信号的产生及时间变量的变换

1、信号与系统分析实验报告实验名称 信号的产生及时间变量的变换 实验类型 验 证 班 级 信息11-1 学 号 姓 名 实验日期 2013-4-25 一、 实验目的1熟悉和掌握常用的用于信号与系统时域仿真分析的matlab函数。2. 掌握连续时间和离散时间信号的matlab产生，掌握用周期延拓的方法将一个非周期信号进行周期信号延拓形成一个周期信号的matlab编程。二、 基本要求：掌握用matlab描述连续时间信号和离散时间信号的方法，能够编写matlab程序。三、实验内容：1.产生并画出下列信号： a.单位冲激信号与单位脉冲序列; b.单位阶跃信号u(t)与单位阶跃序列un.（1）%impuls

2、e squencesubplot(1,2,1);n=-10:10;z=(n=0);stem(n,z);title(impulse sequence);xlabel(n);ylabel(deltan);%impulse functionsubplot(1,2,2);t=-10:0.1:10;y=(t=0);plot(t,y,r);title( impulse function);xlabel(t);ylabel(deltat);（2）%step squencesubplot(1,2,1);n=-10:10;z=(n=0);stem(n,z);title(step sequence);xlabel

3、(n);ylabel(un);%step functionsubplot(1,2,2);t=-10:0.1:10;y=(t=0);plot(t,y,b);title(step function);xlabel(t);ylabel(ut);2.产生并画出下列信号： a 在-2，2的范围内，画出正弦信号sin(t); b 利用sawtooth函数，在-5，5的范围内，画出周期三角波和锯齿波； c 利用square函数,在-5，5的范围内，画出周期方波。（1）%since wavet=-2*pi:pi/20:2*pi;plot(t,sin(t);title(since wave);xlabel(t)

4、;ylabel(sin(t);（2）subplot(1,2,1);t=-5*pi:pi/100:5*pi;x=sawtooth(t,0.5); plot(t,x);title(triangular wave);xlabel(t);ylabel(x);subplot(1,2,2);z=sawtooth(t);plot(t,z);title(sawtoothwave);xlabel(t);ylabel(z);（3）%square wavet=-5*pi:pi/100:5*pi;x=square(t);plot(t,x);axis(-5*pi,5*pi,-1.5,1.5);title(square

5、wave);xlabel(t);ylabel(x);3. 在-4，4的范围内，产生sinc函数曲线和diric函数曲线（n=5）sinc函数的定义sinc（t）=sin(t)/ t;diric的函数定义为diric=（sin（nt/2）/（nsin（t/2）figure(1);clf;t=-4*pi:pi/20:4*pi;%sinc function subplot(2,1,1);plot(t,sinc(t);title(sinc function );grid;xlabel(t);ylabel(sinc(t);%diric functionsubplot(2,1,2);plot(t,diri

6、c(t,5);title(diric function);grid;xlabel(t);ylabel(diric(t);4. 在n=-10:10范围内产生离散信号：xn=n=-10:10;x=2*n.*(n=-3);stem(n,x);title(a discrete signal);xlabel(n);ylabel(xn);5. 在n=-10:10范围内画出以下信号：n=-10:10;x1=delta(n);x2=delta(n+2);x3=delta(n-4);x4=2*delta(n+2)-delta(n-4);subplot(2,2,1);stem(n,x1);title(x_1n=d

7、eltan);axis(-10,10,-1,2);grid on;subplot(2,2,2);stem(n,x2);title(x_2n=deltan+2);axis(-10,10,-1,2);grid on;subplot(2,2,3);stem(n,x3);title(x_3n=deltan-4);axis(-10,10,-1,2);grid on;subplot(2,2,4);stem(n,x4);title(x_4n=2*deltan+2-deltan-4);axis(-10,10,-1,2);grid on;6产生复信号： 并画出它们的实部和虚部及模值和相角；（1）n=0:32;x

8、=exp(j*(pi/8)*n);subplot(2,2,1);stem(n,real(x);title(real part);xlabel(n);subplot(2,2,2);stem(n,imag(x);title(imaginary part);xlabel(n);subplot(2,2,3);stem(n,abs(x);title(magnitude);xlabel(n);subplot(2,2,4);stem(n,(180/pi)*angle(x);title(phase(circ) part);xlabel(n);%angle(x)in rad unit;(180/pi)*angl

9、e(x)in degree unit 2行2列中1为实部，2为虚部，3为模值，4为相角（2）n=-10:10;x=exp(-0.1+j*0.3)*n);subplot(2,2,1);stem(n,real(x);title(real part);xlabel(n);subplot(2,2,2);stem(n,imag(x);title(imaginary part);xlabel(n);subplot(2,2,3);stem(n,abs(x);title(magnitude);xlabel(n);subplot(2,2,4);stem(n,(180/pi)*angle(x);title(pha

10、se(circ) part);xlabel(n); 2行2列中1为实部，2为虚部，3为模值，4为相角7. 已知xn=un-un-10,要求将它进行奇偶分量进行分解，分解为奇分量主程序如下：n=0:10;x=stepseq(0,0,10)-stepseq(10,0,10); %阶跃函数u（t-t0）xe,xo,m=evenodd(x,n);subplot(2,2,1);stem(n,x);title(step sequence); %绘图表格2行2列中第一个，定义了坐标和标题。xlabel(n);ylabel(xn);axis(-10 10 -1.2 1.2);subplot(2,2,3);st

11、em(m,xe);title(even part);xlabel(n);ylabel(xen);axis(-10 10 -1.2 1.2);subplot(2,2,4);stem(m,xo);title(odd part);xlabel(n);ylabel(xon);axis(-10 10 -1.2 1.2);stepseq.m的源程序如下：function x,n=stepseq(n0,n1,n2);if nargin =3 disp(usage:y=stepseq(n0,n1,n2);elseif(n0n2)|(n1n2) error(arguments must satisfy n1=n

12、0=0;evenodd.m的源程序如下：function xe,xo,m=evenodd(x,n)if any (imag(x)=0) error(x is not a real sequence); return;endm=-fliplr(n);m1=min(m,n);m2=max(m,n);m=m1:m2;nm=n(1)-m(1);n1=1:length(n);x1=zeros(1,length(m);x1(n1+nm)=x;x=x1;xe=0.5*(x+fliplr(x);xo=0.5*(x-fliplr(x);enenodd函数的注释：m=-fliplr(n);%m=-10 : 0m1

13、=min(m,n);m2=max(m,n);m=m1:m2;%m=-10:10;nm=n(1)-m(1);n1=1:length(n);%nm=n(1)-m(1)=0-(-10)=10;n1=1:11;x1=zeros(1,length(m);%x1=zeros(1,21);x1(n1+nm)=x;%x1(11)x1(21)等于原来的x的x(1)x(11),即与n=0:10相对应的整个x向量，而x1(1)x1(10)仍为0：x=x1;%现在的x的x(1)x(10)成为0，x(11)x(21)等于原来的x(1)x(11)%现在的x的所在区间m=-10:10为对称区间，现在的x值也填满了这个对称区

14、间，并且在这个新的对称区间内，与原来的全相对应的那些x的元素值仍保持不变，即：m=0时的值（现在的m(11)）仍等于原来n=0时的值；xe=0.5*(x+fliplr(x);偶对称分量由1/2*（xn+-n）得到xo=0.5*(x-fliplr(x);奇对称分量由1/2*（xn-n）得到 8. 已知序列 a画出xn;x=zeros(1,21);y1=zeros(1,21);y2=zeros(1,21);y3=zeros(1,21);for n=-10:10 switch n case 0 x(n+11)=2; case 2 x(n+11)=1; case 3 x(n+11)=-1; case

15、4 x(n+11)=3; otherwise x(n+11)=0; endendfor n=1:21; if n-20 y1(n)=x(n-2); end if n+1=21 y2(n)=x(n+1); endendfor n=-10:10; y3(n+11)=x(-n+11);endn=-10:10;subplot(2,2,1);stem(n,x);title(xn); xlabel(n);ylabel(x);grid on;subplot(2,2,2);stem(n,y1);title(y_1n); xlabel(n);ylabel(y_1);grid on;subplot(2,2,3);

16、stem(n,y2);title(y_2n); xlabel(n);ylabel(y_2);grid on;subplot(2,2,4);stem(n,y3);title(y_3n); xlabel(n);ylabel(y_3);grid on;根据题目的要求可以发现：当n=0,2,3,4时，xn的值为1，其他n取值时的xn的值都为0.因此需要产生零矩阵。n向量的取值范围并不是确定的，人为取定。为作图方便，人为取定了-10到10进入switch选择语句，用n值去比较，当n=0时，xn+11=2；当n=2时，xn+11=1；当n=3时，xn+11=-1；当n=4时，xn+11=3；其他n值，xn+11=0。如下图xn。执行for语句，执行循环。执行21次，可以发现y1（1）、y1（2）和y2（21）没有定义。如下图y1n和y2n