华南理工大学信号与系统实验基于Matlab的信号处理实例

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1、第2讲 基于Matlab的信号处理实例实验内容（1）(1) 读取给定的3D加速度信号文件，绘出信号波形；程序源代码： function sy2fid = fopen(run 100m_TROUSERS POCKET_1_陈佳_1.txt,r);a=fscanf(fid,%d,%d,%dn);fclose(fid);len=length(a)/3;k=1;for i=1:len x(i)=a(k); y(i)=a(k+1); z(i)=a(k+2); k=k+3;endsubplot(3,1,1);plot(x(1:700),g,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel

2、(n),ylabel(x);%标示坐标legend(x(i); %标示名称subplot(3,1,2);plot(y(300:700),m,LineWidth,3)grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(y);%标示坐标legend(y(i); %标示名称subplot(3,1,3);plot(z(300:700),b,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(z);%标示坐标legend(z(i); %标示名称执行结果如下所示：(2) 将读出的3D加速度信号分解为偶序列及奇序列，分别绘出波形；绘出偶序列及奇序列的和信号、差信

3、号及积信号的波形；a.分解为偶序列及奇序列，分别绘出波形:程序源代码：function sy2oefid = fopen(run 100m_TROUSERS POCKET_1_陈佳_1.txt,r);a=fscanf(fid,%d,%d,%dn);fclose(fid);len=length(a)/3;k=1;for i=1:len x(i)=a(k); y(i)=a(k+1); z(i)=a(k+2); k=k+3;endx0=zeros(1,len-1),x;%x前面补0x1=fliplr(x0);%x1即是反转的x0ex=(x1+x0)/2;%x的偶部ox=-(x1-x0)/2;%x的奇

4、部y0=zeros(1,len-1),y;y1=fliplr(y0);ey=(y1+y0)/2;oy=-(y1-y0)/2;z0=zeros(1,len-1),z;z1=fliplr(z0);ez=(z1+z0)/2;oz=-(z1-z0)/2;subplot(3,2,1);plot(-len+1:len-1,ex ,g,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(x);%标示坐标legend(ex(i); %标示名称subplot(3,2,3);plot(-len+1:len-1,ey,m,LineWidth,3)grid on; %标示格子xla

5、bel(n),ylabel(y);%标示坐标legend(ey(i); %标示名称subplot(3,2,5);plot(-len+1:len-1,ez,b,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(z);%标示坐标legend(ez(i); %标示名称subplot(3,2,2);plot(-len+1:len-1,ox,g,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(x);%标示坐标legend(ox(i); %标示名称subplot(3,2,4);plot(-len+1:len-1,oy,m,Lin

6、eWidth,3)grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(y);%标示坐标legend(oy(i); %标示名称subplot(3,2,6);plot(-len+1:len-1,oz,b,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(z);%标示坐标legend(oz(i); %标示名称sumoex=ex+ox;sumoey=ey+oy;sumoez=ez+oz;执行结果如下所示：b.绘出偶序列及奇序列的和信号的波形:程序源代码：function sumoefid = fopen(run 100m_TROUSERS POCKET_

7、1_陈佳_1.txt,r);a=fscanf(fid,%d,%d,%dn);fclose(fid);len=length(a)/3;k=1;for i=1:len x(i)=a(k); y(i)=a(k+1); z(i)=a(k+2); k=k+3;endx0=zeros(1,len-1),x;%x前面补0x1=fliplr(x0);%x1即是反转的x0ex=(x1+x0)/2;%x的偶部ox=-(x1-x0)/2;%x的奇部y0=zeros(1,len-1),y;y1=fliplr(y0);ey=(y1+y0)/2;oy=-(y1-y0)/2;z0=zeros(1,len-1),z;z1=f

8、liplr(z0);ez=(z1+z0)/2;oz=-(z1-z0)/2;sumoex=ex+ox;sumoey=ey+oy;sumoez=ez+oz;subplot(3,1,1);plot(-len+1:len-1,sumoex ,g,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(x);%标示坐标legend(sumoex); %标示名称subplot(3,1,2);plot(-len+1:len-1,sumoex ,g,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(x);%标示坐标legend(sumoey

9、); %标示名称subplot(3,1,3);plot(-len+1:len-1,sumoex ,g,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(x);%标示坐标legend(sumoez); %标示名称执行结果如下所示：c.绘出偶序列及奇序列的差信号的波形程序源代码：function choefid = fopen(run 100m_TROUSERS POCKET_1_陈佳_1.txt,r);a=fscanf(fid,%d,%d,%dn);fclose(fid);len=length(a)/3;k=1;for i=1:len x(i)=a(k);

10、y(i)=a(k+1); z(i)=a(k+2); k=k+3;endx0=zeros(1,len-1),x;%x前面补0x1=fliplr(x0);%x1即是反转的x0ex=(x1+x0)/2;%x的偶部ox=-(x1-x0)/2;%x的奇部y0=zeros(1,len-1),y;y1=fliplr(y0);ey=(y1+y0)/2;oy=-(y1-y0)/2;z0=zeros(1,len-1),z;z1=fliplr(z0);ez=(z1+z0)/2;oz=-(z1-z0)/2;choex=ex-ox;choey=ey-oy;choez=ez-oz;subplot(3,1,1);plot(

11、-len+1:len-1,choex ,g,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(x);%标示坐标legend(choex); %标示名称subplot(3,1,2);plot(-len+1:len-1,choex ,g,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(x);%标示坐标legend(choey); %标示名称subplot(3,1,3);plot(-len+1:len-1,choex ,g,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(x);%标示

12、坐标legend(choez); %标示名称执行结果如下所示：d.绘出偶序列及奇序列的积信号的波形程序源代码：function muloefid = fopen(run 100m_TROUSERS POCKET_1_陈佳_1.txt,r);a=fscanf(fid,%d,%d,%dn);fclose(fid);len=length(a)/3;k=1;for i=1:len x(i)=a(k); y(i)=a(k+1); z(i)=a(k+2); k=k+3;endx0=zeros(1,len-1),x;%x前面补0x1=fliplr(x0);%x1即是反转的x0ex=(x1+x0)/2;%x的

13、偶部ox=-(x1-x0)/2;%x的奇部y0=zeros(1,len-1),y;y1=fliplr(y0);ey=(y1+y0)/2;oy=-(y1-y0)/2;z0=zeros(1,len-1),z;z1=fliplr(z0);ez=(z1+z0)/2;oz=-(z1-z0)/2;muloex=ex.*ox;muloey=ey.*oy;muloez=ez.*oz;subplot(3,1,1);plot(-len+1:len-1,muloex ,g,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(x);%标示坐标legend(muloex); %标示名

14、称subplot(3,1,2);plot(-len+1:len-1,muloex ,g,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(y);%标示坐标legend(muloey); %标示名称subplot(3,1,3);plot(-len+1:len-1,muloex ,g,LineWidth,3);grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(z);%标示坐标legend(muloez); %标示名称执行结果如下所示：(3) 画出M点滑动平均滤波器的波形（M分别取4和10）； 注：M点滑动平均滤波器：程序源代码：function m

15、n=0:20;x=n=0; %单位冲击响应a1=0.25 0.25 0.25 0.25;b=1;y1=filter(a1,b,x);a2=0.1; %求m=10时，差分方程右边的系数 for i=1:9 a2=a2,0.1; endy2=filter(a2,b,x);subplot(2,1,1);stem(n,y1,g,filled)%画图，用绿色,线条加粗title(滑动平均滤波器的波形) grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(y);%标示坐标legend(M=4); %标示msubplot(2,1,2);stem(n,y2,m,filled)%画图，用品红色,线条加

16、粗grid on; %标示格子xlabel(n),ylabel(y);%标示坐标title(滑动平均滤波器的波形)legend(M=10); %标示m执行结果如下所示：(4) 用上述滑动平均滤波器对输入的3D加速度信号进行滤波，同时绘出输入及输出信号波形；观察分析输出波形的变化。程序源代码：function threedM=10;fid = fopen(run 100m_TROUSERS POCKET_1_陈佳_1.txt,r);a=fscanf(fid,%d,%d,%dn);fclose(fid);len=length(a)/3;k=1;for i=1:len x(i)=a(k); y(i)

17、=a(k+1); z(i)=a(k+2); k=k+3;endn=0:20;x1=n=0;c=ones(1,M);a0=(1/M).*c;b=1;h=impz(a0,b,20);f1=conv(x,h);f2=conv(y,h);f3=conv(z,h);subplot(311),plot(f1,m,LineWidth,3),title(滤波后的波形), grid on;xlabel(n),ylabel(x),legend(x轴); subplot(312),plot(f2,g,LineWidth,3),title(滤波后的波形),grid on;xlabel(n),ylabel(y),legend(y轴); subplot(313);plot(f3,b,LineWidth,3),title(滤波后的波形),grid on;xlabel(n),ylabel(z),legend(z轴); 执行结果如下所示：结论：与前面的图形比较可知，滤波后的波形较为平缓，形状也较为规则。实验总结 这一次课实验课的练习，让我在上机实践中得到了很多经验。对matlab的处理风格有了更进一步的了解，尤其是图像显示与信号方面的处理，给我积累了相当多的知识储备，也从中学到了很多乐趣！此次的实验，收获良多，特别要感谢老师的辛勤指导与解答！