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1、实验一:连续信号和离散信号的表示与卷积一.实验目的1.学习MATLAB软件产生信号和实现信号的可视化2.学习和掌握连续和离散信号的时域表示方法3.学习和掌握连续信号和离散信号卷积方法二.实验原理1.信号的表示方法l常用信号:Ø连续函数,,Ø离散信号,,l奇异信号:Ø连续函数:冲激函数,阶跃函数,斜坡函数Ø离散信号:冲激函数,阶跃函数,斜坡函数2.卷积连续函数的卷积:离散函数的卷积:三.实验内容1.熟悉matlab工作环境(1)运行matlab.exe,进入matlab工作环境,如图(1)所示。21图1matlab工作环境(1)matlab工作环境由CommandWindow(命令窗口)、C
2、urrentDirecroty(当前目录)、workspace(工作空间)、commandHistory(历史命令)和Editor(文件编辑器)5部分组成。其中所有文件的编辑和调试、运行在Editor编辑窗口下进行。程序的运行也可以在命令窗口进行。程序调试的信息显示在命令窗口。(2)程序文件的产生:点击菜单file下的New下的M_files,进入编辑器界面,如图2。21图2M文件编辑器(1)在matlab软件中,程序分为脚本和函数文件,两者的差别在于函数文件有形参和返回的结果,而脚本文件中的变量全部返回到工作空间。在m文件编辑器下键入程序代码,保存程序文件(命名规则同C语言)。如果所定义
3、的是函数文件,则要求函数名为M文件名。例如指数函数定义格式[t,y]=exp1_exp(t1,t2,dt,A,a)(5)程序运行需要给定义的函数参数赋值。切换到命令窗口下运行指数函数文件调用方式:[t,y]=exp1_exp(-10,10,0.1,3,-1,1)2连续和离散信号的时域表示方法(1)单边指数信号;functiony=exp1_exp(t1,t2,dt,A,a,options)%指数函数,其中t1,t2,dt分别为起始时间、终止时间和时间间隔%A,a为常数y(t)=Aexp(a*t)%options参数等于1时为单边指数函数,其他时为双边指数函数%函数调用的格式y=exp1_e
4、xp(-10,10,0.1,3,-1,1)ifoptions==1t=0:dt:t2;%单边指数函数时间范围21elset=t1:dt:t2;%双边指数函数时间范围endy=A*exp(a*t);%指数函数plot(t,y)%画图gridonxlabel('t')%X轴坐标ylabel('y(t)')%Y轴坐标ifoptions==1title('单边指数信号')%标题elsetitle('指数信号')%标题end实验要求:1)在同一张图上画出a>0,a=0,a<0时指数函数波形,如图3所示图3指数函数2)提示:在命令窗口设置holdon命令,可以在同一张图上画出多条曲线(2)单位冲激信号
5、function[t,y]=exp1_impulse(t1,t2,dt,t0)%单位冲激信号,其中t1,t2,dt分别为起始时间、终止时间和时间间隔%t0为冲激点%函数调用格式:[t,y]=exp1_impulse(-10,10,0.1,0);21t=t1:dt:t2;n=length(t);y=zeros(1,n);y(1,(t0-t1)/dt+1)=1/dt;stairs(t,y);xlabel('t')ylabel('y(t)')title('单位冲激信号')实验要求:1)要求产生冲激点在X处的单位冲激函数,其中X为自己的学号中最后两位;(2)要求画出图形(3)单位阶跃信号funct
6、ion[t,y]=exp1_step(t1,t2,dt,t0)%单位阶跃信号,其中t1,t2,dt分别为起始时间、终止时间和时间间隔%t0为阶跃跳变点%函数调用格式:[t,y]=exp1_step(-10,10,0.1,3);tt1=t1:dt:t0;tt2=t0:dt:t2;nn1=length(tt1);%length函数测量变量tt1长度nn2=length(tt2);y1=zeros(1,nn1);%产生1行,nn1列的零数据矩阵y2=ones(1,nn2);;%产生1行,nn2列的数据矩阵,矩阵元素为1t=[tt1tt2];y=[y1y2];plot(t,y)axisxlabel
7、('t')ylabel('y(t)')title('单位阶跃信号y(t)')xy_axis=axis;axis([xy_axis(1:2)1.5*xy_axis(3:4)-0.1])实验要求:1)要求产生阶跃跳变点在X处的单位阶跃函数,其中X为自己的学号中最后两位;(2)要求画出图形(4)矩形脉冲信号function[t,y]=exp1_rectimpulse(E,width,T1,T2,dt,T0)%矩形脉冲信号,其中