用MatLab進行數(shù)字信號處理

附錄B 用MatLab進行數(shù)字信號處理
一、 Matlab簡介
在科學(xué)研究和工程應(yīng)用中，往往要進行大量的數(shù)學(xué)計算，這些運算一般來說難以用手工精確和快捷地進行，而要借助計算機編制相應(yīng)的程序做近似計算。目前流行用Basic、Fortran和c語言編制計算程序, 既需要對有關(guān)算法有深刻的了解，還需要熟練地掌握所用語言的語法及編程技巧。在本講義的附錄一中，提供了一部分算法的C代碼，但這些功能代碼段僅僅是在數(shù)字信號處理過程中一個很小的部分。一方面實驗時間有限，另一方面，各個專業(yè)的同學(xué)對編程有不同程度的要求。往往實驗的大部分時間用來調(diào)試程序，真正用于理解課程內(nèi)容的時間相對被壓縮。
為克服上述困難，美國Mathwork公司于1967年推出了"Matrix Laboratory"（縮寫為Matlab）軟件包，并不斷更新和擴充，是一種功能強、效率高便于進行科學(xué)和工程計算的交互式軟件包。其中包括：一般數(shù)值分析、矩陣運算、數(shù)字信號處理、建模和系統(tǒng)控制和優(yōu)化等應(yīng)用程序，并集應(yīng)用程序和圖形于一便于使用的集成環(huán)境中。在此環(huán)境下所解問題的Matlab語言表述形式和其數(shù)學(xué)表達形式相同，不需要按傳統(tǒng)的方法編程。
雖然Matlab作為一種新的計算機語言，但由于使用Matlab編程運算與人進行科學(xué)計算的思路和表達方式完全一致，所以不象學(xué)習(xí)其它高級語言--如Basic、Fortran和C等那樣難于掌握，用Matlab編寫程序猶如在演算紙上排列出公式與求解問題。Matlab語言具有編程效率高，易學(xué)易懂；使用方便；繪圖方便等一系列優(yōu)點。
二、 MatLab基本繪圖
（一）繪圖函數(shù)簡介
有關(guān)MatLab運算、函數(shù)、邏輯控制等可以參考一些Matlab的書籍、或參閱多媒體通信實驗室主頁中有關(guān)MatLab的部分，在本講義中不再贅述。這里介紹以下MatLab下二維圖形的繪制。下表是MatLab中不同繪圖函數(shù)的名稱和功能簡介：

（二）Stem函數(shù)繪圖
各種不同的繪圖函數(shù)分別適用于不同的場合，使用“stem”繪制針狀圖最簡單，從附錄中提供的MatLab原代碼可以看出，只需要將需要繪制的數(shù)據(jù)存放在一個數(shù)組中，然后將這個數(shù)組作為參數(shù)傳遞給“stem”函數(shù)就可以得到輸出圖形。例如，下面的代碼可以繪制正弦函數(shù)的圖形：
n=1:50; %定義序列的長度是50
x=zeros(1,50); %注意：MATLAB中數(shù)組下標(biāo)從1開始
x(1)=1; %沖擊函數(shù)
stem(x); %繪制函數(shù)圖形
得到的函數(shù)圖形如下圖所示：