卷积物理实验连续时间信号卷积运算的MATLAB实现.docVIP

连续时间信号卷积运算的MATLAB实现 一、实验目的 （1）理解掌握卷积的概念及物理意义。 理解单位冲激响应的概念及物理意义。 二、实验原理 根据前述知识，连续信号卷积元素按定义为 卷积计算可以通过信号分段求和来实现，即 如果只求当（n为整数）时的值，则由上式可得 式中的实际上就是连续信号和经等时间间隔均匀抽样的离散序列和的卷积和。当足够小时，就是卷积积分的结果——连续时间信号的较好的数值近似。 三、实验内容 1、实验参考程序 以下是MATLAB实现连续信号卷积的通用函数sconv()。 function[f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p) f=conv(f1,f2); f=f*p; k0=k1(1)+k2(1); k3=length(f1)+length(f2)-2; k=0:p:k3*p; subplot(2,2,1) plot(k1,f1) title(f1(t)) xlabel(t) ylabel(f1(t)) subplot(2,2,2) plot(k2,f2) title(f2(t)) xlabel(t) ylabel(f2(t)) subplot(2,2,3) plot(k,f); h=get(gca,position) h(3)=2.5*h(3); set(gca,position,h) title(f(t)=f1(t)*f2(t)) xlabel(t) ylabel(f(t)) end 已知两连续时间信号如图所示，使用MATLAB求，并绘出的时域波形图。 实现上述过程的MATLAB命令如下： p=0.5; k1=0:p:2; f1=0.5*k1; k2=k1; f2=f1; [f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p) 运行得出结果。上述命令绘制的波形图在图中示出： 图1.1 以上给出了时间间隔为p=0.5时的处理效果。而图1.2给出了抽样时间间隔p=0.05时的处理结果。可见，当抽样时间p足够小时，函数sconv()的计算结果就是连续时间卷积的较好数值近似。 图1.2 习题练习（P34-1.11(a),(b)） 已知两连续时间信号如图所示，使用MATLAB求，并绘出的时域波形图。 （a）输入以下MATLAB命令： p=0.001; k1=0:p:2; f1=heaviside(k1)-heaviside(k1-1); k2=0:p:2; f2=0.5*k2; [f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p 运行得出结果： （b）输入以下MATLAB命令： p=0.001; k1=-1:p:1; f1=-abs(k1)+1; k2=0:p:2; f2=heaviside(k1)-heaviside(k1-1); [f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p) 运行得出结果： 四、实验心得 通过本次实验我学会使用MATLAB软件，并用软件实现了的连续时间信号的卷积运算，且进一步理解了卷积的概念和物理意义，对我以后学习卷积知识有了很大的帮助。