信号与系统(matlab上机实验报告)

PAGE0通信与信息工程学院信号与系统分析MATLAB上机实验报告班级学号姓名通信与信息工程学院实验题目一：信号的表示及可视化实验目的掌握连续信号的MATLAB表示方法（表达式及图形描述）；2.掌握离散序列的MATLAB表示方法（表达式及图形描述）；实验原理向量法表示信号和符号法表示信号后直观的绘出图形连续信号的表示及可视化在MATLAB中，是用连续信号在等时间间隔点的样值来近似地表示连续信号的，当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好的近似出连续信号。：向量法表示以用两个行向量f和t来表示，其中t向量是形如t=t1:p:t2的MATLAB命令定义的时间范围向量，t1为信号起始时间，t2为终止时间，p为时间间隔。向量f为连续信号f(t)在向量t所定义的时间点上的样值。然后用plot画出图。：符号运算法表示：用ezplot命令绘制出信号的波形。：常用信号的表示：单位阶跃信号方法一：一种得到单位阶跃信号的方法是在MATLAB的SymbolicMathToolbox中调用单位阶跃函数Heaviside，这样可方便地表示出单位阶跃信号。但是，在用函数ezplot实现其可视化时，就出现一个问题：函数ezplot只能画出既存在于SymbolicMath工具箱中，又存在于总MATLAB工具箱中的函数，而Heaviside函数仅存在SymbolicMathToolbox中，因此，就需要在自己的工作目录work下创建Heaviside的M文件。方法二：用符号函数sgn(t)的表示可调用MATLAB中的符号函数sign来实现。单位冲激信号：MATLAB是不能表示单位冲激信号的，但我们可用时间宽度为dt,高度为1/dt的矩形脉冲来近似地表示冲激信号。当dt趋近于零时，就较好地近似出冲激信号的实际波形。下面是绘制单位冲激信号及其在时间轴上的平移信号δ(t+t0)的MATLAB子程序，其中t1，t2表示信号的起始和终止时刻，t0表示信号沿坐标的平移量。绘图命令用stairs，该命令一般用于绘制类似楼梯形状的步进图形，在这里使用该命令是因为显示连续信号中的不连续点用stairs命令绘图效果较好。离散时间信号的表示及可视化（1）.一般离散信号的表示，一般说来，离散时间信号用f(k)表示，其中变量k为整数，代表离散的采样时间点。在MATLAB中，用一个向量f即可表示一个有限长度的序列。但是，这样的向量并没有包含其对应的时间序号信息。所以，要完整地表示离散信号需要用两个向量。(2).典型离散序列的表示：单位序列，单位阶跃序列，正弦序列三、实验步骤及结果用MATLAB命令绘制单边指数信号ε(t)在时间0<t<3区间的波形。要求有标题，在（3.1,0.05）处标注’t’，利用axis调整坐标轴在一个合适的范围，便于观察波形。M文件：functionf=Heaviside(t)f=(t>0);调用文件：>>y=sym('exp(-1.5*t)*Heaviside(t)');ezplot(y)>>text(3.1,exp(-1.5*3.1)*Heaviside(3.1),'\leftarrowexp(-1.5*t)*Heaviside(t)=0.05')>>axis([05-11])绘制δ(t-2)，-1<t<5的波形。functionchongji1(t1,t2,t0)dt=0.01;t=t1:dt:t2;n=length(t);x=zeros(1,n);x(1,(-t0-t1)/dt+1)=1/dt;stairs(t,x);axis([t1,t2,0,1.2/dt])title('单位冲激信号')绘制ε(k-3)，-1≤k≤5及ε（k+1），-5≤k≤2。functionjyxulie(k1,k2,k0)k=k1:-k0-1;kk=-k0:k2;n=length(k);nn=length(kk);u=zeros(1,n);uu=ones(1,nn);stem(kk,uu,'filled')holdonstem(k,u,'filled')holdoffaxis([k1,k2,0,1.5])title('单位阶跃序列')ε(k-3)，-1≤k≤5ε（k+1），-5≤k≤2考虑下面3个信号：f1(n)=cos(2πn/N)+2cos(3πn/N)f2(n)=2cos(2n/N)+2cos(3n/N)f3(n)=cos(2πn/N)+3cos(5πn/N)假设对每个信号N=6。试确定上述信号是否是周期的。如果是，则确定信号的周期，并画图表示出该信号的两个周期；如果不是周期的，在[0，4N]的范围内画出该信号，并说明原因。>>n=0:24;>>subplot(2,2,1)>>stem(n,cos(n*2*pi/6)+2*cos(n*3*pi/6),'filled')>>title('2*cos(n*2*pi/6)+2*cos(n*3*pi/6)')>>n=0:120;>>subplot(2,1,2)>>stem(n,cos(n*2*pi/6)+3*cos(n*5*pi/6),'filled')>>title('2*cos(n*2*pi/6)+3*cos(n*5*pi/6)')四、思考题解答观察例2-1的执行结果，当把时间间隔p取得更小（例如为0.02）时，观察执行结果，比较两结果用何不同，为什么？答：当把时间间隔取得小时，每隔很小间隔画图连线最终画图图形比原图形细腻。图一为原图，图二为小间隔图。（图一）（图二）例2-3中的holdon和holeoff命令的作用是什么？答：holdon是当前轴及图像保持而不被刷新，准备接受此后将绘制的图形，多图共存即，启动图形保持功能，当前坐标轴和图形都将保持，从此绘制的图形都将添加在这个图形的基础上，并自动调整坐标轴的范围。holdoff使当前轴及图像不再具备被刷新的性质，新图出现时，取消原图。即，关闭图形保持功能。holdon和holdoff，是相对使用的

前者的意思是，你在当前图的轴（坐标系）中画了一幅图，再画另一幅图时，原来的图还在，与新图共存，都看得到

后者表达的是，你在当前图的轴（坐标系）中画了一幅图，此时，状态是holdoff,则再画另一幅图时，原来的图就看不到了，在轴上绘制的是新图，原图被替换了。五、实验总结与体会通过此次实验学习，我将课堂知识加以巩固，更加形象的认识到的信号的无穷无尽，还学会了matlab的基础知识，使自己学习了更多知识。实验室做实验时候，我通过实验例子练习，分析程序，看参数问题，加