《信号与系统实验1.docVIP

黄淮学院电子科学与工程系 《信号与系统》课程验证性实验报告 实验名称 实验一??常见信号的MATLAB表示1)熟悉常见信号的意义、特性及波形 2)学会使用MATLAB表示信号的方法 (3)掌握使用MATLAB熟悉用MATLAB实现卷积的方法1)计算机，方正，1台； (2)MATLAB仿真软件，7.0以上版本，1套。 3、实验内容和原理： (1)连续时间信号 所谓连续时间信号，是指其自变量的取值是连续的，并且除了若干不连续的点外，对于一切自变量的取值，信号都有确定的值与之对应。从严格意义上讲，MATLAB并不能处理连续信号。在MATLAB中，是用连续信号在等时间间隔点上的样值来近似表示的，当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。在MATLAB中连续信号可用向量或符号运算功能来表示。 2)离散时间信号 ??? 离散时间信号又叫离散时间序列，一般用 表示，其中变量k为整数，代表离散的采样时间点（采样次数）。 在MATLAB中，离散信号的表示方法与连续信号不同，它无法用符号运算法来表示，而只能采用数值计算法表示，由于MATLAB中元素的个数是有限的，因此，MATLAB无法表示无限序列；另外，在绘制离散信号时必须使用专门绘制离散数据的命令，即stem()函数，而不能用plot()函数。 信号的卷积是数学上的一种积分运算，两个信号的卷积定义为： 信号的卷积运算在系统分析中主要用于求解系统的零状态响应。一般情况，卷积积分的运算比较困难，但在MATLAB中则变得十分简单，MATLAB中是利用conv函数来实现卷积的。1.分别用MATLAB的向量表示法和符号运算功能，表示并绘出下列连续时间信号的波形： ??????? ⑴ ⑵? 2.分别用MATLAB表示并绘出下列离散时间信号的波形： ??????? ⑴? ⑵ 3.已知信号f(t)的波形如下图所示，试用MATLAB绘出满足下列要求的信号波形。 ⑴ ⑵ 已知两信号，，求卷积。 .已知两信号，?，求卷积。，求两序列的卷积和。 5、实验现象、实验数据记录： 题号 题目 程序 波形 备注 1. (1) 向量表示法 f=(2-exp(-2*t)).*stepfun(t,0 ); figure(1); plot(t,f); axis([-5,21,0,3]) 符号运算表示法 f=sym((2-exp(-2*t))*Heaviside(t)); ezplot(f,[-4,20]) 1. (2) 向量表示法 f=cos((t.*pi)./2).*(stepfun(t,0)-stepfun(t,4)); plot(t,f); axis([-2 6 -1.1 1.1]) 符号运算表示法 f=cos((pi*t)/2).*(heaviside(t)-heaviside(t-4)); ezplot(f,[-4,8]) 2. (1) syms k; f=((-1/2)^k)*heaviside(k); ezplot(f,[-4,12]) 2. (2) syms k; f=k*(heaviside(k)-heaviside(k-8)); ezplot(f,[-4,12]) 3. (1) t=-1:0.01:4; t0=0;t1=1;t2=2; ut=2*stepfun(t,t0)-2*stepfun(t,t1)+stepfun(t,t1)-stepfun(t,t2); plot(-t,ut) axis([-4,4,-0.5,4]) 3. (2) t=-1:0.01:4; t0=0;t1=1;t2=2; ut=2*stepfun(t,t0)-2*stepfun(t,t1)+stepfun(t,t1)-stepfun(t,t2); plot(t-2,ut); axis([-3,2,0,3]) 4 t1=-1:0.01:0; t2=0:0.01:1; t3=3:0.01:5; f1=ones(size(t1)); f2=ones(size(t2)); g=conv(f1,f2); plot(t3,g) 5 f1=sym(t1,positive)*heaviside(t1); f2=t1*exp(-t1)*heaviside(t1)+exp(t1)*heaviside(-t1); fa=subs(f1,t1,x)*subs(f2,t1,t1-x); fb=int(fa,x,0,t1); y=simplify(fb); ezplot(y,[-8,8]) 6 f1=[1,1,1,2,0]; f2=[1,2,3,4,5]; f=conv(f1,f2)