matlab时域分析部分专题研讨.doc
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1、matlab时域分析部分专题研讨 作者: 日期:19 个人收集整理 勿做商业用途信号与系统课程研究性学习报告时间 2010/11/15 题目1:基本信号的产生,语音的读取与播放1) 生成一个正弦信号,改变正弦信号的角频率和初始相位,观察波形变化;2) 生成一个幅度为1、基频为2Hz、占空比为50的周期方波,3) 观察一定时期内的股票上证指数变化,生成模拟其变化的指数信号,4) 录制一段音频信号,进行音频信号的读取与播放,【题目分析】1 1生成一个正弦信号,改变正弦信号的角频率和初始相位,观察波形变化。主要掌握正弦信号的函数表示,通过改变w0来改变角频率,通过改变phi来改变初始相位。【仿真程序
2、】w0=2pi;phi=pi/6;t=0:0.0001:8xt=sin(w0t+phi);plot(t,xt)【仿真结果】原始图形改变w0后图形改变phi后的图形【结果分析】使w0增大时,图形变密集,频率增加使w0减小时,图形变稀疏,频率减小改变phi时,图形t=0是y值改变【自主学习内容】通过该题学会了使用sin函数的表达方式,由此衍生出cos函数和其他三角形是函数的表达。【阅读文献】信号与系统。陈后金.北京:高等教育出版社,2007.12【题目分析】1。2生成一个幅度为1、基频为2Hz、占空比为50的周期方波。方波的函数为Asquare(w0*t,n),n为方波周期的占空比,幅度通过A来控
3、制。【仿真程序】fs=2,A=1;w0=2pifs;x=A*square(w0*t,50);plot(t,x);axis(0,2,-1,2)【仿真结果】【结果分析】像上题一样w0控制频率变化,占空比控制图形在坐标空间中的大小【自主学习内容】方波函数的使用,占空比的理解。【阅读文献】信号与系统。陈后金。北京:高等教育出版社,2007.12【题目分析】13观察一定时期内的股票上证指数变化,生成模拟其变化的指数信号。利用rand噪音信号与指数信号的相加得到一个波动上升的模拟股票信号.【仿真程序】t=0:0.01:2.99;a=2;xt=a.t+(rand(1,300)-0.5)+sin(2pi*t)
4、;plot(t,xt)【仿真结果】【结果分析】Rand函数与指数函数相加实现了随机的上下波动,程序中(rand(1,300)0。5)为正负波动形式。【自主学习内容】Rand函数的使用【阅读文献】信号与系统.陈后金。北京:高等教育出版社,2007.12【发现问题】Rand函数使得指数函数整体上下移动。【问题探究】原因是没有确定有多少个点需要随机处理.【题目分析】14录制一段音频信号,进行音频信号的读取与播放。音频的读取需要利用wavread函数,音频的播放需要利用sound函数【仿真程序】y,fs,nbits=wavread(hktk);sound(y,fs,nbits);plot(y)【仿真结
5、果】【结果分析】通过Wavread函数读取音频,通过sound函数播放音频。【自主学习内容】Wavread函数与sound函数的使用.【阅读文献】信号与系统。陈后金。北京:高等教育出版社,2007.12【发现问题】开始播放不了音频【问题探究】音频文件没有转换成wav格式.-题目2:信号的基本运算(语音信号的翻转、展缩)1) 将原始音频信号在时域上进行延展、压缩,2) 将原始音频信号在频域上进行幅度放大与缩小,3) 将原始音频信号在时域上进行翻转,【题目分析】 看到本题目以后,想到的思路是这样的,先提取一个音频信号,然后放在matlab中,如下列程序.之后对这个音频信号按照题目的要求进行变换.要
6、注意的是前两问中对信号的延展压缩和对幅度的放大和缩小时不一样的.延展和压缩时对频率的变化,而幅度变化是加在外面的。最后一题,引入时间长度k,最终进行翻转。【仿真程序】(1)figure(1);x,fs,nbits=wavread (speech);wavplay(x,fs); x1=x(1:1:end);k=1:length(x1);plot(k,x1); figure(2);x,fs,nbits=wavread (speech);wavplay(x,fs);x2=x(1:2:end);k=1:length(x2);wavplay(x2,fs);plot(k,x2);(2)x,Fs,bits=
7、wavread(speech);wavplay(x,Fs);x3=10*x(1:1:end);wavplay(x3,Fs);k=1:length(x1);plot(k,x3); x,Fs,bits=wavread(speech);wavplay(x,Fs);x4=0.1*x(1:1:end);wavplay(x4,Fs);k=1:length(x1);plot(k,x4);(3)x,fs,bits=wavread(speech,512,102400);x=x(1:1:end);k=1:length(x);sound(x,fs,bits);plot(-k,x);【仿真结果】初始语音信号 将初始信
8、号延展将初始信号幅度放小为原来的十分之一 将初始信号放大为原来的十倍将初始信号翻转【结果分析】1.语音信号进行延展和压缩后,效果变得很难听了。2。幅度放大与缩小会影响音频的声音高低3.翻转后的效果不甚理想,只有语音信号的前一部分。【自主学习内容】Wavread与wavplay的应用自己录制语音信号并将wma格式转换为wav格式【阅读文献】信号与系统.陈后金。北京:高等教育出版社,2007.12【发现问题】 (专题研讨或相关知识点学习中发现的问题):1运行的时候不知道怎么控制播放几遍,有的让他播放2次,但是他播放3次。2翻转后的效果只有初始音频的前面一部分。-题目3:系统响应时域求解将原始音频信
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