機(jī)械工程實驗教學(xué)中心

- PAGE 20 -

機(jī)械工程實驗教學(xué)中心

實驗指導(dǎo)書

實驗名稱

基于Matlab的信號處理實驗

課程名稱

自選綜合實驗

一、實驗?zāi)康募耙?/p>

實驗?zāi)康?/p>

通過基于Matlab的信號處理實驗，使學(xué)生從信號分析、系統(tǒng)分析的角度理解信號處理課程所涉及的基本概念和理論。不僅能夠提高學(xué)生分析設(shè)計能力和動手能力，更能夠使學(xué)生掌握Matlab這一在理論和實踐領(lǐng)域都廣泛使用的軟件，為今后的學(xué)習(xí)和研究打下堅實的基礎(chǔ)。

2. 實驗要求

(1)掌握基本的Matlab編程方法；

(2)掌握基本的信號分析與合成方法；

(3)掌握基本的濾波器設(shè)計方法；

(4)能夠使用Matlab完成信號處理綜合實驗：音樂信號分析或電話按鍵音的編碼和解碼。

二、實驗設(shè)備

計算機(jī)

Matlab 軟件(7.0以后版本)

三、實驗內(nèi)容

Matlab基礎(chǔ)：學(xué)會基本的Matlab命令和語法；學(xué)會在Matlab中編輯和寫腳本文件，并作為命令運行；學(xué)會Matlab中一些較高級的編程技術(shù)。

復(fù)指數(shù)：使用復(fù)指數(shù)來操作正弦函數(shù)，從而將三角函數(shù)問題轉(zhuǎn)化成簡單的算術(shù)和代數(shù)問題；理解復(fù)指數(shù)和相量加的性質(zhì)；會使用Matlab畫相量圖。

振幅調(diào)制AM和頻率調(diào)制FM：學(xué)習(xí)在電視和無線電等通信系統(tǒng)中廣泛使用的振幅調(diào)制和頻率調(diào)制，來實現(xiàn)與正弦信號有關(guān)的較復(fù)雜的信號，并產(chǎn)生一些有趣的聲音，比如模擬樂器聲音。

采樣、卷積及FIR濾波：在Matlab中學(xué)習(xí)如何設(shè)計FIR濾波器，

并學(xué)習(xí)FIR濾波器對各種信號的響應(yīng)；學(xué)會如何使用FIR濾波器產(chǎn)生特殊效果；使用FIR濾波研究卷積操作及其性質(zhì)；

音樂信號分析：使用聲譜圖分析一段音樂。(二選一)

電話按鍵音信號的編碼和解碼：在Matlab中使用帶通FIR濾波器

提取編碼在信號中的信息，并自動解碼。(二選一)

四、實驗報告要求

1、在Matlab中輸入程序，驗證實驗結(jié)果，并將實驗結(jié)果存入指定存儲區(qū)域中。

2、在實驗報告中寫出完整的實驗內(nèi)容和實驗程序，并給出實驗結(jié)果。

3、對實驗程序和實驗結(jié)果給出相應(yīng)的分析和解釋。

五、實驗進(jìn)度安排

實驗內(nèi)容

學(xué)時數(shù)

Matlab基礎(chǔ)

4

復(fù)指數(shù)

4

振幅調(diào)制和頻率調(diào)制

4

采樣、卷積及FIR濾波

8

音樂信號分析(二選一)

8

電話按鍵音信號的編碼和解碼(二選一)

8

六、考核方式

隨堂檢查和實驗報告。

學(xué)生需提交：實驗報告。

實驗一 Matab基礎(chǔ)

實驗?zāi)康?#xff1a;

認(rèn)識MATLAB中的部分語句，以及MATLAB界面，了解MATLAB的使用。

簡單的語句解析：

1、Pi*Pi-10

Sin(pi/4)

Ans^2

該語句實現(xiàn)的功能是解方程(sin(pi/4))^2在數(shù)學(xué)中我們知道這個結(jié)果是0.5，我們將著幾行命令打入MATLAB中就會自動的得出這個結(jié)果。

2、z = 3 + 4i

w = -3 + 4j

abs([z,w])

conj(z+w)

angle(z)

exp( j*pi )

exp(j*[ pi/4, 0, -pi/4 ]

實驗結(jié)果；

z =3.0000 + 4.0000i

w =-3.0000 + 4.0000i

ans = 5 5

ans = 0 - 8.0000i

ans =0.9273

ans =-1.0000 + 0.0000i

ans =0.7071 + 0.7071i 1.0000 0.7071 - 0.7071i

該程序使對兩個復(fù)數(shù)的向量的加法還有可以計算出來兩個向量的長度，還有實部虛部，還有向量的角度。

3、理解冒號的意思：

jkl=0:6默認(rèn)的是以0開始步長為1 結(jié)尾為6的一個矩陣。

jkl=2:4:17，這里的默認(rèn)的是以2開始，步長為4的一個矩陣，即2、 6、 10、 14這幾個數(shù)

pi*[0:0.1:2]，開始為0終止為2步長為0.1，得到這個矩陣后用Pi乘以這個舉證，新矩陣即所求。

執(zhí)行以下程序得到這個函數(shù)，得到這個函數(shù)的圖像。

程序是歐拉公式對exp函數(shù)進(jìn)行了變化得到sin函數(shù)

實驗二 復(fù)指數(shù)的實驗

即將用到MATLAB的內(nèi)置的操作程序；；

Conj 求一個復(fù)數(shù)X的共軛復(fù)數(shù)。

Abs 復(fù)數(shù)的大小

Real 復(fù)數(shù)的實部

Imag 復(fù)數(shù)的虛部

I,j 定義i和j X=3+4i

Exp(j*theta) 計算

實現(xiàn)sin函數(shù)；

實驗內(nèi)容：

matlab可以用于計算復(fù)數(shù)的公式，顯示結(jié)果作為矢量圖或者向量圖形式。

輸入；

zvect([1+j,j,3-4*j,exp(j*pi),exp(2*j*pi/3)])

2、向量的運算

z1=10*exp(-j*2*pi

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的MATLAB语言算法实验报告,机械工程实验——matlab实验报告.doc的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。