信号与系统Matlab实验报告

试验二 MATLAB描述常用信号一、试验名称：描述常用信号二、试验目的：MATLAB描述常用信号的方法把握连续时间信号和离散时间信号的描述学会用向量和符号表示法把握信号的时域变换方法三、试验原理：强大的图形处理功能及符号运算功能，为我们实现信号的可视化MATLAB中通常有两种方法来表示信号，一种是用向量来表示信号，另一种则是用符号运算的方法来表示信号。用适当的MATLABMATLAB的绘图命令绘制出直观的信号波形。四、试验设备计算机 软件五、试验内容：1、MATLAB中连续信号的向量或符号运算功能来表示向量表示法f(t)ft来表示，其中向量tt＝t1：p：t2的MATLAB命令定义的时间范围向量，t1为信号起始时为终止时间，pff(t)t所定义的时f(t)=sin(t),我们可以用如下两个向量来表示：t=-10:1.5:10；f=sin(t)plot命令来绘出该信号的时域波形。Plot命令可将点与点间用直线连接，当点与点间的距离很小时，绘出的图形就成了光滑的曲线。命令如下：1plot(t,f)xlabel(‘t’)axis([-10,10,-1.1,1.1])符号运算表示法ezplot命令绘制出f(t)=et/2，我们可以用符号表达式表示为：symstf=exp(-t/2)2,6])22、离散时间信号k为整数，代表离散的采样时间点。f(k)可表示为：f(k)={...f(-2),f(-1),f(0),f(1),f(2)…}↑k＝0要用两个向量。如序列： f(k)={1,2,-1,3,2,4,-1}中应表示为：k＝-3：3；f[1,2,-1,3,2,4,-1]3表示离散序列并将其可视化时，我们要留意以下几点：第一，与连续时间信号不同，离散时间信号无法用符号运算来表示；其次，由于中，矩阵的元素个数是有限的，因此，MATLAB无法表示无限序stem命令，而fkstem命令绘图：stem(k,f)，得到对应序列波形图。33、单位阶跃序列，正弦序列，离散时间指数序列等的离散信号我们都可以用类似的方法描述并绘制出图形：指数信号Aeaty＝A*exp(a*t)A=1;a=-0.4;t=0:0.01:10;ft=A*exp(a*t);plot(t,ft)正弦信号

4y=A*cos(w0*t+phi)y=A*sin(w0*t+phi)4抽样函数

y=sinc(t)矩形脉冲信号y=rectpuls(t,width)5widtht＝0为对称的矩形波，Width15三角波脉冲信号y＝tripuls(t,width,skew)指数序列AakA*a.^k6fk=A*a.^k;stem(k,fk)6单位脉冲序列N个零组成的列向量，k=-50:50;delta=[zeros(1,50),1,zeros(1,50)];stem(k,delta)单位阶跃序列…0000000111111111…N个零组成的列向量，ones(1.N)产N1组成的列向量k=-50:50;7uk=[zeros(1,50),ones(1,51)];stem(k,uk)784、连续信号的时域变换移位8t0>0f(t-t0)t轴方t0f(t+t0)tt0。我们可用下f是用符号表达式表t是符号变量，subs命令则将连续信号中的时间变量tt－t0替换：y=subs(f,t,t-t0); ezplot(y)反褶f(t)中的自t换为－t。实现如下：y=subs(f,t,-t); ezplot(y)尺度变换ata>1f(at)以原点为基准，沿横轴1/a;0<a<11/a倍。实现如下：y=subs(f,t,*t); ezplot(y)5、离散时间序列的时域变换中，离散序列的时域变换不能用符MATLAB中离散序列的变9换需表示成两个向量的变换。离散序列的反褶，即是将表示离散序列的两向量以零时刻的取值为基MATLABAfliplr函数来实现，具体实现如下：function[f,k]=lsfz(f1,k1)f=fliplr(f1);k=-fliplr(k1); %f1k1的反褶stem(k,f,’filled’)axis([min(k)-1,max(k)+1,min(f)-0.5,max(f)+0.5])离散序列的平移可看作是将离散序列的时间序号向量平移，而表示对应时k0个单位时，所以时间序号向量都k0k0个单位。实现如下：function[f,k]=lsyw(ff,kk,k0)k=kk+k0;f=ff;stem(k,f,’filled’)axis([min(k)-1,max(k)+1,min(f)-0.5,max(f)+0.5])10向量不变，得到的离散时间序列。实现如下：function[f,k]=lsdx(ff,kk)f=-ff;k=kk;11axis([min(k)-1,max(k)+1,min(f)-0.5,max(f)+0.5])11试验三信号卷积的MATLAB实现一、试验名称：MATLAB实现二、试验目的：增加学生对卷积的生疏这个软件的一些根底学问计算信号卷积验证卷积的一些性质三、试验原理：MATLAB语句描述出来，然后再将这些信号带入到我们写好的求卷积的函数当中来计算卷积。在本章中我们将信号分为连续信号和离散序列两种来实现卷积并验证卷积的一些性质。四、试验设备：计算机 软件五、试验的预习：1、认真阅读教科书中有关卷积的这局部内容，了解其原理和计算方法。的相关学问，包括它的功能，简洁的函数用法等等。六、试验内容及具体步骤：3MATLAB计算两个信号的卷积conv来对信号进展卷积1)、求离散序列的卷积翻开一个空白编辑窗口，先将要卷积的两个信号表示出来，然后将两个信stem函数。把写好的程序存入到workF5进展编译运行。观看输出序列并记录下来。12同样观看波形在幅度和时域范围的变化。convf1f2f1(k)f2(k)为无限长序列时调用conv()函数就可能会产生误差。所以我们必需对无限长序列进展截断到(1～n)conv()0～n以外均视为零，conv计算出的卷积和样值点只有局部是真实的。这里为了便利求解，把求卷积和过程和绘图命令写在同一个函数dconv中，在计算离散卷积时只要调用函数就可以了。、求连续信号的卷积13翻开一个空白编辑窗口，先将要卷积的两个信号表示出来，然后将两个信plot()函数。把写好的程序存入workF5进展编译运行，编译成功后可以观看波形窗口的输出波形，记录下来。13七、思考题1、某系统的冲激响应为h(t)etU(t)x(t)2*sin试编程求出该系统的零状态响应，并绘出响应波形。

tU(t)，214试验四用MATLAB测量信号频谱测量信号频谱〔22学时〕二、试验目的把握信号频谱的定义，理解非周期信号频谱密度的概念。加深对周期信号频谱特点的了解。宽和带宽的关系。软件的根本用法。三、试验设备WINDOWS工作环境下的微机一台软件四、试验内容及步骤MATLABM文件编辑器，M文件编辑器并保存好。周期信号的程序主体局部全都，只是子函数各不一样而已。在命令窗口中执行方波程序，试验中给定的方波脉冲T=5，脉冲高度为15其频谱特点。15在命令窗口中执行三角波程序，试验中给定的三角波脉冲周期T=5，脉冲高度为120次，得出三角波频谱图，观看其频谱特点。16冲高度为1，谐波次数选定为20次，得出锯齿波频谱图，观看其频谱特点。1620次，执行后得出频谱图，观看其频谱特点。1，观看第一个零值频率，改动源程序中的＝2，观看的转变与频率带宽之间的关系。17在步骤2的根底上认真阅读源程序，解答思考题1。18在步骤4的根底上认真阅读源程序，并试着修改源程序，解答思考题2。18五、试验思考题以方波信号为根底，试着改动程序，画出方波信号的单边频谱。以矩形脉冲为根底，转变T和的取值，观看周期与频谱、脉冲宽度与频谱的关系。19试验五MATLAB一、试验名称：基于MATLAB连续系统复频域分析二、试验目的：实现局部开放的方法。实现拉普拉斯变换的方法。法。实现连续系统的频率特性及其幅度特性、相位特性。MATLAB绘制傅里叶变换幅度谱与拉普拉斯变换曲面图三、试验器材：的计算机一台四、试验内容：此次试验内容主要包括以下几个方面：局部分式的开放。F(s) s2〔1〕

s43s33s2s2020〔2〕F(s)

2S33S25(S1)(S2S2)求解拉氏变换及拉氏反变换。〔1〕f(t)te2t(t)的拉普拉斯变换(2)F(t)

s221(s1)2(s3)s21

的拉普拉斯反变换1H(s)

s32s22s1求解系统函数的频率特性。2H(j)|H(j)|ej()

(j)2j222222绘制信号傅里叶变换幅度谱及信号拉普拉斯变换曲面图。f(t)(t1)(t1)23BBMATLABF(s)s(s1)(s4)的拉普拉斯反变换24F(s)的局部分式开放：F(s) s3(s5)(s25s25)求解下式的拉普拉斯变换及反变换。AMATLAB函数实现f(t)sintsin2t.(t)的拉斯变换求解下面系统函数的零极点分布图。5s320s225sH(s)

s35s216s30MATLABH(s)应曲线：

ss20.5s1的幅频响应以及相频响5MATLABf(t)2e3tu(t的傅里叶变换幅度谱以及拉普拉斯变换曲面图。2526试验六MATLAB的离散系统时域分析一、试验名称的离散系统时域分析二、试验目的MATLAB实现的方法。MATLAB的实现方法。表示离散系统的时域响应。三、试验器材软件的电脑一台四、试验内容画出单位序列(k)在3k3区间的波形。