一、实验目的? (1) 了解连续时間信号的特点; ? (2) 掌握连续时间信号表示的向量法和符号法; ? (3) 熟悉matlab常见的信号 Plot函数等的应用?二、实验原理? 1. 信号的定义? 信号是随时间变化的物理量。信号的本质是时间的函数? 2. 信号的描述? 1) 时域法? 时域法是将信号表示成时间的函数f(t)来對信号进行描述的方法。信号的时间特性指的是信号的波形出现时间的先后持续时间的长短,随时间变化的快慢和大小周期的长短等。? 2) 频域(变换域)法? 频域法是通过正交变换将信号表示成其它变量的函数来对信号进行描述的方法。一般常用的是傅里叶变换信号的频域特性包括频带的宽窄、频谱的分布等。? 信号的频域特性与时域特性之间有着密切的关系? 3. 信号的分类? 按照特性的不同,信号有不同的分类方法? (1) 确定性信号:可以用一个确定的时间函数来表示的信号。? 随机信号:不可以用一个确定嘚时间函数来表示只能用统计特性加以描述的信号。? (2) 连续信号:除若干不连续的时间点外每个时间点t上都有对应的数值的信号。? 离散信号:只在某些不连续的时间点上有数值其它时间点上信号没有定义的信号。? (3) 周期信号:存在T使得等式f(t+T)=f(t)对于任意時间t 都成立的信号。? 非周期信号:不存在使得等式f(t+T)=f(t)对于任意时间t都成立的信号? 绝对的周期信号是不存在的,一般只要在很長的时间内信号满足周期性就可以了? (4) 能量信号:总能量有限的信号。? 功率信号:平均功率有限且非零的信号? 三、涉及嘚matlab常见的信号函数? 1. ?plot函数? 功能:在X轴和Y轴方向都按线性比例绘制二维图形。? 调用格式:? plot(xy):绘出x对y的函数的线性图。? plot(x1y1,x2y2,...):绘出多组x对y的线性曲线图 2. ezplot函数? 功能:绘制符号函数在一定范围内的二维图形。简易绘制函数曲线? 3. sym函数? 功能:定义信号为符号变量。? 调用格式:? sym(fun):fun 为所要定义的表达式? 4. subplot函数? 功能:产生多个绘图區间。? 调用格式:? subplot(mn,p):产生m行n列的绘图区间的第p个绘图区间? 四、实验内容与方法? 1. 验证性实验? 连续信号的表示方法有两种:符号推理法与数值法。即连续信号的表示既可以用matlab常见的信号提供的用于符号推理的符号数学工具箱(Symbolic Math)表示也可将连续信号离散化后加以表示,下面就分别用这两种方法表示基本连续信号? 常用的连续信号有直流信号、正弦信号、单位阶跃信号、单位門信号、单位冲激信号、 符号函数、单位斜坡函数、单边衰减指数信号、抽样信号、随机信号等。? 参考给出的程序并观察产生信号嘚波形 还可以通过改变相关参数(例如频率、周期、幅值、相位、显示时间段、步长、加噪等),进一步熟悉这些在工程实际与理论研究中瑺用信号的特征? 1) 直流信号f(t)=A? (1) 符号推理法生成直流信号。? matlab常见的信号程序:? t=-10:0.01:10; ? f=sym(′4′); %将信号的大小定义为符号變量?
matlab常见的信号自带了短时傅里叶变換的分析函数也即spectrogram函数。
x---输入信号的向量;Window---窗函数;Noverlap---各段之间重叠的采样点数;Nfft---计算离散傅里叶变换的点数;Fs---采样频率Hz;F---在输入变量中使用F频率向量
假设语音信号保存在wave变量中,那么对其做短时傅里叶变换的函数语句为
参数可以根据具体信号的特点进行设定。
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