機械工程實驗教學中心

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機械工程實驗教學中心

實驗指導書

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、實驗目的及要求

實驗目的

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

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、實驗設備

計算機

Matlab 軟件(7.0以后版本)

三、實驗內容

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

復指數：使用復指數來操作正弦函數，從而將三角函數問題轉化成簡單的算術和代數問題；理解復指數和相量加的性質；會使用Matlab畫相量圖。

振幅調制AM和頻率調制FM：學習在電視和無線電等通信系統中廣泛使用的振幅調制和頻率調制，來實現與正弦信號有關的較復雜的信號，并產生一些有趣的聲音，比如模擬樂器聲音。

采樣、卷積及FIR濾波：在Matlab中學習如何設計FIR濾波器，

并學習FIR濾波器對各種信號的響應；學會如何使用FIR濾波器產生特殊效果；使用FIR濾波研究卷積操作及其性質；

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，驗證實驗結果，并將實驗結果存入指定存儲區域中。

2、在實驗報告中寫出完整的實驗內容和實驗程序，并給出實驗結果。

3、對實驗程序和實驗結果給出相應的分析和解釋。

五、實驗進度安排

實驗內容

學時數

Matlab基礎

4

復指數

4

振幅調制和頻率調制

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。

學生需提交：實驗報告。

實驗一 Matab基礎

實驗目的：

認識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

該語句實現的功能是解方程(sin(pi/4))^2在數學中我們知道這個結果是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

該程序使對兩個復數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默認的是以0開始步長為1 結尾為6的一個矩陣。

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

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。

執行以下程序得到這個函數，得到這個函數的圖像。

程序是歐拉公式對exp函數進行了變化得到sin函數

實驗二 復指數的實驗

即將用到MATLAB的內置的操作程序；；

Conj 求一個復數X的共軛復數。

Abs 復數的大小

Real 復數的實部

Imag 復數的虛部

I,j 定義i和j X=3+4i

Exp(j*theta) 計算

實現sin函數；

實驗內容：

matlab可以用于計算復數的公式，顯示結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

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的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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