西工大信号系统上机实验一实验二

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1、上机实验1连续时间信号的时域分析一、实验目的（1）掌握连续时间信号的时域运算的基本方法；（2）掌握相关函数的调用格式及作用；（3）掌握连续信号的基本运算；（4）掌握利用计算机进行卷积运算的原理和方法；（5）熟悉连续信号卷积运算函数conv的应用。二、实验原理信号的基本运算包括信号的相加（减）和相乘（除）。信号的时域变换包括信号的平移、翻转、倒相、尺度变换等，由以下公式所描述。（1）加（减）：f(t)=f1(t)±f2(t)（2）乘：f(t)=f1(t)×f2(t)（3）延时或平移：f(t)→f(t-t0)t0>0时右移；t0<

2、0时左移（4）翻转：f(t)→f(-t)（5）尺度变换：f(t)→f(at)（6）标量相乘：f(t)→af(t)（7）倒相：f(t)→-f(t)（8）微分：f(t)→df(t)/d(t)（9）积分：f(t)（10）卷积：f(t)=f1(t)*f2(t)三、涉及的MATLAB函数及实现1.stepfun函数功能：产生一个阶跃信号调用格式：stepfun(t,t0)，其中t是时间区间，在该区间内阶跃信号一定会产生；t0是信号发生从0到1的条约的时刻。2.diff函数调用格式：diff(f)：求函数f对预设的独立变数的一次微分值。d

3、iff(f，’t’)：求函数f对独立变数t的一次微分。3.int函数调用格式：Int(f)：函数F对预设独立变数的积分值。Int(f,’t’)：函数f对独立和变数t的积分值。4.conv函数功能：实现信号的卷积运算。调用格式：w=conv(u,v)：计算两个有限长度序列的卷积。说明：该函数假定两个序列都从零开始。四、试验内容与结果（1）相加:f(t)=f1(t)+f2(t)MATLAB程序：clearall;t=0:0.001:3;b=3;t0=1;u=stepfun(t,t0);n=length(t);fori=1:nu(i

4、)=b*u(i)*(t(i)-t0);endy=sin(2*pi*t);f=y+u;plot(t,f);xlable('时间(t)');ylabel('幅值f(t)');title('连续信号的相加');实验结果截屏如下：（1）相乘：f(t)=f1(t)*f2(t)MATLAB程序如下：clearall;t=0:0.001:3;b=3;t0=1;u=stepfun(t,t0);n=length(t);fori=1:nu(i)=b*u(i)*(t(i)-t0);endy=sin(2*pi*t);f=y.*u;plot(t,f);

5、xlabel('时间(t)');ylabel('幅值f(t)');title('连续信号的相乘');实验结果截屏如下：(3)倒相：由f(t)得到-f(t)MATLAB程序如下：clearall;t=-1:0.02:1;g1=3.*t.*t;g2=-3.*t.*t;gridon;plot(t,g1,'r-',t,g2,'b--');xlabel('t');ylabel('g(t)');title('倒相');实验结果截屏如下：(4)综合：f(t)=(1+t/2)*[U(t+2)-U(t-2)];绘制f(t+2);f(t-2);f

6、(-t);f(2t);-f(t)MATLAB程序：symstf=sym('(t/2+1)*(heaviside(t+2)-heaviside(t-2))');subplot(2,3,1);ezplot(f,[-3,3]);y1=subs(f,t,t+2);subplot(2,3,2);ezplot(y1,[-5,1])y2=subs(f,t,t-2);subplot(2,3,3);ezplot(y2,[-1,5]);y3=subs(f,t,-t);subplot(2,3,4);ezplot(y3,[-3,3]);y4=subs

7、(f,t,2*t);subplot(2,3,5);ezplot(y4,[-2,2]);y5=-f;subplot(2,3,6);ezplot(y5,[-3,3]);运行程序前建立一个Heaviside的M文件函数。Heaviside的函数M文件如下：function[x,n]=Heaviside(n0,n1,n2)n=[n1:n2];x=[(n-n0)==0];运行结果截图：五.程序设计题1.已知信号f1(t)=(-t+4)[U(t)-U(t-4)],f2(t)=sin(2*pi*t),用MATLAB绘制出信号的时域波形。（1

8、）f3(t)=f1(-t)+f1(t);（2）f4(t)=-[f1(-t)+f1(t)]（3）f5((t)=f2(t)*f3(t);（4）f6(t)=f1(t)*f2(t);MATLAB程序如下：symst;f1=sym('(-t+4)*(heaviside(t)-heavi