triplus在matlab字函数,第7章 MATLAB在信号处理中及应用.ppt

第7章 MATLAB在信号处理中及应用

第7章 MATLAB在数字信号处理中的应用 ;(一)典型信号及其表示;2.单位阶跃序列

在MATLAB中，可采用ones函数产生N点单位阶跃序列： >>x=ones(1,N);;3.正弦序列

其中，f是正弦波的频率， 是抽样周期， 为正弦波初相， 为正弦波幅度。在MATLAB中定义变量后，下列MATLAB语句给出正弦波序列： >>n=0:N-1; >>x=A*sin(2*pi*f*n*TS+pha); %TS为抽样周期，pha为正弦波初相;4. sinc函数 连续sinc函数定义为：

MATLAB函数提供了sinc命令来产生N点采样序列：>>x=-2*pi:4*pi/N:2*pi;>>y=sinc(x); ;5. 随机序列 MATLAB提供了多种命令产生不同概率密度分布的随机变量序列，其中产生均匀分布与高斯分布随机序列命令：(1)rand：产生均值为0.5，幅度在[0,1]间均匀分布的伪随机数，调用方式为u=rand(N)或u=rand(M,N)。(2)randn：产生均值为0，方差为1，服从高斯(正态)分布的随机序列，调用方法与rand相同。 除此之外，MATLAB中还包含其它随机序列命令，如chirp、gauspuls、triplus等，读者若用到，可再进一步查找。;(二)离散时间系统 ;在数字信号处理中，通常研究的都是线性时不变(LTI)系统(亦可称作线性移不变LSI系统)。 1.线性：指该系统的输入、输出之间满足叠加原理。 2.时不变性：指对给定的输入，系统的输出和输入施加的时间无关。;离散时间系统的表示方法 ;1. 单位抽样响应;例：利用 求出系统的单位抽样响应。;2.频率响应 ;离散系统与连续系统区别;例：利用 求出系统的频域响应。;3.零极点增益形式;4.离散系统转换;(三)傅里叶分析 ;1.离散时间信号的Z变换和傅里叶变换 ;离散时间信号的傅里叶变换 对于非周期序列，可定义其DTFT为

除离散信号的傅里叶变换之外，还包括离散周期信号的傅里叶级数，不再赘述。重点是时域、频域均离散且有限长的离散傅里叶变换(DFT) ;2.离散傅里叶变换 ;例：给出有限长序列的[0.5 1 1 0.5]的傅里叶变换，并对其频域值求傅里叶反变换，再与原序列比较。 ;离散傅里叶变换的性质 ;例 将序列[1 2 3 4]循环右移两位。;;利用圆周移位可以实现圆周卷积;例：求序列[1 2 0.5 5 3]和序列(0≤n<8)的10个点的圆周卷积。 ;3.快速傅里叶变换 ;例：模拟信号 ，求其幅度谱和相位谱。;(四)数字滤波器 ;1.模拟低通滤波器 ; [Z,P,K]= cheb1ap (n,rp) Z，P，K分别是n阶ChebyshevI型滤波器的零点、极点和增益。滤波器在通带内的最大衰减为rp。ChebyshevI型滤波器的主要特点是在阻带内达到最大平滑。低通模拟ChebyshevⅡ型滤波器原型——cheb2ap [Z,P,K]= cheb2ap (n,rs) Z，P，K分别是n阶ChebyshevⅡ型滤波器的零点、极点和增益。滤波器在阻带内的最小衰减为rs。ChebyshevⅡ型滤波器的主要特点是在通带内达到最大平滑。;低通模拟椭圆滤波器原型——ellipap [Z,P,K]=ellipap (n,rp,rs) Z，P，K分别是n阶椭圆滤波器的零点、极点和增益。滤波器在通带内的最大衰减为rp，在阻带内的最小衰减为rs。低通模拟Bessel滤波器——besselap [Z,P,K]= besselap (n) Z，P，K分别是n阶低通模拟Bessel滤波器的零点、极点和增益。;例7－9：分别设计20阶ChebyshevI型低通模拟滤波器，通带内的最大衰减为0.3dB；20阶低通模拟ChebyshevⅡ型滤波器阻带内的最小衰减为45dB，并给出其频率特性图。;;对于模拟高通、带通、带阻滤波器，其设计方法为先将要设计的滤波器的技术指标通过某种频率转换关系转换成低通滤波器的技术指标，并依据这些指标设计出低通滤波器的转移函数，然后再依据频率转换关系变成所设计的滤波器的转移函数。 MATLAB的信号处理工具箱提供了从低通滤波器向低通、