实验1 信号时域描述与运算.docVIP

实验1 信号的时域描述与运算 实验目的 ①掌握信号的MATLAB 表示及其可视化方法。 ②掌握信号基本时域运算的MATLAB 实现方法。 ③利用MATLAB 分析常用信号，加深对信号时域特性的理解。 实验原理与方法 1.连续时间信号的MATLAB 表示 连续时间信号指的是在连续时间范围内有定义的信号，即除了若干个不连续点外，在任何时刻信号都有定义。在MATLAB 中连续时间信号可以用两种方法来表示，即向量表示法和对象表示法。从严格意义上来说，MATLAB 并不能处理连续时间信号，在MATLAB 中连续时间信号是用信号等时间间隔采样后的采样值。 2．连续信号的时域运算 对连续时间信号的运算包括信号相加、相乘、微分、积分、以及移位、反转、尺度变换等。 相加和相乘 信号相加和相乘指两信号对应时刻的值相加和相乘，对于来年各个采用向量表示的可以直接使用算术运算的运算符“十”和“*”来计算，此时要求表示两信号的向量时间范围和采样间隔相同。采用符号对象表示的两个信号，可以直接根据符号对象的运算规则计算。、 微分和积分 微分采用差分求近似，diff函数来表示计算差分；连续时间信号的定积分可以由MATLAB的quad函数实现。 对于符号对象表示的连续时间喜好，MATLAB提供了diff函数和quad函数分别用于求微分和积分。 实验内容 (1) 利用MATLAB 绘制下列连续时间信号波形 1. 代码 syms t y=(1-exp(-0.5*t))*heaviside(t)-heaviside(t)*(exp(-t/2) - 1); ezplot(y); 2. 代码 syms t y=cos(pi*t)*(heaviside(t)-heaviside(t-2)); ezplot(y); 3. 代码 syms t y=abs(t)*0.5*cos(pi*t)*(heaviside(t+2)-heaviside(t-2)); ezplot(y); 4. 代码 syms t y=exp(-t)*sin(2*pi*t)*(heaviside(t) - heaviside(t-3)) ezplot(y) （2）利用MATLAB 绘制下列离散时间信号波形 1. 代码 n = -5:10 ; y = heaviside(n-3) ; stem(n,x,filled); 2. n=-2:6; y=((-0.5).^n).*heaviside(n); stem(n,y,filled); 3. n=-2:10; y=n.*(heaviside(n)-heaviside(n-5)); stem(n,y,filled); 4. n=-4:8; y=sin(0.5*pi*n).*heaviside(n); stem(n,y,filled); （3）利用MATLAB 生成并绘制连续周期矩形波信号，要求周期为2，峰值为3，显示3 个周期的波形。 代码： t=0:0.01:6; y=3*square(2*pi*0.5*t，50)； plot(t,y) ylim([-3,3]); （4）已知如图8-11 所示信号x1（t），以及信号x2（t）=sin(2πt)，用MATLAB 绘制下列 信号的波形。 1. 代码 t=0:0.01:4; y=4-t+sin(2*pi*t); plot(t,y); 2. 代码 t=0:0.01:4; y=(4-t).*sin(2*pi*t); plot(t,y); 3. 代码 t=0:0.01:4; y=(t-4).*(t+4); plot(t,y); 4. 代码 t=0:0.01:4; y=4-(t-1)+sin(2*pi*(t-1)); z=y.*sin(2*pi*t); plot(t,z); (5)已知离散时间信号x(n)波形如图8-12 所示，用MATLAB 绘出x(n)、x(-n)、x(n+2)和x(n-2)的波形 代码x(n): n=-3:4; x=[0 1 2 3 3 3 3 0]; stem(n,x,filled); 代码:x(-n) x=[0 1 2 3 3 3 3 0]; n1=-fliplr(n); x1=fliplr(x);stem(n1,x1,filled); 代码:x(n+2) x=[0 1 2 3 3 3 3 0]; n1=n-2; stem(n1,x,filled); 代码x(n-2): x=[0 1 2 3 3 3 3 0]; n1=n+2; stem(n1,