MATLAB环境下的数字信号处理实验：数组运算与序列绘制

"该资源是关于《数字信号处理》(吴镇扬)一书的前四章实验，主要涉及MATLAB环境的熟悉与应用，包括矩阵运算、绘图、编程及离散系统频率响应的观察。" 在数字信号处理的学习过程中，MATLAB是一款常用且强大的工具，它提供了丰富的数学计算和可视化功能。本实验旨在帮助学生深入理解MATLAB的基本操作，为后续的数字信号处理理论和实践打下基础。 实验一的主要目的是： 1. **熟悉MATLAB操作**：学习如何使用MATLAB的主要命令，如变量定义、矩阵运算等。 2. **矩阵输入与数据读写**：掌握如何输入和输出矩阵数据，这对于处理大型数据集至关重要。 3. **绘图命令**：学习简单的绘图命令，例如`stem`，用于绘制数据点，有助于直观理解数据趋势。 4. **MATLAB编程**：通过编写函数，了解MATLAB的编程结构和流程控制。 5. **观察离散系统的频率响应**：利用MATLAB分析系统对不同频率信号的响应，这是数字信号处理中的关键步骤。 实验内容分为多个部分，首先是数组的常见运算，如加、减、乘、除和乘方。例如，输入两个数组`A=[1234]`和`B=[3456]`，然后分别进行加减乘除和乘方运算，得到新的数组`C`, `D`, `E`, `F`, 和 `G`。这部分实验通过MATLAB代码演示了这些基本操作，并用`stem`函数将结果以图形形式展示，便于观察和理解。 接下来的部分涉及特定序列的生成与绘图，包括指数序列、复数序列以及正弦和余弦序列的混合。例如： - **a)** 创建一个线性增长的序列`x(n)`，其值等于0.8倍的n，其中0≤n≤15。 - **b)** 生成一个指数序列`x(n)`，其中包含实部和虚部，0≤n≤15。 - **c)** 定义一个由余弦和正弦函数组成的序列`x(n)`，并计算0≤n≤15时的值。 - **d)** 将序列`c)`扩展为16的周期函数`x16(n)`，并绘制四个周期的图像，以理解周期性。 - **e)** 类似地，将序列`c)`扩展为10的周期函数`x10(n)`，并绘制四个周期的图像。 这些练习旨在加深对离散序列的理解，以及它们在不同周期条件下的行为。通过实际操作，学生可以更好地掌握MATLAB在数字信号处理中的应用，并对信号的周期性和频率特性有更直观的认识。 这些实验为学习者提供了一个实践平台，使他们能够通过实际操作来巩固理论知识，同时提升MATLAB技能，为后续的数字信号处理实验和项目做好准备。