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1、实验一一、实验目的:1.熟悉常见信号的意义、特性及波形2.学会使用MATLAB表示信号的方法并绘制信号波形3.掌握使用MATLAB进行信号基本运算的指令4.熟悉用MATLAB实现卷积积分的方法二、实验原理:本实验通过Matlab软件对常用的信号进行仿真。按自变量的取值,信号一般分成离散和连续信号,而按自变量的取值范围,信号又一般可以分为有穷信号和无穷信号,对不同的信号表示方法,可以利用Matlab对信号进行不同形式的处理三、实验内容1.分别用MATLAB的向量表示法和符号运算功能,表示并绘出下列连续时间信号的波形: ⑴⑵ ⑶ ⑷ 2.分
2、别用MATLAB表示并绘出下列离散时间信号的波形: ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 3.已知信号f(t)的波形如下图所示,试用MATLAB绘出满足下列要求的信号波形。 ⑴⑵⑶ (其中a的值分别为a=0.5和a=2)⑷4.已知两信号,,求卷积积分,并与例题比较。5.已知两信号, ,求卷积积分。t1=0:0.01:10;t2=-10:0.01:10;t=-10:0.01:20;f1=t1.*(stepfun(t1,0));f2=(1-stepfun(t2,0)).*exp(t2)+stepfun(t2,0).*t2.*exp(-t2);g=conv(f1,
3、f2);plot(t,g);6.已知,求两序列的卷积和。t1=1:4;t2=1:5;t=2:9;f1=[ones(1,length(1:3)),2*ones(1,length(4:4))];f2=[t2.*ones(1,t2)];g=conv(f1,f2);stem(t,g)四、实验总结通过本实验,我对MATLAB对不同信号的基本表达方式有了初步了了解,相信在接下来的学习中将会对MATLAB有更深刻的理解。同时,MATLAB确实是一个非常强大的软件,对于自己在信号的学习上有着非常有用的帮助!实验二一、 实验目的1. 熟悉连续时间系统的单位冲激响应、阶跃响应的意义及求解方法2
4、. 熟悉连续(离散)时间系统在任意信号激励下响应的求解方法3. 熟悉应用MATLAB实现求解系统响应的方法二、 实验原理在MATLAB中,对于连续时间系统响应的求解,可以调用impulse函数,step函数,以及lsim函数分别求系统的冲激响应,阶跃响应,和零状态相应。对于离散时间系统,可以调用impz函数,filter函数求系统的相应序列。三、 实验内容1.已知描述系统的微分方程和激励信号e(t)分别如下,试用解析方法求系统的单位冲激响应h(t)和零状态响应r(t),并用MATLAB绘出系统单位冲激响应和系统零状态响应的波形,验证结果是否相同。①; ②;
5、 ③;1、冲激相应:2、零状态响应:④如下图所示的电路中,已知,,且两电感上初始电流分别为,如果以电阻上电压作为系统输出,请求出系统在激励(v)作用下的全响应。原电路图可化简为y(t)+1/4*y’(t)=f(t)a=[1,0.25];b=[1];[ABCD]=tf2ss(b,a);sys=ss(A,B,C,D);t=0:0.001:50;zi=[2];x=ones(1,length(t));lsim(sys,x,t,zi);2.请用MATLAB分别求出下列差分方程所描述的离散系统,在0~20时间范围内的单位函数响应、阶跃响应和系统零状态响应的数值解,并绘出其波
6、形。另外,请将理论值与MATLAB仿真结果在对应点上的值作比较,并说出两者的区别和产生误差的原因。①; ②; ③;单位函数响应:阶跃响应:零状态响应:④一带通滤波器可由下列差分方程描述:, 其中为系统输入,为系统输出。请求出当激励为(选取适当的n值)时滤波器的稳态输出。a=[100.81];b=[10-1];k=0:20;x=(10+10*cos(k)+10*cos(2*k))*ones(length(k));y=filter(b,a,x)stem(k,y)四、实验总结通过本次实验,我对matlab对LTI线性系统的相关计算有了初步的认识。利用matlab对LTI系统
7、的相关响应进行分析,求解,节约了大量的复杂计算时间。实验三、一、 实验目的1.熟悉傅里叶变换的性质2.熟悉常见信号的傅里叶变换3.了解傅里叶变换的MATLAB实现方法 二、实验原理可积函数的傅里叶变换求解利用matlab可调用fourier函数求得,傅里叶反变换可利用ifourier函数求得。三、实验内容1.编程实现求下列信号的幅度频谱(1) 求出的频谱函数F1(jω),请将它与上面门宽为2的门函数的频谱进行比较,观察两者的特点,说明两者的关系。由该幅度频谱与例题中的频谱相比较可知,该函数的幅值为例题函