fgp251a.m

digital signal processing-MATLAB

%《数字信号处理教程——MATLAB释义与实现》第三章演示程序fgp251a
% 给出任意长度的输入u(n)及脉冲过渡函数h(n)卷积的演示
% 电子工业出版社出版  陈怀琛编著 2004年9月
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% 本程序为读者深入理解和教师讲解卷积过程提供了演示工具
clear,close all
u1s=input('输入u数祖 u=（例如ones(1,10)）  ');          % 输入提示
lu=length(u1s);
h1s=input('输入h数祖 h=（例如exp(-0.1*[1:15])）  ');    % 输入提示
lh=length(h1s);                 % 确定序列长度
lmax=max(lu,lh);
if lu>lh nu=0;nh=lu-lh;			% 若u比h长，对h补nh个零
elseif lu<lh nh=0;nu=lh-lu;		% 若h比u长，对u补nu个零
else nu=0;nh=0;					% 若h与u同长，不补零
end
dt=input('输入时间间隔dt=（例如0.5）  ');
lt=lmax;						% 取长者为补零长度基准
u=[zeros(1,lt),u1s,zeros(1,nu),zeros(1,lt)];	% 将u先补得与h同长，再两边补以同长度的零
t1=(-lt+1:2*lt)*dt;
h=[zeros(1,2*lt),h1s,zeros(1,nh)];		% 将h先补得与u同长，再两边补以同长度的零
hf=fliplr(h);					% 将h的左右翻转,称为hf
y=zeros(1,3*lt);
for k=0:2*lt
   p=[zeros(1,k),hf(1:end-k)];		% 使hf向右循环移位
   y1=u.*p*dt;					% 使输入和翻转移位的脉冲过渡函数逐项相乘，再乘dt
   yk=sum(y1);					% 相加，相当于积分
   y(k+lt+1)=yk;					% 将结果放入数组y
   % 绘图，注意如何用axis命令把各子图的横坐标统一起来，使纵坐标随数据自动调整
   subplot(4,1,1);stem(t1,u,'.')		% 用stairs是为了避免plot函数在突跳点形成的斜边
   axis([-lt*dt,2*lt*dt,min(u),max(u)]),hold on
   ylabel('u(t)')
   subplot(4,1,2);stem(t1,p,'.')        % 绘制p序列的样本图
   axis([-lt*dt,2*lt*dt,min(p),max(p)])
   ylabel('h(k-t)')
   subplot(4,1,3);stem(t1,y1,'.')       % 绘制y1序列的样本图
   axis([-lt*dt,2*lt*dt,min(y1),max(y1)+eps])
   ylabel('s=u.*h(k-t)')
   subplot(4,1,4);stem(k*dt,yk,'.')	    % 用stem函数表示每一次卷积积分求和的结果	
   axis([-lt*dt,2*lt*dt,floor(min(y)+eps),ceil(max(y+eps))]),hold on
   ylabel('y(k)=sum(s)*dt')
   set(gcf,'color','w')                 % 置图形背景色为白
   if k==round(0.8*lt)  disp('暂停，按任意键继续'), pause
   else pause(0.4)
   end
end