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1、实验一连续信号的产生与时域运算一、实验目的1.学握用matlab软件产生基本信号的方法.2.应用matlab软件实现信号的加、减、乘、反褶、移位、尺度变换及卷积运算。二、实验原理(一)产生信号波形的方法禾I」用Matlab软件的信号处理工具箱(SignalProcessingToolbox)中的专用函数产牛信号并绘出波形。a.产生正弦波t=0:0.01:3*pi;y=sin(2*t);plot(t,y)b•产生叠加随机噪声的止弦波t=0:0.01:3*pi;y=10*sin(2*t);s=y+randn(size(t));plot(t,s)c.产生周期方波
2、t=0:0.01:l;y=square(4*pi*t);plot(t,y)d.产牛•周期锯齿波t=(0:0.001:2.5);y=sawtooth(2*pi*30*t);plot(t,y),axis([00.2-11])e.产生Sine函数x=linspace(-5,5);y=sinc(x);plot(x,y)f.产牛•指数函数波形x=linspace(09l,100);(或y=exp(-x);plot(x,y)(二)信号的运算1.加(减)、乘运算要求二个信号序列长度和同.【例】t=0:0.01:2;fl=exp(-3*t);f2=0.2*sin(4*pi
3、*t);2JIJmatlab的符号函数实现信号的反褶、移位、尺度变换.由f(t)到f(・at+b)(a>0)步骤:H(t)2(t)f(t)移位〉f(t+b)尺度〉f(at+b)反褶〉f(—at+b)【例】已知f(t)=sin(t)/t,试通过反褶、移位、尺度变换山f⑴的波形得到f(・2什3)的波形.symst;f=sym(,sin(t)/t,);%定义符号函数f(t)=sin(t)/tfl=subs(f,t,t+3);%对彳进行移位f2=subs(fl,t,2*t);%对门进行尺度变换f3=subs(f2,t,-t);%对f2进行反褶v注:也可用一条指令:
4、subs(f,t,-2*t+3)实现f(t)到f(・2t+3)的变换。＞(三)卷积运算Y=conv(x,h)实现x,h二个序列的卷积，假定都是从n=0开始.Y序列的长度为x,h序列的长度之和再减1。【例1】两个方波信号的卷积。y1=[ones(1,20),zeros(l,20)J;y2=[ones(1,10),zeros(l,20)];y=conv(yl,y2);nl=l:length(yl);n2=l:length(y2);L=length(y)subplot(3,l,l);plot(nl,yl);axis([l,L,0,2]);subplot(3,l,
5、2);plot(n2,y2);axis([l,L,0,2])；n=l:L;subplot(3,l,3);plot(n,y);axis([l,L,0,20]);f(2t+3)=sin(it+3y(2t+3)fi(-2t+3)=sin(it-3)/(-2t+3)【例2】两个指数信号的卷积.t=0:0.01:l;yl=exp(-6*t);y2=exp(-3*t);y=conv(yl,y2);ll=length(yl)12=length(y2)l=length(y)subplot(3,l,l);plot(t,yl);subplot(3,l,2);plot(t,y2
6、);tl=0:0.01:2;subplot(3,l,3);plot(tl,y);三.实验内容1.自选两个简单的信号，进行加、乘、卷积运算。2.自选一个简单的信号进行反褶、平移、尺度变换运算。四、实验要求1•预习实验原理；2.对实验内容编写程序(M文件)，上机运行;3.绘出运算或变换后信号的波形。实验二线性连续时间系统的分析一、实验目的1.掌握用matlab分析系统时间响应的方法。2.掌握用matlab求信号的频谱及分析系统频率响应的方法。3.掌握系统零、极点分布与系统稳定性关系。二、实验原理1.系统函数H⑸系统函数:系统零状态响应的拉氏变换与激励的拉氏变换
7、Z比.H(s)=R(s)/E(s)在matlab1!1可采用多种方法描述系统，本实验釆用传递畅数(系统畅数)描述法。在matlab屮，传递函数描述法是通过传递函数分子和分母关于s降幕排列的多项式系数来表示的。£+1【例如】某系统传递函数如下：H(s)=-(1)/+1.3s+0・8则可用如卜二个向量num和den来表示：»num=[l,l]»den=[l,1.3,0.8]2.用matlab分析系统时间响应1)脉冲响应y=impulse(num,den,T)%丁为等间隔的时间向量,指明要计算响应的时间点。1)阶跃响应y=setp(num,den,T)%T同一上
8、。1)对任意输入的响应y=lsim(num,den,U,T)%U为
