上机实验1连续时间信号的时域分析.doc

上机实验1 连续时间信号的时域分析 一、实验目的? （1）?掌握连续时间信号的时域运算的基本方法；? （2）?掌握相关函数的调用格式及作用； （3）?掌握连续信号的基本运算；? （4）?掌握利用计算机进行卷积运算的原理和方法；? （5）?熟悉连续信号卷积运算函数conv的应用。 二、实验原理? ??信号的基本运算包括信号的相加(减)和相乘(除)。信号的时域变换包括信号的平移、翻转、倒相、尺度变换等，由以下公式所描述。? （1）加(减)： （2）乘： （3）延时或平移： （4）翻转： （5）尺度变换： （6）标量乘法： （7）倒相： （8）微分： （9）积分： （10）卷积： ?? 三、?涉及的MATLAB函数极其实现? 1.?stepfun函数? 功能：产生一个阶跃信号 ? 调用格式： stepfun(t,t0)? 其中t是时间区间，在该区间内阶跃信号一定会产生；t0是信号发生从0到1的条约的时刻。 2.?diff函数? 调用格式：? diff(f)：求函数f对预设的独立变数的一次微分值。? diff(f,’t’)：求函数f对独立变数t的一次微分。 3.?int函数? 调用格式：? Int(f)：函数F对预设独立变数的积分值。? Int(f,’t’)：函数f对独立和变数t的积分值。 4.?conv函数? 功能：实现信号的卷积运算。? 调用格式： w?=?conv(u,v)：计算两个有限长度序列的卷积。?说明：该函数假定两个序列都从零开始 四、实验内容与方法 1.验证性实验（直接利用符号法进行编程） 相加 实现两个连续信号的相加，即f(t)=f1(t)+f2 (t) Matlab程序： clear all; t=0:0.0001:3; b=3; t0=1;u=stepfun(t,t0); n=length(t); for i=1:n u(i)=b*u(i)*(t(i)-t0); end y=sin(2*pi*t); f=y+u; plot(t,f); xlabel(时间（t));ylabel(幅值f(t));title(连续信号的相加);两个连续信号的相加结果如下图所示。 相乘 实现两个连续信号的相乘，即f(t)=f1(t)*f2(t) Matlab 程序： clear all; t=0:0.0001:5; b=3; t0=1; u=stepfun(t,t0); n=length(t); for i=1:n u(i)=b*u(i)*(t(i)-t0); end y=sin(2*pi*t); f=y.*u; plot(t,f); xlabel(时间（t));ylabel(幅值f(t));title(连续信号相乘); 两个连续信号的相乘结果如下图所示： 移位 实现连续信号的移位，即f(t-),或者f(t+)，常数0. Matlab 程序； clear all; t=0:0.0001:2; y=sin(2*pi*(t)); y1=sin(2*pi*(t-0.2)); plot(t,y,-,t,y1,--); xlabel(t);ylabel(f(t));titile(信号的移位); 信号及其移位结果如下图所示。 翻转 信号的翻转就是将信号的波形以纵轴为对称轴翻转180°。将信号f（t）中的自变量t替换为-t即可得到其翻转信号。 MATLAB程序： Clear all： t=0:0.02:1; t1=-1:0.02:0; g1=3*t; g2=3*(-t1); grid on; plot(t,g1,--,t1,g2); xlabel(t); ylabel(g(t)); titile(信号的反折); 尺度变换 将信号f（t）中的自变量t替换为at clear all; t=0:0.001:1; a=2; y=sin(2*pi*t); y1=sin(2*a*pi*t); subplot(2,2,1) plot(t,y); ylabel(y(t));xlabel(t); title(尺度变化); subplot(2,1,2) plot(t,y1); ylabel(y1(t));xlabel(t); 信号及其移位结果如下图所示。 2. 程序设计实验 （1）已知信号f1(t)=(-t+4)[U(t)-U(t-4)],f2(t)=sin(2πt),用matlab绘出下列信号的时域波形。要求写出全部程序，并绘制出信号时域波形。 （a） f3(t)=f1(-t)+f1(t) (b) f4(t)=-[f1(t)+f1(t)] (c) f5(t)=f1(t) ×