matlab应用 信号与系统分析上机实验指导

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1、信号与系统分析上机实验指导吴冬梅石崟闫红梅编西安科技大学2006年3月前言“信号与系统分析”课程是电子与通信类专业的主要专业基础课之一，该课程是将学生从电路分析的知识领域引入信号处理与传输领域的关键性课程，对后续专业课起着承上启下的作用。该课程的基本方法和理论大量应用于计算机信息处理的各个领域，特别是通信、数字语音处理、数字图像处理、数字信号分析等领域，应用更为广泛。因此，让学生掌握对信号与系统进行分析的基本方法和理论，无论对今后专业课的教学，还是学生毕业后从事专业工作的能力，都具有重要的意义。长期以来，“信号系统分析”课程一直采用黑板式的单一教学方式，学生仅依

2、靠做习题来巩固和理解教学内容，对课程中大量的应用性较强的内容不能实际动手设计、调试、分析，严重影响和制约了教学效果。因此，该课程迫切需要进行教学方法和教学手段的改革，即在改进教学方法和调整教学内容的同时，实现在实验环境中，以计算机辅助教学手段，用信号分析的软件帮助学生完成数值计算、信号与系统分析的可视化建模及仿真调试，培养学生主动获取知识和独立解决问题的能力，为学习后继专业课打下坚实的基础。MATLAB语言在矩阵运算和数值计算等方面具有强大的功能，非常直观、简洁，且效率高，交互性好，因而它在科学与工程计算方面的优势是显而易见的。采用MATLAB语言作为编程工具，

3、便于学生快速掌握和进行自主创造性的学习。本上机指导书主要由九个实验组成，内容包括：MATLAB的基本使用；信号的表示及可视化；信号的时域运算、时域变换及MATLAB实现；离散序列卷积和的MATLAB实现；周期信号傅里叶级数；傅立叶变换及性质；利用MATLAB分析系统的频率特性；拉普拉斯变换及其曲面图；离散系统的零极点分析。本指导书由石崟、闫红梅共同编写，吴冬梅负责全书的修改审订。在编写过程中得到通信学院教师的大力支持，在此一并表示感谢！由于作者水平有限，本书难免会有错误与不足之处，欢迎读者对本书提出批评和建议。来信请寄：西安科技大学51信箱（邮编710054），

4、闫红梅；电话：（029）85580827；电子邮箱：yhm523@163.com作者2006.2　目录实验一MATLAB的基本使用1实验二信号的表示及可视化18实验三信号的时域运算、时域变换及MATLAB实现31实验四离散序列卷积和的MATLAB实现37实验五周期信号傅里叶级数42实验六傅里叶变换及其性质52实验七利用MATLAB分析系统的频率特性52实验八拉普拉斯变换及其曲面图56实验九离散系统的零极点分析59参考文献63实验一MATLAB的基本使用实验一MATLAB的基本使用【一】实验目的1.了解MATALB程序设计语言的基本特点，熟悉MATLAB软件的运行

5、环境；2.掌握变量、函数等有关概念，掌握M文件的创建、保存、打开的方法，初步具备将一般数学问题转化为对应计算机模型处理的能力；3.掌握二维图形绘制的方法，并能用这些方法实现计算结果的可视化。【二】MATLAB的基础知识一.MATLAB简介MATLAB是由美国Math Works公司推出的软件产品。MATLAB是“Matric Laboratory”的缩写，意及“矩阵实验室”。MATLAB是一完整的并可扩展的计算机环境，是一种进行科学和工程计算的交互式程序语言。它的基本数据单元是不需要指定维数的矩阵，它可直接用于表达数学的算式和技术概念，而普通的高级语言只能对一个

6、个具体的数据单元进行操作。因此，解决同样的数值计算问题，使用MATLAB要比使用Basic、Fortran和C语言等提高效率许多倍。许多人赞誉它为万能的数学“演算纸”。MATLAB采用开放式的环境，你可以读到它的算法，并能改变当前的函数或增添你自己编写的函数。在欧美的大学和研究机构中，MATLAB是一种非常流行的计算机语言，许多重要的学术刊物上发表的论文均是用MATLAB来分析计算以及绘制出各种图形。它还是一种有利的教学工具，它在大学的线性代数课程以及其它领域的高一级课程的教学中，已成为标准的教学工具。二.MATLAB的启动和退出1.MATLAB的启动有如下两种

7、方式：方式一：双击操作系统桌面上的MATLAB快捷方式，即可启动并打开MATLAB命令窗口。方式二：单击【开始】菜单，依次指向【程序】→【MATLAB】→【MATLAB6.5】即可启动并打开MATLAB命令窗口。2.MATLAB的退出退出MATLAB非常简单，只需在MATLAB命令窗口内键入命令quit或单击命令窗口的【关闭】按扭即可。三.MATLAB使用界面简介打开MATALB后，缺省的操作桌面如图1.1所示。常用的有命令窗、历史命令窗、当前目录浏览器、工作空间浏览器、和交互界面分类目录窗5个窗口。如图1.1所示。1.命令窗（CommandWindow）17实

8、验一MATLAB的基本使