《信号与系统》课程研究性学习手册姓名史亦南学号10211049同组成员李论李嘉艺张泽雅指导教师魏杰2011/11/20时间．信号的时域分析专题研讨【目的】(1)掌握基本信号及其特性，了解实际信号的建模。(2)掌握基本信号的运算，加深对信号时域分析基本原理和方法的理解，并建立时频之间的感性认识。(3)学会仿真软件MATLAB的初步使用方法，掌握利用MATLAB进行信号表示和信号运算。【研讨内容】题目1：基本信号的产生，语音的读取与播放1）生成一个正弦信号，改变正弦信号的角频率和初始相位，观察波形变化，并听其声音的变化。2）生成一个幅度为1、基频为2Hz、占空比为50%的周期方波。3）观察一定时期内的股票上证指数变化，生成模拟其变化的指数信号。4）分别录制一段男声、女声信号，进行音频信号的读取与播放，画出其时域波形。【温馨提示】(1)利用MATLAB函数wavread(file)读取.wav格式文件。(2)利用MATLAB函数sound(x,fs)播放正弦信号和声音信号。????)??t)Asin(Acos(t00，分别用和MATLAB正弦信号的形式为【题目分析】的内部y?A*cos(w0*t?phi)y?A*sin(w0*t?phi)sincos。和表示，其调用形式为、函数【仿真程序】(1)正弦信号：A=1;w0=2*pi;phi=pi/4;t=0:0.001:8;xt=A*sin(w0*t+phi);plot(t,xt);sound(xt)改变角频率：A=1;w0=20*pi;phi=pi/4;t=0:0.001:2xt=A*sin(w0*t+phi);plot(t,xt);sound(xt)改变初相位：A=1;w0=2*pi;phi=pi/2；t=0:0.001:8;xt=A*sin(w0*t+phi);plot(t,xt);sound(xt)(2)周期方波：t=0:0.0001:5;A=1;w0=2;ft=A*square(w0*t,50);plot(t,ft)axis([0,5,-1.5,1.5])(3)一段时期的股市变化如下图：选用指数信号来模拟变化，程序如下：A=2400;a=0.07;t=0:0.001:12;y=A*exp(a*t);plot(t,y);(4)%音频的读取与播放（男声与女声）[y,fs,nbtis]=wavread('e:\b.wav');wavplay(y,fs);subplot(2,1,1);plot(y);)男声'title('[y,fs,nbtis]=wavread('e:\g.wav');wavplay(y,fs);subplot(2,1,2);plot(y);)''女声title(【仿真结果】(1)生成一个正弦信号，改变正弦信号的角频率和初始相位，观察波形变化；正弦信号(1)、1．（2）改变角频率：（3）改变初相位：(2)生成一个幅度为1、基频为2Hz、占空比为50%的周期方波；(3)观察一定时期内的股票上证指数变化，生成模拟其变化的指数信号；(4)【结果分析】随着信号角频率的变化,波形压缩或扩展,声音变尖急促或变低沉缓慢;男声波形较宽,女声波形窄尖.提示：应从以下几方面对结果进行分析：(1)随着正弦信号角频率的变化，其波形有什么变化，听到的声音又有变化？它们之间有什么关系？(2)男声和女声信号的时域波形有什么区别？【自主学习内容】函数调用语句；音频信号读取与播放函数。【阅读文献】百度文库《信号与系统》陈后金主编【发现问题】(专题研讨或相关知识点学习中发现的问题)：根据声音信号的什么特征能有效区分出男声和女声？频率。【问题探究】声音信号的频率，振幅（响度）题目2：信号的基本运算（语音信号的翻转、展缩）1）将原始音频信号在时域上进行延展、压缩，2）将原始音频信号在时域上进行幅度放大与缩小，3）将原始音频信号在时域上进行翻转，【题目分析】利用信号的基本变换特征进行编程【仿真程序】原信号：1、0.1倍压缩2、5倍延展3、幅度放大至2倍4、幅度缩小原来的0.5倍5、信号翻转[x,fs,bits]=wavread('godisagirl.wav',[10245120]);subplot(221);plot(x);title('原始信号波形');x1=x(1:10:end);wavplay(x1,fs);subplot(2,2,2);plot(x1););'信号的时域压缩0.1倍title('x2=x(1:1/5:end);wavplay(x2,fs);subplot(2,2,3);plot(x2););倍'信号的时域延展title('5x3=2*x;wavplay(x3,fs);subplot(2,2,4);plot(x3);title('信号幅度扩大到2倍');[x,fs,bits]=wavread('godisagirl.wav',[10245120]);x1=x(1:1:end);wavplay(0.5*x1,fs);plot(x1);[x,fs,bits]=wavread('godisagirl.wav',[10245120]);x1=flipud(x);wavplay(x1,fs);plot(x1)；】仿真结果【．原信号波形：幅度缩小原来的0.5倍信号翻转【结果分析】：通过信号的扩展和压缩变换，图形变得稀疏或是密集，且在音调上发生了变化。幅度改变对应着音乐声音大小的改变翻转变换对应着...