信号与系统课程设计matlab实验指导书2015版

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1、信号与系统课程设计MATLAB实验指导书(内部资料，严禁外传)实验一连续信号与LTI系统的时域分析实验二连续信号与LTI系统的频域分析实验三连续时间系统的频域应用实验四连续时间系统的复频域分析实验五离散信号与LSI系统的时域分析附录东华大学通信与电子工程系2015年4月实验一连续时间信号与LTI系统的时域分析实验目的(1)掌握MATLAB表示和可视化连续信号的方法；掌握连续信号的时域运算和变换的MATLAB方法；利用MATLAB分析常用连续信号，加深对连续信号时域特性的理解。(2)掌握利用MATLAB对LTI系统进行时域分析的方法；掌握LTI系统的零状态响应

2、和冲激响应的求解；掌握利用MATLAB计算卷积积分的方法，加深对其理解。实验原理和方法(1)连续信号的MATLAB表示MATLAB使用向量表示法和符号对象表示法表示连续信号。向量表示法使用等间隔采样值近似表示连续信号，采样间隔足够小时即可很好地近似表示连续信号：表示1个连续信号需要2个向量，其中1个表示信号的时间范围，另1个表示在信号时间范围内的采样值。示例：正弦信号的向量表示>>t=0:0.01:10;>>f=sin(t);>>plot(t,f)符号对象表示法使用符号表达式描述连续信号。示例：正弦信号的符号对象表示>>symst;>>f=sin(t);>>

3、ezplot(f)常用基本信号的MATLAB函数：heaviside单位阶跃信号sin/cos正弦/余弦信号sinc采样信号exp指数信号rectpuls门信号tripuls三角脉冲信号square周期方波sawtooth周期锯齿波(2)连续信号的运算与变换叠加与相乘向量表示直接使用算术运算符“+”和“.*”，要求各运算信号的向量时间范围和采样间隔相同；而符号对象表示直接根据符号对象的运算规则运算。微分与积分向量表示通过数值计算方法计算微分和积分：微分采用差分近似求取，若连续信号的时间向量[t1,t1,...,tN]和采样值向量[x1,x1,...,xN

4、]，则其微分的差分计算为xxk1kx't(1-1)ttkt其中k=1,2,...,N-1，t为采样间隔。计算定积分使用函数quad实现，格式：quad(‘func_name’,a,b)func_name为被积分函数名，a和b积分上下限计算差分xk+1-xk使用函数diff。3t示例：向量表示法计算定积分esintdt02>>f=int(‘exp(-t)*sin(t+pi/2)’,0,3*pi);>>double(f)符号对象表示使用diff函数和quad函数求解微分和积分。命令inline创建函数。3t示例：符

5、号对象表示法计算定积分esintdt02>>y=inline(‘exp(-t).*sin(t+pi/2)’);>>f=quad(y,0,3*pi);ttd示例：已知三角波信号ft1-G4t，绘制ft和fd的波形。2dt-数值计算方法M文件代码ts=-3;te=3;dt=0.01;t=ts:dt:te;f=tripuls(t,4);subplot(311);plot(t,f);xlabel(‘t’);title(‘f(t)’);gridon;df=diff(f)/dt;subplot(312);plo

6、t(t(1:length(t)-1),df);xlabel(‘t’);title(‘Derivativeoff(t)’);gridon;func=inline(‘tripuls(t,4)’);intf=zeros(size(f));fori=1:length(t)intf(i)=quad(func,-3,t(i));endsubplot(313);plot(t,intf);xlabel(‘t’);title(‘Integraloff(t)’);gridon;符号计算方法M文件代码symst;f=sym(‘(1+1/2*t)*(heaviside(t+2)-h

7、eaviside(t))+(1-1/2*t)*(heaviside(t)-heaviside(t-2))’);subplot(311);ezplot(f,[-3,3]);title(‘f(t)’);gridon;df=diff(f);subplot(312);ezplot(df,[-3,3]);title(‘Derivativeoff(t)’);gridon;intf=int(f);subplot(313);ezplot(intf,[-3,3]);title(‘Integraloff(t)’);gridon;移位，翻转与尺度变换信号x(t)的自变量由t替换

8、为t-t0，表示其波形在t轴上整体移动：t0>0右移