杭电-信号与系统-实验报告一

《信号与系统》课程设计报告实验名称：常见信号分类和观察实验组员：组别：第X组专业：年级：指导教师：叶学义201x年x月x日实验一常见信号分类和观察实验一、实验目的了解连续信号、离散信号的波形特点；掌握连续信号、离散信号的Matlab实现；熟悉Matlab中plot、stem等函数的应用；掌握利用matlab函数表示常见信号波形。二、实验原理信号可以表示为一个或多个变量的函数，在信号与系统这门课程里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。因此狭义的讲信号是随时间变化的物理量，信号的本质是时间的函数。对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的根本手段与方法。在本实验中，将对常见信号和特性进行分析、研究。其中包括：正弦信号、指数信号和复指数信号、sinc函数、单位阶跃信号、单位冲激信号等。三、实验内容及其结果常见连续信号和离散信号的Matlab实现1.1正弦信号正弦信号和分别用Matlab内部函数cos和sin表示，调用形式为：和。例如：正弦信号实验结果：A=1.5;w0=2*pi;A=1.5;w0=2*pi;phi=pi/6;n=0:40;f=0.1;arg=w0*f*n+phi;y=A*sin(arg);stem(n,y);axis([040-22]);grid;title('正弦序列');xlabel('时间序号n');ylabel('振幅');该序列频率是多少？怎样可以改变？频率是0.1Hz，可以通过修改程序中的f变量改变。修改程序，产生一个长度为50，频率为0.08，振幅为2，相移为90度的余弦序列，绘制图形。A=2;%振幅为A=2;%振幅为2w0=2*pi;phi=pi/2;n=0:50;%长度为50f=0.08;%频率为0.08arg=w0*f*n+phi;y=A*cos(arg);%修改为余弦stem(n,y);axis([050-33]);grid;title('正弦序列');xlabel('时间序号');ylabel('振幅');结果分析：题目中要求把振幅修改为2，因此需要把变量A改为2，可见图像的峰值对应的改变为2。长度要求修改为50，那么首先要设置x轴的范围为0-50，再生成50个离散的输入，频率的修改只需要把f修改为0.08，相移为90度，需要把phi赋值为90°，可见整个图像都往左移动了四分之一个周期。axis和grid命令的作用是什么？axis的作用是规定图像显示的横纵坐标的范围，grid的作用是显示图像上面的“网格”。1.2指数复指数信号单边衰减指数信号的实现：A=1;a=-0.2;t=0:0.01:10;A=1;a=-0.2;t=0:0.01:10;y=A*exp(a*t);plot(t,y);结果分析：先生成从0到10步长为0.01的向量，作为时间，再用plot画出连续的二维图形分别用plot和stem绘制单边衰减指数信号和，要求时间范围为[-2,2]，间隔为0.01.A=1;a=-0.5;t=-2:0.01:2;A=1;a=-0.5;t=-2:0.01:2;u=(t>=0);y=A.*exp(a.*t).*u;plot(t,y);结果分析：首先生成从-2到2步长为0.01的向量，再用t>=0，大于0时候返回1，反之返回0的属性，生成阶跃函数，再把两个信号相乘，然后用plot画出连续的二维图形。由于阶跃函数小于0的时候均为0，大于1的时候，输出为1，因此当大于0的时候指数函数正常输出，小于0的时候输出均为0.A=1;a=-0.5;t=-2:2;A=1;a=-0.5;t=-2:2;u=(t>=0);y=A.*exp(a.*t).*u;stem(t,y);结果分析：离散信号的输出只需要把步长修改为1，并且用stem绘制离散二维图形。(2)绘制生成实指数序列，要求n的范围为[0.20].t=0:0.01:10;y=0.25.*1.2.^t;t=0:0.01:10;y=0.25.*1.2.^t;plot(t,y);结果分析：只要输入信号的函数表达式，那么可绘制出对应的图形。1.3单位阶跃信号时间范围为[-50,50]，绘制u[n-10].n=-50:50;u=(n>=10);%n=-50:50;u=(n>=10);%当n大于10时，输出1，否那么为0stem(n,u);结果分析：题目是向右偏移了10个单位的单位阶跃函数，因此只需要在小于10的时候输出0，反之输出1即可。1.4单位冲激信号时间范围为[-50,50]n=-50:50;u=(n==