信号与系统分析实验指导书信号与系统分析实验指导书.doc

信号与系统 实验报告 姓 名： 准考证号： 前言 信号与系统是一门理论与实践紧密联系的课程，做适当的练习题和上机实验有助于深入理解和巩固验证基本理论知识。特别是通过上机实验可以锻炼同学们用计算机和MATLAB语言及其工具箱函数的仿真能力。本实验指导书结合信号与系统的基本理论和基本内容设计了三个上机实验，每个实验对应一个主题内容。 每个实验中，均给出了实验方法和步骤，还有完整的MATLAB程序和运行结果，但应注意，上机实验时，应当尽力独立进行编写程序上机，将结果和本指导书提供的运行结果进行比较分析，如果所得结果不对时，再对照参考程序找出错误，最后运行正确程序，得到正确结果，写出实验报告。实际上，写实验报告才是最重要的环节，因为只有通过写实验报告，用所学理论来分析解释程序的运行结果，才能进一步验证、理解和巩固学到的理论知识，达到实验的目的。 实验一 学习使用MATLAB 实验项目名称：学习使用MATLAB 实验项目性质：实验计划学时：实验目的 学习使用MATLAB，为以后的实验操作顺利进行打下基础。 实验内容和要求 了解MATLAB 的基本程序设计原则，常量和变量的用法 掌握MATLAB中对矩阵进行输入、运算和比较的方法 了解循环语句的类型，并掌握循环语句的用法 熟悉M文件的作用，并掌握二维图形的绘制 实验主要仪器设备和材料 计算机，MATLAB6.5或以上版本 实验方法、步骤及结果测试 关于MATLAB它是由美国的Math Works 公司推出的一个科技应用软件，它的名字是由MATRIX(矩阵）和LABORATORY（实验室）的前三个字母组合而成 MATLAB是一种高性能的、用于工程计算的编程软件，它把科学计算、结果的可视化和编程都集中在一个使用方便的环境中 优势在于能很容易求解复数 数值问题，速度快且容易扩展创建新的命令和函数主要组成部分： （1）编程语言：以矩阵和数组为基本单位的编程语言 （2）工作环境：包括一系列的应用工具，提供编程和调试程序的环境 （3）图形处理：包括绘制二维、三维图形和创建图形用户界面（GUI）等 （4）数学库函数：包含大量数学函数，也包括复杂功能 （5）应用程序接口：提供接口程序，可使MATLAB与其他语言程序进行交互典型特点： （1）语言简洁紧凑，运算符十分丰富，使用方便灵活 （2）既具有结构化的控制语言，又能面向对象编程 （3）语法限制不严格，程序设计自由度大，可移植性好 （4）具有强大的图形功能 （5）包含功能强劲的工具箱 （6）最重要、最受欢迎的特点是它的开放性 （7）典型应用有两方面： 数值计算和符号计算 建模和动态仿真 下面介绍MATLAB的界面、常用命令和使用方法 菜单栏和工具栏：位于窗口顶部，用户可以通过它们来执行某些命令 命令窗口：位于右边空白部分，用户的数据输入和结果运算，都在此窗口进行，是 Matlab 极为重要的部分，也是用户使用最频繁的部分 工作台和工具箱：位于主窗口左上部分，双击工具箱或前面的”+”号，就能看到工具箱的各项功能 工作空间：主窗口的中上部分，可看到 Matlab 的各个工作变量，新打开 Matlab 时，只能看到系统提供的默认输出变量ans 历史命令：主窗口的左下部分，主要保存工作过的变量、表达式等，需要时，用户可以直接提取历史命令在命令窗口中使用 当前工作目录：主窗口的中下部分，主要保存在当前工作路径下的图形文件和命令文件一、MATLAB 的基本程序设计原则 （ 1 ）设置完整的路径，把当前的处理位置设为现在的目录 （ 2 ）参数值集中放在程序的开始部分，便于程序维护 （ 3 ）若在每行程序的最后输入分号，则执行后结果不会显示在屏幕上； （ 4 ）符号“%”后面的内容、是程序的注解，不作为命令运行 （ 5 ）程序尽量模块化，也就是采用主程序调用子程序的方法，将所用子程序和并在一起来执行全部的操作 （ 6 ）注意变量的定义 （ 7 ）留意各种命令的书写格式二、常量和变量 MATLAB 中使用的数据有常量和变量 作用标量的实数常量，类似于 C 语言中的整形常量和实形常量， 常量的表示方法：十进制数字，可以带正负号和小数点，也可采用科学计数法 如： 1, 2.5 , 0.0033 , 2 e-7 ， pi , 2+3 i 等 变量以其名称在操作语句中第一次合法出现而定义，无需事先定义。如果变量已经存在，那么 matlab 将改变它的内容。 变量命名原则： （ 1 ）变量名必须以字母开头，后面可以是任意的字母、数字或下划线 （ 2 ）变量名有效的最大长度是 31 （ 3 ）变量要区分大