1、给出下列各题的程序和计算结果

①产生 100 个标准正态分布的随机数，指出它们的分布特征，并画出经验累计分布函数图；

>> x=normrnd(0,1,100,1);

[h,stats]=cdfplot(x)

h =

174.0016

stats =

min: -2.9443

max: 3.5784

mean: 0.1231

median: 0.0954

std: 1.1624

②产生 100 个均值为 1，标准差为 1 的正态分布的随机数，画出它们的直方图并附加正态密度曲线，观察它们之间的拟合程度；

x=normrnd(1,1,100,1);

h=histfit(x);

set(h(1),'FaceColor','c','EdgeColor','b')

set(h(2),'color','g')

③产生 100 个均匀分布的随机数，对这 100 个数据的列向量，用加号“*”标注其数据位置，作最小二乘拟合直线；

x=1:1:100;

y=unifrnd(0,1,1,100);

n=1;

a=polyfit(x,y,n);

y1=polyval(a,x);

plot(x,y,'g*',x,y1,'r-')

④产生100个参数为5的指数分布的随机数，再产生100个参数为1的指数分布的随机数，用箱形图比较它们均值不确定性的稳健性。

x1=exprnd(5,100,1);

x2=exprnd(1,100,1);

x=[x1 x2];

boxplot(x,1,'m+',0,0)

课后题：

P261、1题：以下是某工厂通过抽样调查得到的10名工人一周内生产的产品数：

149 156 160 138 149 153 153 169 156 156

试由这批数据构造经验分布函数并作图。

>> x=[149;156;160;138;149;153;153;169;156;156];

[h,stats]=cdfplot(x)

h =

174.0023

stats =

min: 138

max: 169

mean: 153.9000

median: 154.5000

std: 8.0340

P261、3题：假若某地区30名 20xx年某专业毕业生实习期满后的月薪数据如下：

909 1086 1120 999 1320 1091

1071 1081 1130 1336 967 1572

825 914 992 1232 950 775

1203 1025 1096 808 1224 1044

871 1164 971 950 866 738

（1）构造该批数居的频率分布表；

（2）画出直方图。

>> x=[909;1086;1120;999;1320;1091;

1071;1081;1130;1336;967;1572;

825;914;992;1232;950;775;

1203;1025;1096;808;1224;1044;

871;1164;971;950;866;738];

hist(x)

h=findobj(gca, 'type', 'patch');

set(h,'FaceColor','c','EdgeColor','b')

P279、1题：在一本书上我们随机地检查了10页，发现每页上的错误数为：

4 5 6 0 3 1 4 2 1 4

试计算其样本均值、样本方差和标准差。

>> x=[4 5 6 0 3 1 4 2 1 4];

y1=mean(x)

y2=var(x)

y3=std(x)

y1 =

3

y2 =

3.7778

y3 =

1.9437

其中样本均值为：3，样本方差为：3.7778，样本标准差为：1.9437。 P282、35题：对下列数据构造箱型图：

472 425 447 377 341 369 412 419

400 382 366 425 399 398 423 384

418 392 372 418 374 385 439 428

429 428 430 413 405 381 403 479

381 443 441 443 419 379 386 387

>> x=[472 425 447 377 341 369 412 419 400 382 366 425 399 398 423 384 418 392 372 418 374 385 439 428 429 428 430 413 405 381 403 479 381 443 441 443 419 379 386 387]';

boxplot(x,1,'m+',1,0)

P282、36题：根据调查，某集团公司的中层管理人员的年薪数据如下（单位：千万）：

40.6 39.6 43.8 36.2 40.8 37.3 39.2 42.9

38.6 39.6 40.0 34.7 41.7 45.4 36.9 37.8

44.9 45.4 37.0 35.1 36.7 41.3 38.1 37.9

37.1 37.7 39.2 36.9 44.5 40.4 38.4 38.9

39.9 42.2 43.5 44.8 37.7 34.7 36.3 39.7

42.1 41.5 40.6 38.9 42.2 40.3 35.8 39.2

>> x=[40.6 39.6 43.8 36.2 40.8 37.3 39.2 42.9 38.6 39.6 40.0 34.7 41.7 45.4 36.9 37.8 44.9 45.4 37 35.1 36.7 41.3 38.1 37.9 37.1 37.7 39.2 36.9 44.5 40.4 38.4 38.9 39.9 42.2 43.5 44.8 37.7 34.7 36.3 39.7 42.1 41.5 40.6 38.9 42.2 40.3 35.8 39.2]';

boxplot(x,1,'r+',1,0)

 

第二篇：中北大学《数字信号处理》实验报告

数字信号处理

实验报告

班级：08050341

学号：**********

姓名： fan**

时间：20##-5-30

实验一、Z变换及离散时间系统分析

（一）、实验目的

1、通过本实验熟悉Z变换在离散时间系统分析中的地位和作用。

2、掌握并熟练使用有关离散系统分析的MATLAB调用函数及格式，以深入理解离散时间系统的频率特性。

（二）、实验内容及步骤

给定系统，编程并绘出系统的单位阶跃响应y(n),频率响应。给出实验报告。

操作程序和图形如下：

 

   

实验二、快速傅里叶变换

（一）、实验目的

1、通过本实验进一步加深对快速傅里叶变换的理解。

2、会熟练运用fft,ifft,czt实现线性调频z变换。

（二）、实验内容

设x(n)由三个实正弦组成，频率分别是8Hz,9Hz,10Hz,抽样频率为60 Hz,时域取256点，作CZT变换、IFFT变换和FFT变换，观察波形，更改参数，得出不同参数下的CZT变换波形。给出实验报告。

程序如下：

clear all;

N=256;% 2的8次幂，进行8级蝶形运算

f1=8;f2=9;f3=10;fs=70;

a1=2;a2=6;a3=10;

stepf=fs/N;%步进

n=0:N-1;%离散程度

t=2*pi*n/fs;%离散频率，圆频率

n1=0:stepf:fs/2-stepf;

x=a1*sin(f1*t)+a2*sin(f2*t)+a3*sin(f3*t);

M=N;

W=exp(-j*2*pi/M);% 三个不同频率的正弦信号；

subplot(621);

plot(n,x);grid on;

ylabel('one')% 应用FFT 求频谱；

 X=fft(x); % 快速傅里叶变换；

 subplot(622);

 plot(n1,abs(X(1:N/2)));grid on;

 ylabel('two')

 y=ifft(X);% 快速傅里叶逆变化

 subplot(623);

 plot(real(y(1:N)));grid on;

ylabel('three')% A=1时的czt变换

A=1;

Y1=czt(x,M,W,A);

subplot(624)

plot(n1,abs(Y1(1:N/2)));grid on;

ylabel('four')% 详细构造A后的czt

M=60;

f0=7.2;

DELf=0.05;

A=exp(j*2*pi*f0/fs);

W=exp(-j*2*pi*DELf/fs);

Y3=czt(x,M,W,A);

n2=f0:DELf:f0+(M-1)*DELf;

subplot(625);plot(n2,abs(Y3));grid on;

ylabel('five')

>>  clear all;

N=256;% 2的8次幂，进行8级蝶形运算

f1=8;f2=9;f3=10;fs=70;

a1=2;a2=6;a3=10;

stepf=fs/N;%步进

n=0:N-1;%离散程度

t=2*pi*n/fs;%离散频率，圆频率

n1=0:stepf:fs/2-stepf;

x=a1*sin(f1*t)+a2*sin(f2*t)+a3*sin(f3*t);

M=N;

W=exp(-j*2*pi/M);% 三个不同频率的正弦信号；

图形如下：

 

 

 

 

 

                                                      

                                                                                                                                                                                                                                                                      实验三、无限冲击响应数字滤波器设计

（一） 实验目的

1、        要求掌握IIR数字滤波器的设计原理、设计方法和设计步骤；

2、        能根据给定的滤波器指标进行滤波器设计；

3、        掌握数字巴特沃斯滤波器、数字切比雪夫滤波器的设计原理和步骤；

（二）、实验内容

IIR数字滤波器的设计有多种方法，如频率变换法、数字域直接设计以及计算辅助设计等。下面只介绍频率变换设计法。首先考虑由模拟低通滤波器到数字低通滤波器的转换，其基本的设计过程如下:

1、          将数字滤波器的技术指标转换为模拟滤波器的技术指标；

2、          设计模拟滤波器G(S)；

3、          将G(S)转换成数字滤波器H(Z)

在低通滤波器的设计基础上，可以得到数字高通、带通、带阻滤波器的设计流程，以高通数字滤波器的设计为例：

1、    将数字高通滤波器的技术指标，通过转变为模拟高通的技术指标，作归一化处理后得；

2、    利用频率变换关系，将模拟高通的技术指标转换为归一化的低通滤波器G(p)的技术指标，并有p=;

3、    设计模拟低通滤波器G(p);

4、    将G(p)转换为模拟高通滤波器的转移函数,p=;

5、    将转换成数字高通滤波器的转移函数，s=(z-1)/(z+1)。

设计一个数字带通滤波器，参数自定。

设计程序如下：

clear all

fp=[80 300];fs=[60 315];

rp=3;rs=20;% 通带和阻带的衰减

Fs=1000;% 抽样衰减

wp=fp*2*pi/Fs;ws=fs*2*pi/Fs;

wap=2*Fs*tan(wp./2)

was=2*Fs*tan(ws./2);% 模拟高通滤波器的技术指标

[n,wn]=buttord(wp/pi,ws/pi,rp,rs);% 确定模拟低通滤波器的阶数

[b,a]=butter(n,wn);%直接设计巴特沃思滤波器

[h1,w1]=freqz(b,a,256,Fs);

h1=20*log10(abs(h1));

figure(1)

subplot(311)

plot(w1,h1);grid

f1=50;f2=100;

subplot(312)

N=256;

n=0:N-1;

x=sin(f1*(0:N-1))+sin(f2*(0:N-1))

plot(n,x);grid

y=filter(b,a,x);

% 求所给系统的输出，本例实际上是求所给系统的阶跃响应；

subplot(313)

plot(n,y);grid on;% 将x(n)（绿色）y(n)（黑色）画在同一个

%图上；

图形如下：

                                                                                                                                                                           

实验四、有限冲击响应数字滤波器设计

(一)、实验目的

1、了解无限冲击响应数字滤波器设计和有限冲击响应数字滤波器

设计各自的特点，比较两者的优缺点。

2、掌握用窗函数法设计FIR 数字滤波器的原理和方法。

3、熟悉线性相位FIR 数字滤波器特性。

4、了解各种窗函数对滤波特性的影响。

（二）、实验原理及内容

设计一FIR低通滤波器，所希望的频率响应在0≤≤0.3pi之间，在0.3pi≤≤pi之间为0，分别取N=10，20，40，自行选择窗函数，观察其幅频响应的特性。给出实验报告。

程序如下：

clear all;

N=10;

b1=fir1(N,0.3,boxcar(N+1)); % 用矩形窗作为冲激响应的窗函数

b2=fir1(N,0.3,hamming(N+1));% 用Hamming窗作为冲激响应的窗函数

M=128;

h1=freqz(b1,1,M);

h2=freqz(b2,1,M);

% 分别求两个滤波器的频率响应；

t=0:10;

subplot(331)

stem(t,b2,'.');hold on;% 绘制火柴梗图；

plot(t,zeros(1,11));grid;%绘制1*11的零数组网格图；

f=0:0.5/M:0.5-0.5/M;

subplot(334)

plot(f,abs(h1),'b-',f,abs(h2),'g-');grid;

clear all;

N=20;

b1=fir1(N,0.3,boxcar(N+1)); % 用矩形窗作为冲激响应的窗函数

b2=fir1(N,0.3,hamming(N+1));% 用Hamming窗作为冲激响应的窗函数

M=128;

h1=freqz(b1,1,M);

h2=freqz(b2,1,M);

% 分别求两个滤波器的频率响应；

t=0:20;

subplot(332)

stem(t,b2,'.');hold on;% 绘制火柴梗图；

plot(t,zeros(1,21));grid;%绘制1*11的零数组网格图；

f=0:0.5/M:0.5-0.5/M;

subplot(335)

plot(f,abs(h1),'b-',f,abs(h2),'g-');grid;

clear all;

N=40;

b1=fir1(N,0.3,boxcar(N+1)); % 用矩形窗作为冲激响应的窗函数

b2=fir1(N,0.3,hamming(N+1));% 用Hamming窗作为冲激响应的窗函数

M=128;

h1=freqz(b1,1,M);

h2=freqz(b2,1,M);

% 分别求两个滤波器的频率响应；

t=0:40;

subplot(333)

stem(t,b2,'.');hold on;% 绘制火柴梗图；

plot(t,zeros(1,41));grid;%绘制1*11的零数组网格图；

f=0:0.5/M:0.5-0.5/M;

subplot(336)

plot(f,abs(h1),'b-',f,abs(h2),'g-');grid;

图形如下：