信号与系统实验(MATLAB西电版)实验1常用连续时间信号的实现

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1、一、实验目的二、实验原理三、涉及的MATLAB函数四、实验内容与方法五、实验要求六、思考题一、实验目的(1)了解连续时间信号的特点;(2)掌握连续时间信号表示的向量法和符号法;(3)熟悉MATLABPlot函数等的应用。二、实验原理1.信号的定义信号是随时间变化的物理量。信号的本质是时间的函数。2.信号的描述1)时域法　　时域法是将信号表示成时间的函数f(t)来对信号进行描述的方法。信号的时间特性指的是信号的波形出现时间的先后，持续时间的长短，随时间变化的快慢和大小，周期的长短等。2)频域(变换域)法　　频域法是通过正交变换，将信号表示成其它变量的函数来对信

2、号进行描述的方法。一般常用的是傅里叶变换。信号的频域特性包括频带的宽窄、频谱的分布等。　　信号的频域特性与时域特性之间有着密切的关系。3.信号的分类按照特性的不同，信号有不同的分类方法。(1)确定性信号：可以用一个确定的时间函数来表示的信号。　　随机信号：不可以用一个确定的时间函数来表示，只能用统计特性加以描述的信号。(2)连续信号：除若干不连续的时间点外，每个时间点t上都有对应的数值的信号。　　离散信号：只在某些不连续的时间点上有数值，其它时间点上信号没有定义的信号。(3)周期信号：存在T，使得等式f(t+T)=f(t)对于任意时间t都成立的信号。　　非周期

3、信号：不存在使得等式f(t+T)=f(t)对于任意时间t都成立的信号。　　绝对的周期信号是不存在的，一般只要在很长的时间内信号满足周期性就可以了。(4)能量信号：总能量有限的信号。　　功率信号：平均功率有限且非零的信号。信号的总能量计算公式为信号的平均功率计算公式为(5)奇信号：满足等式f(t)=-f(-t)的信号。　　偶信号：满足等式f(t)=f(-t)的信号。三、涉及的MATLAB函数1.plot函数功能：在X轴和Y轴方向都按线性比例绘制二维图形。　　调用格式：plot(x，y)：绘出x对y的函数的线性图。plot(x1，y1，x2

4、，y2，...)：绘出多组x对y的线性曲线图。2.ezplot函数功能：绘制符号函数在一定范围内的二维图形。简易绘制函数曲线。调用格式：ezplot(fun)：在［-2π，2π］区间内绘制函数。ezplot(fun，［min，max］)：在［min，max］区间内绘制函数。ezplot(funx，funy)：定义为同一曲面的函数，默认的区间是［0，2π］。3.sym函数功能：定义信号为符号变量。　　调用格式:sym(fun)：fun为所要定义的表达式。4.subplot函数功能：产生多个绘图区间。　　调用格式：subplot(m，n，p)：产生m行n列的绘

5、图区间的第p个绘图区间。四、实验内容与方法1.验证性实验连续信号的表示方法有两种：符号推理法与数值法。即连续信号的表示既可以用MATLAB提供的用于符号推理的符号数学工具箱(SymbolicMath)表示，也可将连续信号离散化后加以表示，下面就分别用这两种方法表示基本连续信号。　常用的连续信号有直流信号、正弦信号、单位阶跃信号、单位门信号、单位冲激信号、符号函数、单位斜坡函数、单边衰减指数信号、抽样信号、随机信号等。参考给出的程序并观察产生信号的波形，还可以通过改变相关参数(例如频率、周期、幅值、相位、显示时间段、步长、加噪等)，进一步熟悉这些在工程实际与理论研究中常用信号的

6、特征。1)直流信号f(t)=A(1)符号推理法生成直流信号。MATLAB程序：t=-10：0.01：10;f=sym(′4′);%将信号的大小定义为符号变量ezplot(f，［-16，16］);%绘制范围在［-16，16］上f的图形title(′直流信号′);xlabel(′时间(t)′);ylabel(′幅值(f)′);用符号法生成的直流信号如图1.1所示。图1.1符号法生成的直流信号(2)数值法生成直流信号。MATLAB程序：t=-10：0.01：10;a1=6;[DW]%信号的大小plot(t，a1，′b′);title(′直流信号′);xlabel(

7、′时间(t)′);ylabel(′幅值(f)′);用数值法生成的直流信号如图1.2所示。图1.2数值法生成的直流信号2)正弦交流信号f(t)=sin(ωt+)(1)符号推理法生成正弦交流信号。MATLAB程序：t=-0：0.001：1;f=sym(′sin(2*pi*t)′);ezplot(f，［0，1］，′k′);xlabel(′时间(t)′);ylabel(′幅值(f)′);title(′正弦交流信号′);用符号法生成的