信号与系统实讲义2013.02.doc

信号与系统实验讲义自编电子教研室 2013.02实验一 连续信号可视化及时域运算与变换 1、实验目的1）通过绘制典型信号的波形，了解这些信号的基本特征。2）通过绘制信号运算结果的波形，了解这些信号运算对信号所起的作用。2、实验主要仪器设备和材料计算机一台，MATLAB2010软件 3、实验内容和原理原理：信号是随时间变化的物理量。信号的本质是时间的函数。信号的描述：时域法， 频域法、信号的频域特性与时域特性之间有着密切的关系。信号的分类：功率信号、能量信号、奇信号、偶信号、确定信号、随机信号。可能涉及的MATLAB函数：plot函数、ezplot函数、sym函数、subplot函数。对于连续时间信号，其微分运算是用diff来完成的。其语句格式为diff(function,’variable’,n);其中function表示需要进行求导运算的信号，或者是被赋值的符号表达式；variable为求导运算的独立变量；n为求导的阶数，默认值为求一阶导数。连续时间的积分运算用int函数来完成。其语句格式为int(function,’variable’,a,b);其中function表示被积信号，或者是被赋值的符号表达式；variable为积分变量；a,b为积分上、下限，a和b省略时求不定积分。 内容：1．基于MATLAB的信号描述方法1）单位阶跃信号；2）单位冲激信号；3）符号函数；4）取样信号；5）门函数（选通函数）；6）单位斜坡信号；7）实指数信号；8）复指数信号；2．连续信号的基本运算1）信号的相加与相乘，2）信号的微分与积分，3）信号的平移和反转，4）信号的压扩，5）信号的分解为偶分量与奇分量之和， 要求：在实验报告中写出完整的自编程序，必须手写，并给出实验结果。1) MATLAB程序% 单位阶跃信号 t=sym(‘t’);y=Heaviside(t);ezplot(y,[-1,1]); grid on axis([-1 1 -0.1 1]);2）MATLAB程序：%单位冲激信号t=-1:0.01:1;t=sym(‘t’);y=Dirac(t);ezplot(y,t);grid on 3）MATLAB程序：%符号函数取样信号t=-1:0.01:1;t=sign(t);plot(t,y)?;grid on axis([-1 1 -1.1 1.1])?;4）MATLAB程序：%取样信号 t=-10*pi:0.1:10*pi;y=sinc(t/pi);plot(t,y)?;grid on axis([-10 10 -0.3 1.1])?;5）MATLAB程序：% 门函数t=-3:0.01:3;f=rectpuls(t-0.5,1)?;plot(t,f)?; axis([-3 3 -0.1 1.1])?; grid on6）MATLAB程序：% 单位斜坡信号t=-3:0.01:3;f=t.*u(t)?;plot(t,f)?; axis([-3 3 -0.1 1.1])?; grid on7）MATLAB程序：% 实指数信号t=-3:0.01:3;A=2;a=-0.5;f=A.*exp(a*t)?;plot(t,f)?; axis([-3 3 -0.1 1.1])?; grid on8）MATLAB程序：% 复指数信号t=-3:0.01:3;A=2;s=-0.5+j*0.2;f=A.*exp(s*t)?;subplot(221)plot(t,real(f));grid onsubplot(222)plot(t,imag(f));grid onsubplot(223)plot(t,abs(f));grid onsubplot(224)plot(t,angle(f));grid on2.1) 信号的相加与相乘t=0:0.01:3;f1=u(t)-u(t-1);f2=t.*(u(t)-u(t-1))+u(t-1);subplot(221)?;plot(t,f1)?;grid onsubplot(222)?;plot(t,f2)?;grid onsubplot(223)?;plot(t,f1+f2)?;grid onsubplot(224)?;plot(t,f1.*f2)?;grid on2)信号的微分与积分syms t f2f2=t*(heaviside(t)- heaviside(t-1)+ heaviside(t-1));f=diff(f2,’t’,1);t=-1:0.01:2;ezplot(f,t);grid onsyms t f1f1=heaviside(t)- heaviside(t-1);f=int(f1,’t’);t=-1:0.01:2;ezplot(f,t);grid on实验二 连续LTI系统的时域分