信号与系统,MATLAB实验.pdf

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1、信号与系统实验指导书现代通信与电子技术示范中心目录实验一连续时间信号的Matlab表示与计算实验二连续时间系统的时域分析实验三连续时间信号的频域分析实验四抽样定理实验五连续时间LTI系统的频域分析实验六连续时间LTI系统的复频域分析附录MATLAB主要命令函数表实验一连续时间信号的Matlab表示与计算一、实验目的1、初步学习MATLAB语言，熟悉MATLAB软件的基本使用。2、掌握用MATLAB描述连续时间信号方法，能够编写MATLAB程序，实现各种信号的时域变换和运算，并且以图形的方式再现各种信号的波形。二、实验原理连续信号是指自变量的取值范围是连续的，且对于一切自变量

2、的取值，除了有若干个不连续点之外，信号都有确定的值与之对应。严格来说，MATLAB并不能处理连续信号，而是用等时间间隔点的样值来近似表示连续信号。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连续信号。在MATLAB可视化绘图中，对于以t为自变量的连续信号，在绘图时统一用plot函数；而对n为自变量的离散序列，在绘图时统一用stem函数。对于连续时间信号f（t），可用f、t两个行向量来表示。例：t=-10：1.5：10；f=sin(t)./t;sin(t)可以产生t=-10~10，间隔1.5的序列以及f=的值。t用命令：plot(t,f)可得如下图形，显然显示效果较差

3、，这是因为t的间隔过大，只要改变为：t=-10：0.5：10；可得图1.2。图1.1图1.21.信号的时域表示方法MATLAB提供了大量用以生成基本信号的函数，比如最常用的指数信号、正弦信号等就是MATLAB的内部函数，即不需要安装任何工具箱就可以调用的函数。1.1单位阶跃信号u(t)functiony=heaviside(t)%阶跃信号y=(t>=0);%y=1fort>0,elsey=01.2单位冲激信号d(t)functionchongji(t1,t2,t0)%冲激信号d(t-t0)，t1和t2分为起始时间和终止时间dt=0.01;t=t1:dt:t2;n=lengt

4、h(t);x=zeros(1,n);x(1,(t0-t1)/dt+1)=1/dt;stairs(t,x);%以阶梯方式绘画axis([t1,t2,0,1.1/dt])或functiony=delta(t)dt=0.01;y=(u(t)-u(t-dt))/dt;1.3指数信号at指数信号Ae在MATLAB中可以用exp函数表示，其调用形式为：y=A*exp(a*t)例如图1-3所示指数衰减信号的MATLAB源程序如下（取A=1，a=-0.4）：%program7_1DecayingexpponentialsignalA=1;a=-0.4;t=0:0.01:10;ft=A*ex

5、p(a*t);plot(t,ft);gridon;1.4正弦信号正弦信号Acos(wt+j)和Asin(wt+j)分别用MATLAB的内部函数cos和sin表示，其oo调用形式为：A*cos(w*t+phi)oA*sin(w*t+phi)o例如图1-4所示MATLAB源程序如下（取A=1，w=2p，j=p/6）：0%program7_2SinusoidalsignalA=1;w0=2*pi;phi=pi/6;t=0:0.01:8;ft=A*sin(w0*t+phi);plot(t,ft);gridon;图1-3单边指数衰减信号图1-4正弦信号除了内部函数外，在信号处理工具箱

6、（SignalProcessingToolbox）中还提供了诸如抽样函数、矩形波、三角波、周期性矩形波和周期性三角波等在信号处理中常用的信号。1.5.抽样函数抽样函数Sa（t）在MATLAB中用sinc表示，其定义为：sinc(t)=sin(pt)/(pt)其调用形式为：y=sinc(t)例如图1-5所示抽样函数的MATLAB源程序如下：%program7_3Samplefunctiont=-3*pi:pi/100:3*pi;ft=sinc(t/pi);plot(t,ft);gridon;1.6矩形脉冲信号矩形脉冲信号在MATLAB中用rectpuls函数来表示，其调用形式

7、为：y=rectpuls(t,width)用以产生一个幅值为1、宽度为width、相对于t=0点左右对称的矩形波信号。该函数的横坐标范围由向量t决定，是以t=0为中心向左右各展开width/2的范围。width的默认值为1。例如图1-6所示以t=2T（即t-2´T=0）为对称中心的矩形脉冲信号的MATLAB源程序如下（取T=1）：%program7-4Rectangularpulsesignalt=0:0.001:4;T=1;ft=rectpuls(t-2*T,2*T);plot(t,ft);gridon;axis