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1、习题一绘制典型信号及其频谱图(1)绘制单边指数信号及其频谱图的MATLAB程序如下:closeall;E=1;a=1;t=0:0.01:4;w=-30:0.01:30;f=E*exp(-a*t);F=E./(a+j*w);plot(t,f);xlabel('t');ylabel('f(t)');figure;plot(w,abs(F));xlabel('omega');ylabel('
2、F(omega)
3、');figure;plot(w,20*log10(abs(F)));xlabel('omega');ylabel('
4、F(omega)
5、i
6、ndB');figure;plot(w,angle(F));xlabel('omega');ylabel('phi(omega)');请更改参数,调试此程序,绘制单边指数信号的波形图和频谱图。观察参数a对信号波形及其频谱的影响。上述代码(E=1;a=1)的图形如下所示:16/1616/16现改变参数再绘制图形:①E=1;a=2;图形如下所示:16/1616/16②E=2;a=1;图形如下所示:16/1616/16③E=2;a=2;图形如下所示:16/1616/16由图可知,a越大,单边指数信号的波形图f(t)-t下降越快,其频谱图
7、F(ω)
8、-
9、ω、
10、F(ω)
11、indB-ω在ω=0处的峰值越小,φ(ω)-ω的初始近似水平段的值也越小。(2)绘制矩形脉冲信号、升余弦脉冲信号和三角脉冲信号的波形图和频谱图,观察并对比各信号的频带宽度和旁瓣的大小。①矩形脉冲代码如下:closeall;E=1;tau=1;t=-4:0.1:4;w=-30:0.1:30;f=E*(t>-tau/2&t=tau/2);F=(2*E./w).*sin(w*tau/2);plot(t,f);xlabel('t');ylabel('f(t)');figure;plot(w,abs
12、(F));xlabel('omega');ylabel('
13、F(omega)
14、');figure;plot(w,20*log10(abs(F)));xlabel('omega');ylabel('
15、F(omega)
16、indB');figure;plot(w,angle(F));xlabel('omega');ylabel('phi(omega)');图形如下所示:16/1616/16②升余弦脉冲代码如下:clearall;E=1;tau=1;16/16t=-3:0.1:3;w=-30:0.1:30;f=(E/2*(1+cos(2*pi*
17、t/tau))).*(t>-tau/2&t=tau/2
18、t<=-tau/2);Sa=sin(w*tau/2)./(w*tau/2);F=E*tau/2*Sa./(1-(w*tau/2/pi).^2);plot(t,f);xlabel('t');ylabel('f(t)');figure;plot(w,abs(F));xlabel('omega');ylabel('
19、F(omega)
20、');figure;plot(w,20*log10(abs(F)));xlabel('omega');ylabel('
21、F(omega)
22、
23、indB');figure;plot(w,angle(F));xlabel('omega');ylabel('phi(omega)');图形如下所示:16/1616/16③三角脉冲代码如下:closeall;E=1;tau=1;t=-3:0.1:3;w=-30:0.1:30;f=E*(1-2*abs(t)/tau).*(t-tau/2)+0*(t>=tau/2
24、t<=-tau/2);Sa=sin(w*tau/4)./(w*tau/4);F=E*tau/2*Sa.^2;plot(t,f);xlabel('t');ylabel(
25、'f(t)');figure;plot(w,abs(F));xlabel('omega');ylabel('
26、F(omega)
27、');figure;plot(w,20*log10(abs(F)));xlabel('omega');ylabel('
28、F(omega)
29、indB');figure;plot(w,angle(F));xlabel('omega');ylabel('phi(omega)');图形绘制如下:16/1616/16由图可知,三种信号中矩形脉冲相对频带宽度最小,升余弦脉冲和三角脉冲的频带宽度较为接近;旁瓣大小比较结果为:
30、矩形脉冲>三角脉冲>升余弦脉冲。16/16