实验连续时间信号与系统的基本表示与分析.docVIP

实验1 连续时间信号与系统的基本表示与分析 实验目的： 1. 了解并掌握用Matlab分析信号与系统时用到的主要基本知识； 2. 掌握用matlab表示常见的连续信号，并进行信号的基本运算 3. 熟悉使用Matlab分析系统的方法。 实验内容： 1. 画出下列连续信号的波形 （1） （2） （3） 2. 判断系统是否为线性系统，是否具有时不变特性。 （1） （2） 指导资料： 1.1MATLAB的基础知识 1.1.1数据的表示和运算 MATLAB中，变量可以通过变大时直接赋值，例如直接输入 a=2+2 得到的结果为 a=4 如果输入的表达式后面加上分号“;”，那么结果就不会显示出来。由于MATLAB的变量名对字母大小写敏感，因此“a”和“A”是两个不同的变量名。 MATLAB主要用到以下数值运算符： + 加 - 减 * 乘 / 除 ^ 乘方(幂) （矩阵）转置 这些符号可以对数值或已经定义过的变量进行运算，并给变量直接赋值。例如，假设变量“a”在上面已经定义过，则 b=2*a 得到的结果为 b=8 MATLAB中有一些预定义的变量可以直接使用。信号与系统中常用的变量有： i或j pi π(3.1415926……) 在信号与系统中，常用以下函数进行计算和对变量的赋值： abs 数值的大小（实数的绝对值） angel 复数的角度，以弧度表示 real 求复数的实部 imag 求复数的虚部 cos 余弦函数，假设角度是弧度值 sin 正弦函数，假设角度是弧度制 exp 指数海曙 sqrt 求平方根 例如： y=2*(1+4*i) y=2.000+8.000i c=abs(y) c=8.2462 d=angle(y) d=1.3258 1.1.2矩阵的表示和运算 MATLAB是基于矩阵和向量的代数运算，甚至标量也可以看做是1×1 的矩阵，因此，MATLAB中对矩阵和向量的操作比较简单。 向量可以用两种方法定义。第一种是指定元素建立向量： v = [1 3 5 7]； 这个命令创建了一个1×4 的行向量，元素为1,3,5和7.可以用逗号代替空格来分隔元素： v = [1,3,5,7]； 如果要增加向量的元素，可以表示为 v(5) = 8 得到的向量为 v = [1 3 5 7 8]。前面定义过的向量还可以用来定义新的向量，例如，前面已经定义过的向量v ，再定义向量a和b： a = [9 10]; b = [ v a]; 得到向量b为 b = [1 3 5 7 8 9 10] 第二中定义方法是用等间隔元素建立向量，例如： t = 0 : .1 : 10; 这个命令穿件了一个1×101的向量，元素为0，0.1,0.2,0.3，……，10。这个表达式中，前面的数字表示初值，后面的数字表示终值，中间的数字表示增量。如果只给出两个数字，那么表示增量为1，例如： t = 0 : 10; 这个命令创建了一个1×11的向量，元素为0,1,2,3，…，10。 函数linspace和logspace 也用于创建向量。函数linspace的格式为 x = linspace(a, b, n) 其中，a表示初值，b表示终值，n表示元素个数，默认n为 100，x是1×n的线性等间隔分布的向量。例如： x = linspace(0,10,101); 这个命令创建的向量x与命令t = 0 : .1 : 10的结果是相同的。函数logspace的格式为 x = logspace(a,b,n) 其中，a表示向量的初值为，b表示中值为，n指定元素个数，默认n为50，x是1×n的向量，这n个元素取以10为底的对数后在[a,b]间等间隔分布。这个函数常用于频率响应分析中产生频率变量的采样点。例如： x = logspace(-2,1,10); 这个命令创建了一个1×10的向量，元素为0.0100，00215，0.0464，0.1000，0.2154，0.4642，1.0000，2.1544，4.6416，10.0000。这些元素的以10为底的对视在-2和1之间等间隔分布。 矩阵可以通过输入行列元素获得: M=[1 2 4;3 6 8]; 得到的矩阵为 M=1.00 2.00 4.00 3.00 6.00 8.00 矩阵特定位置的元素可以通过下面的命令赋值： M（1,2）= 5； 这个命令给矩阵M的第1行、第2行元素赋值为5，结果为 M=1.00 5.00 4.00 3.00 6.00 8.00 用下面的几个命令可以定义一些特殊的矩阵： M = []; 空矩阵 M = zeros(n,m); n×m的0矩阵 M = ones(n,m);