实验一 常用连续时间信号的实现共29页

实验一 连续时间信号分析一、实验目的（一）掌握使用Matlab 表示连续时间信号1、学会运用Matlab 表示常用连续时间信号的方法2、观察并熟悉常用信号的波形和特性（二）掌握使用Matlab 进行连续时间信号的相关运算1、学会运用Matlab 进行连续时间信号的时移、反褶和尺度变换2、学会运用Matlab 进行连续时间信号微分、积分运算3、学会运用Matlab 进行连续时间信号相加、相乘运算4、学会运用Matlab 进行连续时间信号卷积运算二、实验条件装用Matlab R2015a 的电脑。

三、实验内容1、利用Matlab 命令画出下列连续信号的波形图。

（1）)4/3t (2cos π+ 程序：t=-3:0.01:3; ft=2*cos(3*t+pi/4); plot(t,ft)图像：（2）)t (u )e 2(t--程序：t=-6:0.01:6; ut=(t>=0);ft=(2-1*exp(-t)).*ut; plot(t,ft)图像：（3）)]2()(u )][t (cos 1[--+t u t π 程序：t=-6:0.01:6; ut=(t>=0); ut2=(t>=2);ft=(1+cos(pi*t)).*(ut-ut2); plot(t,ft)图像：2、利用Matlab 命令画出复信号)4/t (j 2e )t (f π+=的实部、虚部、模和辐角。

程序：t=0:0.01:20;ft=2*exp(1j*(t+pi/4));subplot(2,2,1);plot(t,real(ft));title('ʵ²¿');axis([-0.5,20,-2.5,2.5]); subplot(2,2,2);plot(t,imag(ft));title('Ð鲿');axis([-0.5,20,-2.5,2.5]); subplot(2,2,3);plot(t,abs(ft));title('Ä£');axis([-0.5,20,-0.5,2.5]); subplot(2,2,4);plot(t,angle(ft));title('·ø½Ç');axis([-0.5,20,-3.5,3.5]);图像：3、已知信号的波形如下图所示：试用Matlab 命令画出()()()()2332----t f t f t f t f ，，，的波形图。

实验教程目录实验一：连续时间信号与系统的时域分析-------------------------------------------------6一、实验目的及要求---------------------------------------------------------------------------6二、实验原理-----------------------------------------------------------------------------------61、信号的时域表示方法------------------------------------------------------------------62、用MATLAB仿真连续时间信号和离散时间信号----------------------------------73、LTI系统的时域描述-----------------------------------------------------------------11三、实验步骤及内容--------------------------------------------------------------------------15四、实验报告要求-----------------------------------------------------------------------------26 实验二：连续时间信号的频域分析---------------------------------------------------------27一、实验目的及要求--------------------------------------------------------------------------27二、实验原理----------------------------------------------------------------------------------271、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS---------------------------------------------272、连续时间信号的傅里叶变换CTFT--------------------------------------------------283、离散时间信号的傅里叶变换DTFT -------------------------------------------------284、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS的MATLAB实现------------------------295、用MATLAB实现CTFT及其逆变换的计算---------------------------------------33三、实验步骤及内容----------------------------------------------------------------------34四、实验报告要求-------------------------------------------------------------------------48 实验三：连续时间LTI系统的频域分析---------------------------------------------------49一、实验目的及要求--------------------------------------------------------------------------49二、实验原理----------------------------------------------------------------------------------491、连续时间LTI系统的频率响应-------------------------------------------------------492、LTI系统的群延时---------------------------------------------------------------------503、用MATLAB计算系统的频率响应--------------------------------------------------50三、实验步骤及内容----------------------------------------------------------------------51四、实验报告要求-------------------------------------------------------------------------58 实验四：调制与解调以及抽样与重建------------------------------------------------------59一、实验目的及要求--------------------------------------------------------------------------59二、实验原理----------------------------------------------------------------------------------591、信号的抽样及抽样定理---------------------------------------------------------------592、信号抽样过程中的频谱混叠----------------------------------------------------------623、信号重建--------------------- ----------------------------------------------------------624、调制与解调----------------------------------------------------------------------------------645、通信系统中的调制与解调仿真---------------------------------------------------------66三、实验步骤及内容------------------------------------------------------------------------66四、实验报告要求---------------------------------------------------------------------------75 实验五：连续时间LTI系统的复频域分析----------------------------------------------76一、实验目的及要求------------------------------------------------------------------------76二、实验原理--------------------------------------------------------------------------------761、连续时间LTI系统的复频域描述--------------------------------------------------762、系统函数的零极点分布图-----------------------------------------------------------------773、拉普拉斯变换与傅里叶变换之间的关系-----------------------------------------------784、系统函数的零极点分布与系统稳定性和因果性之间的关系------------------------795、系统函数的零极点分布与系统的滤波特性-------------------------------------------806、拉普拉斯逆变换的计算-------------------------------------------------------------81三、实验步骤及内容------------------------------------------------------------------------82四、实验报告要求---------------------------------------------------------------------------87 附录：授课方式和考核办法-----------------------------------------------------------------88实验一信号与系统的时域分析一、实验目的1、熟悉和掌握常用的用于信号与系统时域仿真分析的MA TLAB函数；2、掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生，掌握用周期延拓的方法将一个非周期信号进行周期信号延拓形成一个周期信号的MATLAB编程；3、牢固掌握系统的单位冲激响应的概念，掌握LTI系统的卷积表达式及其物理意义，掌握卷积的计算方法、卷积的基本性质；4、掌握利用MA TLAB计算卷积的编程方法，并利用所编写的MA TLAB程序验证卷积的常用基本性质；掌握MATLAB描述LTI系统的常用方法及有关函数，并学会利用MATLAB求解LTI系统响应，绘制相应曲线。

实验一连续时间信号在Matlab 中的运算一、实验目的1、学会运用Matlab 进行连续时间信号的时移、反褶和尺度变换。

2、学会运用Matlab 进行连续时间信号相加、相乘、微分、积分和卷积运算。

3、观察并熟悉这些信号的波形和特性。

二、实验原理1、连续时间信号的表示连续信号的表示方法有两种：符号推理法和数值法。

从严格意义上讲，Matlab 数值计算的方法不能处理连续时间信号。

然而，可利用连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表示连续信号，即当取样时间间隔足够小时，这些离散样值能被Matlab 处理，并且能较好地近似表示连续信号。

2、信号的时移、反褶和尺度变换信号的平移、反转和尺度变换是针对自变量时间而言的，其数学表达式和波形变换中存在着一定的变化规律。

从数学表达式上来看，信号的上述所有计算都是自变量的替换过程。

所以在使用Matlab 进行连续时间信号的运算时，只需要进行相应的变量代换即可完成相关工作。

3、连续时间信号的微分和积分连续时间信号的微分运算，可使用diff 命令函数来完成，其语句格式为：diff(function, ‘variable ',n) 。

其中，function 表示需要进行求导运算的函数，或者被赋值的符号表达式；variable 为求导运算的独立变量；n 为求导阶数，默认值为一阶导数。

连续时间信号积分运算可以使用int 命令函数来完成，其语句格式为：int(function, ‘variable ',a, b) 。

其中，function 表示被积函数，或者被赋值的符号表达式；variable为积分变量；a为积分下限，b为积分上限，a和b默认时则求不定积分。

4、信号的相加和相乘运算信号的相加和相乘是信号在同一时刻取值的相加和相乘。

因此Matlab 对于时间信号的相加和相乘都是基于向量的点运算。

5、连续信号的卷积运算卷积积分是信号与系统时域分析的重要方法之一。

定义为：f (t) f1(t) f2 (t) -f1( )f2(t )dMatlab 进行卷积计算可通过符号运算方法和数值计算方法实现。

连续时间信号的分析一、实验目的1.学习使用MATLAB 产生基本的连续信号、绘制信号波形。

2.实现信号的基本运算，为信号分析和系统设计奠定基础。

二、实验原理 1、基本信号的产生 时间间隔代替连续信号。

连续指数信号的产生连续矩形脉冲信号(门信号)的产生。

连续周期矩形波信号的产生。

2、信号的基本运算相加、相减、相乘、平移、反折、尺度变换。

三、实验内容1. 用MATLAB 编程产生正弦信号()sin(2),2,5Hz,3f t K ft K f ππθθ=+===，并画图。

代码如下： clc clear f0=5; w0=2*pi*f0; t=0:0.001:1; x=2*sin(w0*t+pi/3); plot(t,x) title('正弦信号')正弦信号2. 用MATLAB 编程产生信号122()0t f t -<<⎧=⎨⎩其它，画出波形。

代码如下：clc clear f0=2;t=0:0.0001:2.5; y=square(w0*t,50); plot(t,y);axis([0 2.5 -1.5 1.5]) title('周期方波');图形如下：单位阶跃信号3. 分别画出2中()f t 移位3个单位的信号(3)f t -、反折后的信号()f t -、尺度变换后的信号(3)f t 。

代码如下：clc cleart=-10:0.001:10; subplot(3,1,1) plot(t,f(t-3)) axis([-7 7 -2 2]) xlabel('t') ylabel('f(t-3)') title('移位') grid on subplot(3,1,2) plot(t,f(-t)) axis([-7 7 -2 2]) xlabel('t') ylabel('f(-t)') title('反折') grid on subplot(3,1,3) plot(t,f(3*t)) axis([-7 7 -2 2]) xlabel('t') ylabel('f(3t)') title('尺度变换') grid on 图形如下：xf (t )xf (t -3)xf (-t )xf (3*t )4. 用MATLAB编程画出下图描述的函数。

实验一连续时间信号的时域和频域分析一. 实验目的：1. 熟悉MATLAB 软件平台。

2. 掌握MATLAB 编程方法、常用语句和可视化绘图技术。

3. 编程实现常用信号及其运算MATLAB 实现方法。

4. 编程实现常用信号的频域分析。

二. 实验原理：1、连续时间信号的描述：（1）向量表示法连续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，除了有若干个不连续点之外，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。

矩阵是MATLAB 进行数据处理的基本单元，矩阵运算是MATLAB 最重要的运算。

通常意义上的数量（也称为标量）在MATLAB 系统中是作为1×1 的矩阵来处理的，而向量实际上是仅有一行或者一列的矩阵。

通常用向量表示信号的时间取值范围，如t = -5:5，但信号x(t)、向量t 本身的下标都是从1 开始的，因此必须用一个与向量x 等长的定位时间变量t，以及向量x，才能完整地表示序列x(t)。

在MATLAB 可视化绘图中，对于以t 为自变量的连续信号，在绘图时统一用plot 函数；而对n 为自变量的离散序列，在绘图时统一用stem 函数。

（2）符号运算表示法符号对象(Symbolic Objects 不同于普通的数值计算)是Matlab 中的一种特殊数据类型，它可以用来表示符号变量、表达式以及矩阵，利用符号对象能够在不考虑符号所对应的具体数值的情况下能够进行代数分析和符号计算(symbolic math operations)，例如解代数方程、微分方程、进行矩阵运算等。

符号对象需要通过sym 或syms 函数来指定, 普通的数字转换成符号类型后也可以被作为符号对象来处理.我们可以用一个简单的例子来表明数值计算和符号计算的区别: 2/5+1/3 的结果为0.7333(double 类型数值运算), 而sym(2)/sym(5)+sym(1)/sym(3)的结果为11/15, 且这里11/15 仍然是属于sym 类型, 是符号数。

实验一 连续时间信号1．对下面信号创建符号表达式 ()()t T t t x ππ2cos 2sin )(=对于T=4，8和16，利用ezplot 画出320≤≤t 内的信号。

什么是)(t x 的基波周期？实验思路：建立符号函数，再用函数subs 替换T 的值，得到相应的t 的表达式，在用ezplot 画出图形，在画出网格，得出基波周期。

实验内容；实验代码：x=sym('(sin(2*pi*t/T)*(cos(2*pi*t/T)))') x4=subs(x,'T',4) x8=subs(x,'T',8);x16=subs(x,'T',16);subplot(3,1,1);ezplot(x4,[0 32]); subplot(3,1,2);ezplot(x8,[0 32]); subplot(3,1,3);ezplot(x16,[0 32])实验结果：实验结果分析：x4的基波周期有图可以看出，后面两个x8\x16的是2．对下面信号创建一个符号表达式()t e t x at π2cos )(-=对于81,41,21=a ，利用ezplot 确定d t ，d t 为)(t x 最后跨过0.1的时间，将d t 定义为该信号的消失的时间。

利用ezplot 对每一个a 值确定在该信号消失之前，有多少个完整的余弦周期出现，周期数目是否正比于品质因素aT Q 2)2(π=？ 实验思路：建立符号函数()t e t x at π2cos )(-=，再用函数subs 替换a 的值，得到相应的关于t 的表达式x1\x2\x3，在用ezplot 画出图形，再画出网格，找出跨过0.1的坐标点，得出td,及信号消失的时间，数出周期数，和品质因素相比较即可。

实验内容x=sym('exp(-a*t)*cos(2*pi*t)') x1=subs(x,'a',1/2);x2=subs(x,'a',1/4); x3=subs(x,'a',1/8);subplot(3,1,1);ezplot(x1,[0 10]);grid; subplot(3,1,2);ezplot(x2,[0 20]);grid; subplot(3,1,3);ezplot(x3,[0 40]);grid 实验结果另外两个坐标是信号消失前有的余弦波个数为，4、8、16、与品质因素成正比3．将信号82162)(t j t j e e t x ππ+=的符号表达式存入x 中4．写出函数)(x sreal xr =，它产生一个代表)(t x 实部的符号表达式xr 。

《信号与系统》课程实验报告一•实验原理 1傅里叶变换实验原理如下：傅里叶变换的调用格式F=fourier(f):返回关于 W 的函数；F=fourier(f , v):返回关于符号对象V 的函数，而不是W 的函数。

傅里叶逆变换的调用格式f=ifourier(F):它是符号函数F 的fourier 逆变换，返回关于X 的函数; f=ifourier(f,u):返回关于U 的函数。

2、连续时间信号的频谱图实验原理如下： 符号算法求解如下：ft=sym('4*cos(2*pi*6*t)*(heaviside(t+1∕4)-heaviside(t-1∕4))'); FW=SimPlify(fourier(ft))subplot(121)ezplot(ft,[-0.5 0.5]),grid Onsubplot(122) ezplot(abs(Fw),[-24*pi 24*pi]),grid On波形图如下所示：当信号不能用解析式表达时，无法用换，则用MATLAB 的数值计算连续信号的傅里叶变换。

实验步骤或实验方案MATLAB 符号算法求傅里叶变F(j )f(t)ejt dt 叫nf (n )e若信号是时限的，或当时间大于某个给定值时，信号已衰减的很厉 害，可以近似地看成时限信号，设 n 的取值为N ,有4 CO$(12 I )■) (he 如引日环-IMh heaviside(t IeIXW Sin(WM ⅛)yabS(W i -144 >2)3、 用MATLAB 分析LTl 系统的频率特性当系统的频率响应H (jw )是jw 的有理多项式时，有H(S )B(W) b M (jW)Mb Mi (jW)MIL b ι(jw) b oH (jW)NN 1A(W)a N (jw)a ” ι(jw) L α(jw) a °freqs 函数可直接计算系统的频率响应的数值解，其调用格式为H=freqs(b,a,w)其中，a 和b 分别是H(jw)的分母和分子多项式的系数向量，W 定义 了系统频率响应的频率范围，P 为频率取样间隔。

信号与系统实验指导全部实验答案实验一连续时间信号的MATLAB 表示实验目的 1．掌握MATLAB 语言的基本操作，学习基本的编程功能； 2．掌握MATLAB 产生常用连续时间信号的编程方法；3．观察并熟悉常用连续时间信号的波形和特性。

实验原理：1. 连续信号MA TLAB 实现原理从严格意义上讲，MATLAB 数值计算的方法并不能处理连续时间信号。

然而，可用连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表示连续信号，即当取样时间间隔足够小时，这些离散样值能够被MATLAB 处理，并且能较好地近似表示连续信号。

MATLAB 提供了大量生成基本信号的函数。

比如常用的指数信号、正余弦信号等都是MATLAB 的内部函数。

为了表示连续时间信号，需定义某一时间或自变量的范围和取样时间间隔，然后调用该函数计算这些点的函数值，最后画出其波形图。

实验内容：正弦信号抽样信号矩形脉冲信号单位跃阶信号实验编程：（1）t=0:0.01:3;K=2;a=-1.5;w=10; ft=K*exp((a+i*w)*t); A=real(ft); B=imag(ft); C=abs(ft);D=angle(ft);subplot(2,2,1),plot(t,A),grid on;title('实部');subplot(2,2,2),plot(t,B),grid on;title('虚部'); subplot(2,2,3),plot(t,C),grid on;title('取模'); subplot(2,2,4),plot(t,D),grid on;title('相角');实部2211-1-2-1取模相角25100-5（2）t=0:0.001:3;y=square(2*pi*10*t,30);方波信号plot(t,y);axis([0,1,-1,1]); title('方波信号');0.5-0.5-1 00.20.40.60.81（3）t=-2:0.01:2;y=uCT(t+0.5)-uCT(t-0.5); plot(t,y),grid on axis([-2,2,0,1.5]); xlabel('t(s)'),ylabel('y(s)') title('门函数')10.50 -2-1.5-1-0.5门函数y (s )0t(s)0.511.52实验二连续时间LTI 系统的时域分析实验目的1．运用MATLAB 符号求解连续系统的零输入响应和零状态响应； 2．运用MATLAB 数值求解连续系统的零状态响应； 3．运用MATLAB 求解连续系统的冲激响应和阶跃响应；4．运用MATLAB 卷积积分法求解系统的零状态响应。

实验1 常用连续时间信号的实现一、实验目的（1）了解连续信号的特点；（2）掌握连续时间信号表示的向量法和符号法；（3）熟悉MATLAB Plot函数等应用。

二、涉及的MATLAB函数1.plot函数功能：在X轴和Y轴方向都按线性比例绘制二维图形。

调用格式：plot(x,y)：绘出x对y的函数的线形图。

plot(x1，y1，x2，y2，….)：绘出多组x对y的线性曲线图。

2.ezplot函数功能：绘制符号函数在一定范围内的二维图形。

简易绘制函数曲线。

调用格式：ezplot(fun)：在[-2π,2π]区间内绘制函数。

ezplot(fun,[min,max]:在[min,max]区间内绘制函数。

ezplot(funx,funy)：定义为同一曲面的函数，默认的区间是[0,2π].3.sym函数功能：定义信号为符号变量。

调用格式：sym(fun)：fun为所要定义的表达式。

4.subplot函数功能：产生多个绘图区间调用格式：Subplot（m,n,p）：产生m行n列的绘图区间的第p个绘图区间。

三、实验内容实验①%符号推理法生成正弦交流信号t=-0:0.001:1;f=sym('sin(2*pi*t)');ezplot(f,[0,1])xlabel('时间（t）');ylabel('幅值(f)');title('正弦交流信号');实验②%数值法生成正弦交流信号t=-0:0.001:1;y=sin(2*pi*t);plot(t,y);xlabel('时间（t）');ylabel('幅值(f)');title('正弦交流信号');实验③%单边衰减指数信号t1=-1;t2=10;dt=0.1;t=t1:dt:t2;A1=1; %斜率；a1=0.5; %斜率n=A1*exp(-a1*t);plot(t,n);axis([t1,t2,0,1]);xlabel('时间（t）');ylabel('幅值(f)');title('单边衰减指数信号');实验④%周期方波信号t=(0:0.0001:1);y=square(2*pi*15*t);%产生方波plot(t,y);axis([0,1,-1.5,1.5]);title('周期方波');xlabel('时间(t)');ylabel('幅值（f）');实验⑤%5exp(-x)t1=-1;t2=10;dt=0.1;t=t1:dt:t2;A1=5; a1=1;n=A1*exp(-a1*t);plot(t,n);axis([t1,t2,0,1]);xlabel('时间（t）');ylabel('幅值(f)');title('单边衰减指数信号');实验⑥%cos3t+sin2tt=-0:1:10;f=sym('sin(2*pi*t)+cos(3*pi*t)');ezplot(f,[0,10])；xlabel('时间（t）');ylabel('幅值(f)');title('正弦交流信号');四、实验结论1、信号是反应反映信息或消息的物理量，信息或消息是信号的具体内容，信号通常用数学函数式表达，也可用图形或一组数据表达。

1 实验一常用信号的实现及其运算(设计性实验)一、本次课主要内容主要掌握MATLAB的运行环境和基本操作方法、常用信号的实现及其运算的实现，并要求学生熟练掌握MATLAB软件的使用和相关函数的调用。

二、教学目的与要求1、熟悉MATLAB的基本操作方法；2、掌握基本信号的MATLAB实现；3、掌握基本信号运算的实现方法。

三、教学重点难点1、MATLAB的基本能操作方法2、相关函数的调用方法四、教学方法和手段本次实验共计2课时，课堂讲授、提问、启发及实验操作等教学方式.教师课堂讲授或演示10-20分钟，其余时间学生按要求进行实验操作，.教师随堂对实验遇到困难学生进行指导，实验结束时教师查阅学生实验结果，给出实验课堂成绩。

五、作业与习题布置按验证性实验报告要求写出一份完整的实验报告2 实验一 常用信号的实现及其运算(设计性实验)一. 实验目的(1) 熟悉各种MATLAB 的运行环境和基本操作指令。

(2) 掌握实现基本函数及其运算的函数的使用方法。

(3) 加深对信号基本运算的理解。

二 实验设备与器材实验所用设备与器材如下：（1）电脑一台；（2）MATLAB 软件。

三. 实验原理说明（1）信号的定义信号是随时间变化的物理量，信号的本质是时间函数。

（2）信号的描述信号的描述方法有时域法和变换域法，本次实验主要使用时域法来描述信号。

时域法是将信号表示成时间的函数来对信号进行描述的方法。

信号的时间特性是指信号的波形出现时间的先后，秩序时间的长短，随时间变化的快慢和大小，周期的长短等。

（3）信号的分类信号的分类方法有很多，常见的分类方法将信号分为确知信号和随机信号；连续信号和离散信号；周期信号和非周期信号；能量信号和功率信号。

（4）主要涉及的MALAB 函数plot 函数功能：绘制数值函数在一定范围内的二维图形；调用格式：plot （x,y)：绘出x 对y 的线性曲线图。

ezplot 函数功能：绘制符号函数在一定范围内的二维图形；调用格式：ezplot(fun):在[]ππ22-内绘制函数； ezplot(fun,[min,max])：在[min,max]范围内绘制函数。

第1篇一、实验目的1. 理解连续时间系统的基本概念和特性。

2. 掌握连续时间系统建模和仿真方法。

3. 熟悉连续时间系统的分析方法。

4. 培养实验操作能力和数据分析能力。

二、实验原理连续时间系统是指系统中各物理量随时间连续变化的系统。

连续时间系统在工程应用中广泛存在，如电路、信号处理、控制系统等。

本实验主要研究连续时间系统的建模、仿真和分析方法。

三、实验仪器与设备1. 连续时间系统实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 信号分析仪5. 计算机及仿真软件（如MATLAB）四、实验内容及步骤1. 连续时间系统建模（1）根据实验要求，选择合适的连续时间系统，如一阶滤波器、二阶滤波器等。

（2）根据系统特性，确定系统的输入信号和输出信号。

（3）利用实验箱提供的元器件搭建实验电路。

（4）根据元器件参数，推导出系统的传递函数。

2. 连续时间系统仿真（1）利用MATLAB软件，根据推导出的传递函数，建立系统的仿真模型。

（2）设置仿真参数，如采样时间、初始条件等。

（3）运行仿真，观察系统输出波形。

3. 连续时间系统分析（1）分析系统输出波形，观察系统的稳定性和频率响应特性。

（2）根据实验数据，计算系统的幅频特性和相频特性。

（3）分析系统在实际应用中的优缺点。

五、实验结果与分析1. 实验结果（1）根据实验数据和仿真结果，绘制系统输出波形图。

（2）根据实验数据和仿真结果，计算系统的幅频特性和相频特性。

2. 实验分析（1）通过实验和分析，验证了连续时间系统建模和仿真方法的有效性。

（2）分析了系统在实际应用中的优缺点，为实际工程提供了参考。

六、实验结论1. 本实验成功地实现了连续时间系统的建模、仿真和分析。

2. 通过实验，掌握了连续时间系统的基本概念、特性和分析方法。

3. 培养了实验操作能力和数据分析能力。

4. 为今后在实际工程中的应用奠定了基础。

七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全操作，防止触电、短路等事故发生。

2. 实验数据要准确记录，便于后续分析。

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()tx t e u t -=-（2）[](1)()(1)(2)t x t eu t u t --=---（3）()cos(10)()tx t e t u t π-=2. 判断系统是否为线性系统，是否具有时不变特性。

（1）()(2)y t x t = （2）()2()y t x t =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MA TLAB 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=8MATLAB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 1pi 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=1.32581.1.2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。

1实验一 常用连续时间信号的表示1. 实验目的（1）、了解连续时间信号的特点； （2）、掌握连续时间信号表示的方法； （3）、熟悉MATLAB 基本绘图命令的应用。

2．实验原理（1）、信号的定义：信号是带有信息的随时间变化的物理量或物理现象。

（2）、信号的描述：时域法和频域（变换域）法。

（3）、信号的分类：信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信号进行分类。

在信号与系统分析中，根据信号与自变量的特性，信号可分为确定信号与随机信号 、周期信号与非周期信号、连续时间信号与离散时间信号、能量信号与功率信号、时限与频限信号、物理可实现信号。

3.涉及的MATLAB 函数参见给出的程序中有关的MATLAB 的函数。

4.实验内容与方法常见的连续信号有实例 （1）、正弦信号Asin （t 0ω+φ）和Acos （t 0ω+φ）可以用MATLAB 的内部函数sin 函数和cos 函数表示，其调用形式为A* sin （0ω*t+phi ）； A* cos （0ω*t+phi ）例如正弦信号的MATLAB 源程序如下，取A=1，。

ω=2π,phi=6π。

%正弦型信号实现程序A=1;0ω=2*pi ；phi=6pi；t=0:0.001:8；ft=A* sin （0ω*t+phi ）; plot(t,ft)；（2）、指数信号 实指数信号Ae at在MATLAB 中可用exp 函数表示，表示，其调用形式为y=A*esp(a*t)单边衰减指数信号的MATLAB 源程序如下，取A=1，a=-0.4.%指数信号实现的程序 A=1;a=-0.4； t=0:0.001:10；ft=A*exp （a*t ）；plot(t,ft)；虚指数信号Aejwt在MATLAB 中可用exp 函数表示，其调用形式为 Y=A*exp(i*w*t)虚指数信号的MATLAB 源参数如下:取A=2，w=π/4. Xzsu(pi/4,0,15,2)所调用的MATLAB 绘制虚指数信号的子函数如下： function xzsu （w ，n1,n2,a ） % n1:绘制波形的起始时间 % n1:绘制波形的终止时间 %w ：虚指数信号的角频率 %a ：虚指数信号的幅度 t=n1:0.01:n2;X=a*exp(i*w*t); Xr=real(X); Xi=imag(X); Xa=abs(X); Xn=angle(X);subplot(2,2,1),plot(t,Xr),axis([n1,n2,-(max(Xa)+0.5),max(Xa)+0.5]),title(‘实部’);subplot(2,2,3),plot(t,Xi),axis([n1,n2,-(max(Xa)+0.5),max(Xa)+0.5]), title(‘虚部’); subplot(2,2,2),plot(t,Xa),axis([n1,n2,0,max(Xa)+1]), title(‘模’); subplot(2,2,4),plot(t,Xn),axis([n1,n2,-(max(Xn)+1),max(Xn)+1]),title(‘相角’);复指数信号Aetjwa)(+在MATLAB中可用exp函数表示，其调用形式为y=A*exp（（a+i*w）*t）复指数信号的MATLAB源程序，取A=1，ω=10，a=-1. %复指数信号实现程序t=0:0.01:3a=-1；b=10；z=exp（（a+i*b）*t);subplot 221,plot(t,real(z)),title(‘实部‘) subplot 223，plot(t,imag(z)),title(‘虚部‘) subplot 222，plot(t,abs(z)),title(‘模’) subplot 224，plot(t,angle(z)),title(‘相角’)（3）、单位冲激信号严格地说，MATLAB不能表示单位冲激信号，但可用时间宽度为dt，高为1/dt的矩形脉冲来近似表示冲激信号。