Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет»
Институт радиоэлектроники и информационной безопасности
Кафедра «Радиоэлектронные системы и технологии»
Лабораторная работа №1
«Изучение программного пакета Matlab»
по дисциплине
«Цифровая обработка сигналов»
Выполнил студент Смаилов С. Ф.
Группа РС/с-18-1-о
Вариант 19
Отметка о защите ____________
Преподаватель: ассистент
Ткаченко М. О.
Севастополь
2021
1. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
1.1. Цель работы.
Целью работы является ознакомление с возможностями программного
пакета MATLAB. Изучить основы языка пакета MATLAB. Приобрести
практические навыки работы с редактором-отладчиком MATLAB
Editor/Debugger.
1.2. Постановка задачи (вариант задания)
1.2.1. Написать на языке пакета MATLAB программу, реализующую
следующие операции:
— генерацию матрицы A при помощи функцией magic(N+3), где N —
число, равное последней цифре зачетной книжки (размерность матрицы
определяется вариантом задания);
— вычисление суммы элементов строк, столбцов и диагоналей матрицы;
— проверку равенства сумм и вывод текстового сообщения в случае, если
суммы не равны;
— построение графика поверхности заданной матрицы (воспользуйтесь
командой surfl) с подписями осей («столбцы», «строки», «элементы»),
заголовка графика, координатной сетки (воспользуйтесь командами хlable,
ylable, zlable, title, grid).
1.2.2. Запустить программу SPTool. Записать в рабочее пространство
MATLAB речевой сигнал, произнося в микрофон свою фамилию.
Проанализировать сигнал во временной области.
1.2.3. Проанализировать речевой сигнал в частотной области. Отметить
маркерами максимумы спектральной плотности. Сохранить графики
спектральной плотности в логарифмическом и линейном масштабах (по оси Y)
для их представления в отчете.
Последние 2 цифры номера зачётной книжки — 25.
2. ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
2.1. Текст программы
N=5;
n=N+3;
A=magic(n) %генерация матрицы
Sstolb=sum(A) %сумма элеменотов в каждом столбце
Sstrok=sum(A,2) %сумма элементов в каждой строке
Sdiag1=sum(diag(A)) %сумма элементов главной диагонали
Sdiag2=sum(diag(rot90(A)))
%проверка равенства суммы
if (Sdiag1 == Sdiag2) & (Sdiag2 == Sstolb) & (Sstolb == Sstrok)
disp('Суммы совпадают');
else
disp('Суммы не совпадают');
end
%построение графика поверхности матрицы
[X,Y] = meshgrid(1:1:n,1:1:n);
surfl(X,Y,A)
title('График поверхности матрицы');
xlabel('Столбцы');
ylabel('Строки');
zlabel('Элементы');
grid on;
2.2. График поверхности матрицы
График поверхности матрицы, заданной в программе, приведен на
рисунке 2.1.
Рис. 2.1 — График поверхности заданной матрицы
2.2. Запись и анализ звукового сигнала
Записываем звук с помощью стандартной программы Windows для
записи звука, импортируем полученный файл в Matlab. Дальнейший анализ
проведем с помощью программы SPTool.
Полученный график сигнала приведен на рисунке 2.2.
Рис. 2.2 — График записанного сигнала
График спектральной мощности в основной полосе частот [0; fд/2]
приведен на рисунке 2.3.
Рис. 2.3 — Спектр записанного сигнала
ВЫВОДЫ
В ходе лабораторной работы получены практические навыки работы в
пакете прикладных программ MATLAB. Написана программа для генерации,
вычисления суммы, проверки равенства сумм матрицы. А также
проанализирован речевой сигнал во временной и частотной областях. Анализ
звукового сигнала проводился с помощью встроенной программы в MATLAB
SPTool.