信号与系统实验一

信号与线性系统实验报告一一、 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、 实验内容题目一：分别用MATLAB绘出下列连续时间信号的波形（1）（2）（3）（4）答：程序：程序如下所示。%构建变量区间及函数f11、f12、f13、f14t1=-5:0.01:10;f11=(2-exp(-2*t1).*heaviside(t1);f12=cos(pi*t1/2).*(heaviside(t1)-heaviside(t1-4);f13=exp(t1).*cos(t1).*heaviside(t1);f14=2/3.*t1.*heaviside(t1+2);%将四个函数分别画在一张图的四个窗口中figure(1);subplot(2,2,1);plot(t1,f11);title(f(t)=(2-exp(-2*t)*heaviside(t);xlabel(t);ylabel(f(t);grid on;subplot(2,2,2);plot(t1,f12);title(f(t)=cos(pi*t/2)*heaviside(t)-heaviside(t-4);xlabel(t);ylabel(f(t);grid on;subplot(2,2,3);plot(t1,f13);title(f(t)=exp(t)*cos(t)*heaviside(t);xlabel(t);ylabel(f(t);grid on;subplot(2,2,4);plot(t1,f14);title(f(t)=2/3*t*heaviside(t+2);xlabel(t);ylabel(f(t);grid on;图片：图片如图1所示。图1题目二：分别用MATLAB表示并绘出下列离散时间信号的波形：（1）（2）答：程序：程序如下所示。%构建变量区间及函数f21、f22k2=-5:10;f21=(-0.5).k2.*heaviside(k2);f22=k2.*(heaviside(k2)-heaviside(k2-8);%将两个函数分别画在一张图的两个窗口中figure(1);subplot(1,2,1);stem(k2,f21);title(f(k)=(-0.5)k2*heaviside(k2);xlabel(k);ylabel(f(k);grid on;subplot(1,2,2);stem(k2,f22);title(f(k)=k2*heaviside(k2)-heaviside(k2-8);xlabel(k);ylabel(f(k);grid on;图片：图片如图2所示。图2题目三：已知信号f(t)的波形如下图3所示，试用MATLAB绘出满足下列要求的信号波形：图3（1）（2）答：程序：f(t)波形的程序如下。t=-1:0.01:3;fc=2.*heaviside(t)-heaviside(t-1)-heaviside(t-2);figure(1);plot(t,fc);grid on;xlabel(t);ylabel(f(t);axis(-1,3,0,3);构建f(t)扩展函数fc的程序。function y=fc(t)y=2*heaviside(t)-heaviside(t-1)-heaviside(t-2);主程序如下所示。%构建变量区间及函数f31、f32t3=-10:0.01:10;f31=fc(t3-2);f32=fc(0.5*t3+1);%将两个函数分别画在一张图的两个窗口中figure(1);subplot(1,2,1);plot(t3,f31);title(f(t-2);xlabel(t);ylabel(f(t-2);grid on;axis(-3 6 0 2.5);subplot(1,2,2);plot(t3,f32);title(f(0.5*t+1);xlabel(t);ylabel(f(0.5*t+1);grid on;axis(-3 6 0 2.5);图片：图片如图4所示。图4题目四：已知两信号，求卷积积分，并与计算结果比较。（要求先自己计算出卷积的结果，之后与matlab仿真结果比较）答：卷积计算值：程序：卷积积分的程序如下。%构建变量区间t41=-1:0.01:0;t42=0:0.01:1;t43c=-1:0.01:1;t411=-1:0.01:0;t412=0:0.01:1;%构建两个函数的卷积积分f41=ones(size(t41);f42=ones(size(t42);g41=conv(f41,f42)/100;%将计算值写入程序g421=t411+1;g422=1-t412;%将计算值和matlab仿真值画在一张图的两个窗口figure(1);subplot(1,2,1)plot(t43c,g41);title(g(t)=f1(t)*f2(t) matlab仿真值);xlabel(t);ylabel(f1(t)*f2(t); grid on;axis(-1 1 0 1);subplot(1,2,2);plot(t411,g421,b,t412,g422,b);title(g(t)=f1(t)*f2(t)