武汉工程大学信号分析与处理实验文档.pdf

实验一 连续时间信号的时域表示 一、实验目的： 1、掌握连续时间信号的MATLAB 表示方法； 2 、掌握用MATLAB 描绘二维图像的方法。 二、实验原理： 信号是消息的载体，是消息的一种表现形式。信号可以是多种多样的，通常表现 为随时间变化的某些物理量，一般用x(t)或x(n)来表示。信号按照自变量的取值是否连 续可分为连续时间信号和离散时间信号。 连续时间信号是指自变量的取值范围是连续的，且对于一切自变量的取值，除了 有若干不连续点以外，信号都有确定的值与之对应。严格来说，MATLAB 并不能处理 连续信号，而是用等时间间隔点的样值来近似地表示连续信号。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连续信号。在 MATLAB 中通常用向量来表示 连续时间信号，向量需要与时间变量相对应。 对于连续时间信号 x(t) ，可用x 、t 两个行向量来表示。其中向量 t 是形如 t = t :p :t 1 2 的MATLAB 命令定义的时间范围向量，t1 为信号起始时间，t2 为终止时间，p 为时间 间隔。向量x 为连续信号x(t)在向量 t 所定义的时间点上的样值。如产生连续信号 sin(t) x (t)  Sa(t)  可用如下命令实现： t t =-10:1.5:10; x=sin(t)./ t; 在命令窗口（Command Window ）中可得到程序执行的结果即x 、t 的具体值。注 意：在 MATLAB 程序调试过程中，有时程序执行不出结果或虽然出结果但存在一些 问题，MATLAB 都会在 Command 窗口中给出错误说明，掌握利用 Command 窗口中 的说明检查程序的方法。 用上述向量对连续信号进行表示后，就可以用 plot 命令绘制信号的时域波形。命 令如下： plot(t,x) title(‘x(t)=Sa(t)’) xlabel(‘t’) axis([-10,10,-0.2,1.2]) 绘制的信号波形如图一所示，当把 t 改为：t =-10:0.5:10;则可得到图二。因为 plot 命令将点与点之间用直线连接，当点与点之间距离很小时，绘出的图形就成了光滑的 曲线。但图二在t=0 时，曲线是间断的。 图一 图二 应用 plot 函数时应确保自变量t 和函数值 x 的个数相等；函数axis([x1,x2,y1,y2]) 用来对横纵坐标进行限定，以完善图形，其中 x1 和 x2 分别为横坐标的起始和截止位 置，y1 和 y2 分别为纵坐标的起始和截止位置； xlabel(‘’) 、ylabel(‘’)和 title(‘’)用于为 该图添加横、纵坐标说明和标题；有时在一个程序中需要将几个图形绘制在一个窗 口，利用subplot(m,n,k)函数可以将当前窗口分成m 行 n 列个子窗口，并在第 k 个子窗 口绘图，窗口的排列顺序为从左至右，从上至下分别为 1,2,…m*n 。 以上为几个常用绘图函数的基本用法，有关各函数的其他参数可参考MATLAB 的帮助文件。 单位冲激信号(t) 和单位阶跃信号 u(t)是信号处理中两个最基本的信号，它们的定 义如下：     (t)dt  1    1.1   (t)  0, t  0  1, t  0  u(t)   1.2 0, t  0  下面给出产生单位冲激信号和单位阶跃信号的两个函数，供参考。 产生单位冲激信号的程序为： function x=delt