1、信號(hào)與系統(tǒng)課程研究性實(shí)驗(yàn)記錄1姓名學(xué)號(hào)年級(jí)專業(yè)及班級(jí)指導(dǎo)教師提交日期 信號(hào)的時(shí)域分析(MATLAB仿真 )【目的】(1) 掌握基本信號(hào)及其特性，了解實(shí)際信號(hào)的建模。(2) 掌握基本信號(hào)的運(yùn)算，加深對(duì)信號(hào)時(shí)域分析基本原理和方法的理解，并建立時(shí)頻之間的感性認(rèn)識(shí)。(3) 學(xué)會(huì)仿真軟件MATLAB的初步使用方法，掌握利用MATLAB進(jìn)行信號(hào)表示和信號(hào)運(yùn)算?！狙杏憙?nèi)容】基礎(chǔ)題題目1：基本信號(hào)的產(chǎn)生，語(yǔ)音的讀取與播放1) 生成一個(gè)正弦信號(hào)，改變正弦信號(hào)的角頻率和初始相位，觀察波形變化（可利用subplot分割圖形窗口，同時(shí)繪制多個(gè)圖對(duì)比觀察），并聽(tīng)其聲音的變化。2) 完成P72 M2-3、M2-4、M2-

2、6、M2-9 (可適當(dāng)參考P58-P66)3) 分別錄制一段男聲、女聲信號(hào)，進(jìn)行音頻信號(hào)的讀取與播放，畫(huà)出其時(shí)域波形?！緶剀疤崾尽?1)利用MATLAB函數(shù) wavread(file)讀取.wav格式文件。(2)利用MATLAB函數(shù) sound(x, fs)或者wavplay(x,fs）播放正弦信號(hào)和聲音信號(hào)?！痉抡娉绦颉繀⒖即a：1 生成一個(gè)正弦信號(hào)A=1;w0=2*pi;phi=pi/6;t=1:0.001:8;xt=A*sin(w0*t+phi);plot(t,xt)sound(xt,1000)2 改變角頻率（1）增大角頻率A=1;w0=4*pi;phi=pi/6;t=1:0.001:8

3、;xt=A*sin(w0*t+phi);plot(t,xt)3 改變初始相位（1）減小初始相位A=1;w0=2*pi;phi=0;t=1:0.001:8;xt=A*sin(w0*t+phi);plot(t,xt)4 分別錄制一段男聲、女聲信號(hào)，進(jìn)行音頻信號(hào)的讀取與播放，畫(huà)出其時(shí)域波形女聲y,Fs,nbits=wavread('youth.wav');wavplay(y,Fs);subplot(2,1,1) plot(y)t=0:1/Fs:(length(y)-1)*1/Fs;subplot(2,1,2)plot(t,y)男聲y,Fs,nbits=wavread('tim

4、e.wav');wavplay(y,Fs);subplot(2,1,1) plot(y)t=0:1/Fs:(length(y)-1)*1/Fs;subplot(2,1,2)plot(t,y)【仿真結(jié)果】女聲頻譜圖男生頻譜圖正弦信號(hào)波形圖 改變角頻率波形圖 改變初始相位波形圖【結(jié)果分析】提示：應(yīng)從以下幾方面對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析：(1) 隨著正弦信號(hào)角頻率的變化，其波形有什么變化，聽(tīng)到的聲音又有變化？它們之間有什么關(guān)系？頻率越大波形越密集，聲音更尖銳。(2) 男聲和女聲信號(hào)的時(shí)域波形有什么區(qū)別？男聲幅度比女聲低。【研討內(nèi)容】提高題題目2：信號(hào)的基本運(yùn)算（語(yǔ)音信號(hào)的翻轉(zhuǎn)、展縮）1） 將原始音頻信號(hào)

5、在時(shí)域上進(jìn)行延展、壓縮，2） 將原始音頻信號(hào)在時(shí)域上進(jìn)行幅度放大與縮小，3） 將原始音頻信號(hào)在時(shí)域上進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，【溫馨提示】1. 把時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的a倍，即能壓縮（a大于1）或延展（a小于1）為原來(lái)的a倍。2. 直接在原信號(hào)前乘以a，即能使幅度放大（a大于1）或縮?。╝小于1）3. 使用flipud函數(shù)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)翻轉(zhuǎn)?！痉抡娉绦颉繀⒖即a：程序如下：（1）原信號(hào)的2倍壓縮x,fs,nbits=wavread('youth.wav');x1=x(1:2:end);wavplay(x1,fs)plot(x1)【仿真結(jié)果】【結(jié)果分析】原信號(hào)壓縮兩倍后，音頻效果速度變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，聲音也變

6、得更加尖銳。完成P72 M2-3、M2-4、M2-6、M2-9 (可適當(dāng)參考P58-P66)M2-3:（1）x(t)的mtlab函數(shù)：function yt=x(t)yt=t.*(t>=0&t<=2)+2*(t>2&t<=3)-1*(t>3&t<=5);（2） x（t）x（0.5t）x(2-0.5t)的波形圖：程序：functionyt=x2_1(t)yt=t.*(t>=0&2>t)+2*(t>=2&3>t)-1*(t>=3&5>t);end %example2_3 t=-1

7、:0.01:5;subplot(3,1,1);plot(t,x2_1(t);title('x(t)');axis(-1,6,-2,3);subplot(3,1,2);plot(t,x2_1(0.5*t);title('x(0.5*t)');axis(-1,6,-2,3);subplot(3,1,3);plot(t,x2_1(2-0.5*t);title('x(2-0.5*t)');axis(-1,6,-2,3);M2-4functionyt=m(t) yt=1*(1+t).*(t>=-1&t<=0);end%example2_

8、4t=-3:0.001:3;subplot(3,1,1);plot(t,m(t);axis(-2,2,-2,2);xt2=0.5*(m(t)+m(-t);subplot(3,1,2);plot(t,xt2);axis(-2,2,-2,2);xt3=0.5*(m(t)-m(-t);subplot(3,1,3);plot(t,xt3);axis(-2,2,-2,2); M2-6 %example2_4 discrete-time sinusoidal signalK=0:40;xk=sin(0.1*pi*k);stem(k,xk)xk=sin(0.5*pi*k);stem(k,xk)xk=sin(

9、0.9*pi*k);stem(k,xk)xk=sin(1.1*pi*k);stem(k,xk)xk=sin(1.5*pi*k);stem(k,xk)xk=sin(1.9*pi*k);stem(k,xk)M2-9M2-9（1） 代碼：k=-4:7;x=-3,-2,3,1,-2,-3,-4,2,-1,4,1,1;stem(k,x) （2） （3） 代碼：k=-12:21; x=-3,0,0,-2,0,0,3,0,0,1,0,0,-2,0,0,-3,0,0,-4,0,0,2,0,0,-1,0,0,4,0,0,1,0,0,-1;subplot(2,1,1)stem(k,x,'file')title('3±¶ÄÚ²å')t=-1:2; y=-2,-2,2,1;subplot(2,1,2)stem(t,y,'file')title('3±¶³éÈ¡')axis(-3,4,-4,4) 代碼：k=-4:7;x=-3,-2,3,1,-2,-3,-4,2,-1,4,1,-1;subplot(2,1,1)stem(k+2,x,'file')title('xk+2')subplot(