信号与系统指导书

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1、《信号与系统》实践指导书周昌雄苏州市职业大学电子信息工程系2007．5目录项目一MATLAB软件的熟悉项目二信号的时域分析项目三信号的频域分析项目四连续系统拉普拉斯变换分析项目五离散系统Z变换分析项目一MATLAB软件的熟悉一、        任务目标1． 熟悉MATLAB主界面，学会简单的操作2． 学会M文件的建立及运行3． 熟悉矩阵的基本运算4． 掌握编写简单的MATLAB程5． 熟悉常见信号的意义、特性及波形6． 学会使用MATLAB表示信号的方法二、所需设备计算机、MATLAB软件三、        实验原理MATLAB是以矩阵作为基

2、本编程单元的一种程序设计语言，矩阵运算在MATLAB中十分简单，它往往只需几句语句，即可完成相应的运算，无需像其它软件中编制繁琐而容易出错的循环程序。MATLAB有较强的绘图功能，可以用简单的语句便可完成二维和三维图形的绘制。在开始使用MATLAB时，可以在屏幕上键入DEMO命令，它将启动MATLAB的演示程序，用户可在此演示过程中领略MATLAB所提供的强大运算和绘图功能。信号一般是随时间而变化的某些物理量。按照自变量的取值是否连续，信号分为连续时间信号和离散时间信号，一般用和来表示。若对信号进行时域分析，就需要绘制其波形，如果信号比较复杂

3、，则手工绘制波形就变得很困难，且难以精确。MATLAB强大的图形处理功能及符号运算功能，为我们实现信号的可视化及其时域分析提供了强有力的工具。1．矩阵的表示和输入①在命令窗口中直接输入矩阵在命令窗口中矩阵的输入用下列方法：A=[1 1 1；-1 –2 –3；1 4 9]或者用逗号代替空格A=[1，1，1；-1，–2，–3；1，4，9]输入完，按回车键，屏幕上显示：A=1    1    1-1   -2    -31    4    9    上形式为我们平时所习惯的矩阵表示。②在M文件中输入矩阵 选择菜单中file→new→M-file 输

4、入： A=[1，2，3；4，5，6；7，8，9] B=[9，8，7；6，5，4；3，2，1]      保存名为W1的M的文件，退出编辑环境，此时在命令窗口中键入W1命令就可调出A和B矩阵。结果为： A=1    2    34    5    67    8    9B=9    8    76    5    43    2    12．矩阵的基本运算①例：已知A=[1，2，3；4，5，6；7，8，9]   B=[9，8，7；6，5，4；3，2，1]求矩阵之和C=A+B  [法一]  直接在命令窗口中计算      输入：A=[1，2，3

5、；4，5，6；7，8，9]；回车       B=[9，8，7；6，5，4；3，2，1]；回车       C=A+B回车结果： C=10   10   1010   10   1010   10   10[法二]在M文件中键入下列语句     A=[1，2，3；4，5，6；7，8，9]；B=[9，8，7；6，5，4；3，2，1]；C=A+B；保存为W2文件，并退出编辑环境，在命令窗口中键入W2命令，屏幕上会出现A.B.C矩阵。②仿照上例计算D=A-B，E=A.*B，F=A*B，G=A./B, H=A/B, U=AB, W=A.^B。比较E

6、和F以及G和H及U的不同，并分别解释它们的物理意义。3、连续时间信号所谓连续时间信号，是指其自变量的取值是连续的，并且除了若干不连续的点外，对于一切自变量的取值，信号都有确定的值与之对应。从严格意义上讲，MATLAB并不能处理连续信号。在MATLAB中，是用连续信号在等时间间隔点上的样值来近似表示的，当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。在MATLAB中连续信号可用向量或符号运算功能来表示。⑴．向量表示法对于连续时间信号，可以用两个行向量f和t来表示，其中向量t是用形如的命令定义的时间范围向量，其中，为信号起始时间，

7、为终止时间，p为时间间隔。向量f为连续信号在向量t所定义的时间点上的样值。例如：对于连续信号，我们可以将它表示成行向量形式，同时用绘图命令plot()函数绘制其波形。其程序如下：t1=-10:0.5:10;          %定义时间t的取值范围及取样间隔（p=0.5），则t1是一个%维数为41的行向量 f1=sin(t1)./t1;         %定义信号表达式，求出对应采样点上的样值，                       %同时生成与向量t1维数相同的行向量f1 figure(1)              %打开图形窗口1

8、plot(t1,f1)             %以t1为横坐标，f1为纵坐标绘制f1的波形t2=-10:0.1:10;          %定义时间t的取值范围及