[信息与通信]第6章 MATLAB在信号与系统中的应用.ppt

第6章 MATLAB在信号与系统中的应用 6.1 连续信号及其表示 6.2 线性时不变系统 6.3 连续时间系统的时域分析 6.4 连续时间系统的变换域分析 例6-2 用MATLAB命令绘制符号函数和阶跃信号。 MATLAB程序 t=-200:200; %设定时间向量 f1=sign(t); %产生符号函数 f2=1/2+f1/2; %产生单位阶跃信号 subplot(1,2,1),plot(t,f1) %绘制符号函数 axis([-200 200 -1.1 1.1]) %设置坐标范围 xlabel(t),ylabel(sgn(t)) %设置坐标轴名 title(符号函数) %设置图名 subplot(1,2,2),plot(t,f2) %绘制单位阶跃信号 axis([-200 200 -0.1 1.1]) %设置坐标范围 title(单位阶跃信号) %设置图名 xlabel(t),ylabel(u(t)) %设置坐标轴名 在MATLAB中，还用函数stepfun()实现，其调用格式为 stepfun(T,T0)： T为时间向量； T0为跃变时刻； 当TT0时返回0， 当TT0时返回1，且返回的向量与T具有相同的长度。 表6-1 常用的信号产生函数 6.2 线性时不变系统 参数不随时间改变，且满足叠加性和均匀性的系统称为线性时不变（linear time – invariant, LTI）系统。 分析LTI系统可采用时域方法或变换域方法如傅立叶变换、拉普拉斯变换和Z变换。 LTI系统可分为连续时间系统和离散时间系统 描述连续LTI系统方法：用常系数微分方程、系统的传递函数或状态方程。 6.3 连续时间系统的时域分析 LTI连续时间系统在时域中以常系数微分方程来描述： 可利用dsolve函数求解常系数微分方程来得到。 运行程序，得到： yzi = 4*exp(-2*t)-3*exp(-3*t) yzs = 1/2*heaviside(t)*(exp(-t)-2*exp(-2*t)+exp(-3*t)) y = 4*exp(-2*t)-3*exp(-3*t)+1/2*heaviside(t)*(exp(-t)-2*exp(-2*t)+exp(-3*t)) MATLAB程序 delta=0.01; %采样时间间隔 k1=0:delta:5; %信号f1对应的时间向量 k2=0:delta:5; %信号f2对应的时间向量 f1=sin(k1); %输入信号f1 f2=exp(-2*k2); %输入信号f2 f=ctconv(f1,k1,f2,k2,delta); %调用子函数ctconv,计算f1和f2的卷积 %子函数ctconv的定义如下 function f=ctconv(f1,k1,f2,k2,delta) f=delta*conv(f1,f2); %计算卷积，将结果赋给f k0=k1(1)+k2(1); %计算f序列非零样值的起始位置 k3=length(f1)+length(f2)-2; %计算f序列的长度 k=k0:delta:k0+k3*delta; %f序列对应的时间向量 MATLAB程序 delta=0.01; %采样时间间隔 k1=0:delta:5; %设定f对应的时间向量 k2=0:delta:4; %设定h对应的时间向量 f=exp(-k1); %激励信号f1 a=[1 5 6]; %系数向量 b=[1]; [r,p,k]=residue(b,a); %极点留数法求冲激响应 h=r(1)*exp(p(1)*k2)+r(2)*exp(p(2)*k2); y=ctconv(