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1、实验1连续时间信号在MATLAB中的表示1.实验目的学会运用MATLAB表示常用连续时间信号的方法；观察并熟悉这些信号的波形和特性。2.实验原理在某一时间区间内，除若干个不连续点外，如果任意时刻都可以给出确定的函数值，则称该信号为连续时间信号，简称为连续信号。从严格意义上讲，MATLAB数值计算的方法并不能处理连续时间信号。然而，可利用连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表示连续信号，即当取样时间间隔足够小时，这些离散样值能够被MATLAB处理，并且能较好地近似表示连续信号。MATLAB提供了大量生成基
2、本信号的函数。比如常用的指数信号、正余弦信号等都是MATLAB的内部函数。为了表示连续时间信号，需定义某一时间或自变量的范围和取样时间间隔，然后调用该函数计算这些点的函数值，最后画出其波形图。3.实例分析3.1典型信号的MATLAB表示（1）实指数信号实指数信号的基本形式为。式中，为实数。当时，实指数信号随时间按指数式增长；当时，实指数信号随时间按指数式衰减；当时候，则转化为直流信号。MATLAB中用exp函数来表示实指数信号，其语句格式为：例1用MATLAB命令产生单边衰减指数信号，并绘出时间的波形图
3、。解：MATLAB源程序为：clear;clc;K=2;a=-1.5;t=0:0.01:3;ft=K*exp(a*t);plot(t,ft);gridonaxis([0,3,0,2.2]);title('单边指数衰减信号');（2）正弦信号正弦信号的基本形式为或者。其中K是振幅；是角频率；是初相位。这三个参数称为正弦信号的三要素。MATLAB中可用sin或者cos函数来表示正弦信号，其语句格式为：例2用MATLAB命令产生正弦信号，并绘出时间的波形图。解：MATLAB源程序为：clear;clc;K=2
4、;w=2*pi;phi=pi/4;t=0:0.01:3;ft=K*sin(w*t+phi);plot(t,ft);gridonaxis([0,3,-2.2,2.2]);title('正弦信号');图1单边指数衰减信号图2正弦信号（3）抽样信号抽样信号的基本形式为，在MATLAB中用与类似的函数表示，定义为。可以看出，函数与没有本质的区别，只是在时间尺度上不同而已。例3用MATLAB命令产生抽样信号，并绘出时间为的波形图。解：MATLAB源程序为：clear;clc;t=-6*pi:pi/100:6*pi
5、;ft=sinc(t/pi);plot(t,ft);gridonaxis([-20,20,-0.5,1.2]);title('抽样信号');图3抽样信号（4）矩形脉冲信号矩形脉冲信号在MATLAB中可用rectpuls函数产生，其语句格式为：该函数用于产生一个幅度为1、宽度为width，且以t=0为对称轴的矩形脉冲信号，width的默认值为1。例4用MATLAB命令画出下列矩形脉冲信号的波形图。解：根据所定义的矩形脉冲信号，定义的矩形脉冲宽度为1，脉冲的中心位置相对于纵轴向右移动了0.5。因此，其MAT
6、LAB源程序为：clear;clc;t=-0.5:0.01:3;t0=0.5;width=1;ft=2*rectpuls(t-t0,width);plot(t,ft);gridonaxis([-0.5,3,-0.2,2.2]);title('矩形脉冲信号');图4矩形脉冲信号周期性矩形波信号或方波在MATLAB中可用square函数产生，其语句格式为：y=square(t,DUTY)该函数用于产生一个周期为，幅值为的周期性方波信号，其中，DUTY参数用来表示信号的占空比DUTY%，即在一个周期内脉冲宽度
7、（正值部分）与脉冲周期比值。占空比默认值为0.5。例5用MATLAB命令产生频率为10Hz，占空比为30%的周期方波信号。解：MATLAB源程序为：clear;clc;t=0:0.001:0.3;y=square(2*pi*10*t,30);plot(t,y);gridonaxis([0,0.3,-1.2,1.2]);title('周期方波信号');图5周期方波信号还有非周期的三角波脉冲可以用tripuls函数，周期三角波（锯齿波）可以用sawtooth函数实现。同学们可以通过MATLABhelp自学，
8、或者上网搜索及其他途径学习。3.2单位阶跃信号的MATLAB表示单位阶跃信号是信号分析中的基本信号之一，在信号与系统分析中有着十分重要的意义，常用于简化信号的时域数学表示。例如，表示分段函数信号、时限信号和因果信号等。单位阶跃信号用符号表示，定义为：例6用MATLAB命令产生单位阶跃信号。解：MATLAB源程序为：clear;clc;t=-1:0.01:5;ft=(t>=0);plot(t,ft);gridonaxis([-1,5,-0.5
