北京理工大学信号与系统实验报告2LTI系统的时域分析
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实验二离散时间LTI系统的时域分析1.实验目的通过本实验,要求学生学会运用MATLAB求解离散时间系统的零状态响应;学会运用MATLAB求解离散时间系统的单位冲激响应;学会运用MATLAB求解离散时间系统的卷积和。
2.实验原理MATLAB中函数filter可对上式的差分方程在指定时间范围内的输入序列所产生的响应进行求解。
函数filter的语句格式为 y=filter(b,a,x) 其中,x为输入的离散序列;y 为输出的离散序列;y的长度与x的长度一样;b与a分别为差分方程右端和左端的系数向量。
系统的单位冲激响应定义为系统在δ(n)激励下系统的零状态响应,用h(n)表示。
MATLAB求解单位冲激响应可利用函数filter,并设激励为δ(n)函数。
系统的单位阶跃响应定义为系统在u (n)激励下系统的零状态响应,用g(n)表示。
MATLAB 求解单位阶跃响应可利用函数filter,并设激励为u(n)函数。
系统的零状态响应是激励与系统的单位冲激响应的卷积。
离散时间信号的卷积运算是求和运算,因而常称为卷积和。
MATLAB求离散时间信号卷集和的命令为conv,其语句格式为 y=conv(x,h)。
例如,利用MATLAB的conv命令求两个长为4的矩形序列的卷积和,即g(n)=[u(n)- u(n-4)]*[ u(n)- u(n-4)],其结果应是长为7(4+4-1=7)的三角序列。
运行结果如图10-7所示。
图10-7 矩形序列3.实验内容(1) 已知x(n)=u(n-“学号后两位”)-u(n-(“学号后两位”+4))、h(n)=R5(n)。
(2) 编制程序求解下列两个系统的单位冲激响应和单位阶跃响应,并绘出其图形。
(3) 已知某系统的单位冲激响应为h(n)=0.5n[u(n)-u(n-4)],试分别利用MATLAB卷积和两种方法求当激励信号为x(n)=u(n)-u(n-4)时,系统的零状态响应。
4.实验设备计算机,MATLAB软件。
北京理工大学信号与系统实验报告本科实验报告实验名称:信号与系统实验实验1 信号的时域描述与运算(基础型实验)一、实验目的1.掌握信号的MATLAB表示及其可视化方法。
2.掌握信号基本时域运算的MATLAB实现方法。
3.利用MATLAB分析常用信号,加深对信号时域特性的理解。
二、实验原理及方法1.连续时间信号的MATLAB表示连续时间信号在连续时间范围内除若干不连续点外在任何时刻都有定义,在MATLAB中的表示法包括向量表示法和符号对象表示法。
1)向量表示法MATLAB从严格意义上来说并不能处理连续时间信号,但可以通过等时间间隔采样后的采样值来近似表示,如果采样间隔足够小,则采样值就可以很好地近似表示出连续时间信号。
这种方法称为向量表示法。
表示一个连续时间信号需要用到两个向量,一个表示时间范围,另一个表示连续时间信号在相对应时间范围内的采样值。
2)符号对象表示法如果连续时间信号可以用表达式来描述,则可以采用符号对象表达法。
例:对于余弦信号,采用两种方式来表示:>> t=0:0.01:10;>> x=sin(t);>> subplot(121)>> plot(t,x)>> title('向量表示法')>> clear>> syms t>> x=sin(t);>> subplot(122)>> ezplot(x)>> title('符号对象表示法')符号对象表示法向量表示法t常用信号产生函数2.连续时间信号的时域运算连续时间信号的运算包括两信号相加、相乘、微分、积分,以及移位、反转、尺度变换等。
1) 相加和相乘信号的相加和相乘指两信号对应时刻值相加或相乘。
两个采用向量表示法的信号可以直接使用‘+’和‘*’进行运算,此时要求二者的向量时间范围以及采样间隔相同。
实验2 LTI 系统的时域分析(基础型实验)一.实验目的1. 掌握利用MATLAB 对系统进行时域分析的方法。
2. 掌握连续时间系统零状态响应、冲击响应和阶跃响应的求解方法。
3. 掌握求解离散时间系统响应、单位抽样响应的方法。
4.加深对卷积积分和卷积和的理解。
掌握利用计算机进行卷积积分和卷积和计算的方法。
二. 实验原理与方法1. 连续时间系统时域分析的MATLAB 实现1) 连续时间系统的MATLAB 表示LTI 连续系统通常可以由系统微分方程描述,设描述系统的微分方程为:(N)(N 1)(M)(M 1)1010(t)(t)...(t)b (t)b (t)...b (t)N N M M a y a y a y x x x ----++=++则在MATLAB 中可以建立系统模型如下:1010[b ,b ,...,b ];a [a ,a ,...,a ];sys tf(b,a);M M N N b --=== 其中,tf 是用于创建系统模型的函数,向量a 和b 的元素是以微分方程求导的降幂次序来排列的,如果有缺项,应用0补齐,例如由微分方程2''(t)y'(t)3y(t)x(t)y ++=描述的系统可以表示为: >> b=[1]; >> a=[2 1 3]; >> sys=tf(b,a); 而微分方程由''(t)y'(t)y(t)x''(t)x(t)y ++=-描述的系统则要表示成 >> b=[1 0 -1]; >> a=[1 1 1]; >> sys=tf(b,a);2) 连续时间系统的零状态响应零状态响应指系统的初始状态为零,仅由初始信号所引起的响应。
MATLAB 提供了一个用于求解零状态响应的函数lism ,其调用格式如下:lism (sys,x,t )绘出输入信号及响应的波形,x 和t 表示输入信号数值向量及其时间向量。
实验1 信号的时域描述与运算一、实验目的1、掌握信号的MATLAB表示及其可视化方法。
2、掌握信号基本时域运算的MATLAB实现方法。
3、利用MATLAB分析常用信号,加深对信号时域的理解。
二、实验原理1、连续时间的MATLAB表示连续时间信号指的是在连续时间围有定义的信号,即除若干个不连续点外,在任何信号都有意义。
在MATLAB中,连续时间信号可以用两种方法来表示,即向量表示法和符号对象表示法。
向量表示法:严格意义上来说,MATLAB并不能处理连续时间信号,都必须是用信号等时间间隔采样后的采样值来近似表示的,采样时间间隔足够小的时候,这些采样值就可以近似地表示出连续时间信号。
例如:>>t=0:0.01:10;>>x=sin(t);此时利用plot(t,x)命令即可绘制上述信号的时域波形。
符号对象表示法:连续时间信号先用表达式表示出来,然后采用符号表达式来表示信号。
例如:>>sym t;>>x=xin(t);此时利用ezplot(x)命令即可绘制上述信号的时域波形。
常用的信号产生函数:2、连续时间信号的时域运算对连续时间信号的运算包括量信号想家、相乘、微分、积分以及位移反转、尺度变换(尺度伸缩)等1)相加和相乘信号的相加和相乘指两个信号对应时刻的值相加和相乘,对于两个采用向量表示的可以直接使用算术运算的运算符“+”和“•”来计算,此时要求表示两信号的向量时间围和采样间隔相同,采用符号对象表示的两个信号,可以直接根据符号对象的运算规则运算。
2)微分和积分对于向量表示发表示的连续时间信号,可以用过数值计算的方法计算信号的微分和积分。
这里由时间向量[t1,t2,…,t N]和采样值向量[x1,x2,…,x N]表示的连续信号的微分是利用差分来近似求取的。
MATLAB里用diff来计算差分x(k+1)-x(k)。
连续信号的定积分可以由MATLAB的quad函数实现,调用格式为quad(‘functions_name’,a,b)其中,functions_name为被积函数名,a、b为积分区间。
北京理工大学信号与系统实验实验报告信号与系统实验报告姓名:肖枫学号:1120111431班号:05611102专业:信息对抗技术学院:信息与电子学院12实验1 信号的时域描述与运算一、实验目的1. 掌握信号的MATLAB表示及其可视化方法。
2. 掌握信号基本时域运算的MATLAB实现方法。
3. 利用MATLAB分析常用信号,加深对信号时域特性的理解。
二、实验原理与方法1. 连续时间信号的MATLAB表示连续时间信号指的是在连续时间范围内有定义的信号,即除了若干个不连续点外,在任何时刻信号都有定义。
在MATLAB中连续时间信号可以用两种方法来表示,即向量表示法和符号对象表示法。
从严格意义上来说,MATLAB并不能处理连续时间信号,在MATLAB中连续时间信号是用等时间间隔采样后的采样值来近似表示的,当采样间隔足够小时,这些采样值就可以很好地近似表示出连续时间信号,这种表示方法称为向量表示法。
表示一个连续时间信号需要使用两个向量,其中一个向量用于表示信号的时间范围,另一个向量表示连续时间信号在该时间范围内的采样值。
例如一个正弦信号可以表示如下:>> t=0:0.01:10;>> x=sin(t);利用plot(t,x)命令可以绘制上述信号的时域波形,如图1所示。
如果连续时间信号可以用表达式来描述,则还可以采用符号表达式來表示信号。
例如对于上述正弦信号,可以用符号对象表示如下:>> x=sin(t);>> ezplot(X);利用ezplot(x)命令可以绘制上述信号的时域波形10.80.60.40.2-0.2-0.4-0.6-0.8-1012345678910Time(seconds)图1 利用向量表示连续时间信号3sin(t)10.5-0.5-1-6-4-20246t图 2 利用符号对象表示连续时间信号常用的信号产生函数函数名功能函数名功能 heaviside 单位阶跃函数 rectpuls 门函数 sin 正弦函数 tripuls 三角脉冲函数 cos 余弦函数 square 周期方波 sinc sinc函数 sawtooth 周期锯齿波或三角波 exp 指数函数2.连续时间信号的时域运算对连续时间信号的运算包括两信号相加、相乘、微分、积分,以及位移、反转、尺度变换(尺度伸缩)等。
一,实验目的作为基础性实验部分,实验2使我们了解和掌握利用MATLAB对系统进行时域分析的方法,掌握了连续时间系统和离散时间系统下对零状态响应、单位抽样响应的方法,以及求卷积积分和卷积和的方法。
二,实验原理(1)连续时间系统时域分析的MATLAB实现。
①连续时间系统的MATLAB表示。
用系统微分方程描述LTI连续系统,然后在matlab中建立模型:b=[b1,b2,……]a=[a1,a2,……]sys=tf(b,a)②连续时间系统的零状态响应。
调用函数lsim(sys,x,t)绘出信号及响应的波形。
③连续时间系统的冲击响应与阶跃响应。
描述系统的单位冲击响应调用impulse函数:impulse(sys)在默认时间围绘出系统冲激响应的时域波形。
impulse(sys,T)绘出系统在0~T围冲激响应的时域波形。
impulse(sys,ts:tp:te)绘出系统在ts~te围,以tp为时间间隔取样的冲击响应波形。
描述系统的单位阶跃响应调用step函数:impulse(sys)impulse(sys,T)impulse(sys,ts:tp:te)(2)离散时间系统时域分析的MATLAB实现。
①离散时间系统的MATLAB表示。
用向量b=[b1,b2,……],a=[a1,a2,……]可以表示系统。
②离散时间系统对任意输入的响应。
可以调用函数filter(b,a,x)③离散时间系统的单位抽样响应。
可以调用函数impz:impz(b,a)在默认时间围绘出系统单位抽样响应的时域波形。
impz(b,a,N绘出系统在0~N围单位抽样响应的时域波形。
impz(b,a,ns:ne)绘出系统在ns~ne围的单位抽样响应波形。
(3)卷积与卷积积分①离散时间序列的卷积和可以调用函数conv求得两个离散序列的卷积和。
②连续时间信号的卷积积分在取样间隔足够小的情况下,由卷积和近似求得卷积积分。
三,实验容(1)已知描述模拟低通、高通、带通和带阻滤波器的微分方程如下,试采用MATLAB绘出各系统的单位冲激响应和单位阶跃响应波形。
实验二——LTI 系统的时域分析实验性质:提高性 实验级别:必做开课单位:机械电子工程学院 学 时:2一、实验目的1、深刻理解卷积运算,利用离散卷积实现连续卷积运算;2、深刻理解信号与系统的关系,学习MA TLAB 语言实现信号通过系统的仿真方法。
二、实验设备计算机,MATLAB 软件三、实验原理1、 离散卷积和:调用函数:conv ()∑∞-∞=-==i i k f i f f f conv S )()(1)2,1(为离散卷积和, 其中,f1(k), f2 (k) 为离散序列,K=…-2, -1, 0 , 1, 2, …。
但是,conv 函数只给出纵轴的序列值的大小,而不能给出卷积的X 轴序号。
为得到该值,进行以下分析:对任意输入:设)(1k f 非零区间n1~n2,长度L1=n2-n1+1;)(2k f 非零区间m1~m2,长度L2=m2-m1+1。
则:)(*)()(21k f k f k s =非零区间从n1+m1开始,长度为L=L1+L2-1,所以S (K )的非零区间为:n1+m1~ n1+m1+L-1。
2、 连续卷积和离散卷积的关系:计算机本身不能直接处理连续信号,只能由离散信号进行近似:设一系统(LTI )输入为)(t P ∆,输出为)(t h ∆,如图所示。
)t)()(t h t P ∆∆→)()(lim )(lim )(00t h t h t P t =→=∆→∆∆→∆δ 若输入为f(t):∆∆-∆=≈∑∞-∞=∆∆)()()()(k t P k f t f t f k 得输出: ∆∆-∆=∑∞-∞=∆∆)()()(k t h k f t y k当0→∆时:⎰∑∞∞-∞-∞=∆→∆∆→∆-=∆∆-∆==ττδτd t f k t P k f t f t f k )()()()(lim )(lim )(00⎰∑∞∞-∞-∞=∆→∆∆→∆-=∆∆-∆==τττd t h f k t h k f t y t y k )()()()(lim )(lim )(00所以:∆∆-∆=-==∑⎰→∆)()(lim )()()(*)()(2102121k t f k f d t f f t f t f t s τττ 如果只求离散点上的f 值)(n f ∆])[()()()()(2121∑∑∞-∞=∞-∞=∆-∆∆=∆∆-∆∆=∆k k k n f k f k n f k f n f所以,可以用离散卷积和CONV ()求连续卷积,只需∆足够小以及在卷积和的基础上乘以∆。
信号与系统实验二连续LTI 系统的时域分析实验二连续LTI系统的时域分析一. 实验目的1.加深对线性时不变系统中零状态响应概念的理解,掌握其求解方法;2.掌握求解给定连续系统的冲激响应和阶跃响应的方法。
二. 实验原理1.连续系统零状态响应的数值解线性时不变(LTI) 连续时间系统用常系数线性微分方程进行描述,系统的零状态响应就是在系统初始状态为零条件下微分方程的解。
MATLAB控制系统工具箱提供了一个lism函数来求解连续时间系统的零状态响应,其调用格式为y = lism(sys,f,t)其中t表示计算系统响应的时间抽样点向量,f 是系统输入信号向量,sys是LTI系统模型,用来表示微分方程、状态方程。
在求解微分方程时,制系统工具箱专门提供了两个函数求解连续系统的冲激响应和阶跃响应。
冲激响应:y = impulse(sys, t) ;阶跃响应:y = step(sys, t);其中t表示计算系统响应的时间抽样点向量,sys 是LTI系统模型。
例2:描述某线性时不变系统的方程为++=+y t y t y t f t f t"()2'()100()20'()100()试求系统的冲激响应h(t)和阶跃响应g(t)。
解:实现所要求运算的m文件如下,b=[20 100]; %输入微分方程右边的系数行向量;a=[1 2 100]; %输入微分方程左边的系统行向量;sys=tf(b,a);t=0:0.02:4; %定义时间向量figure(1)impulse(sys,t); %计算冲激响应并绘制波形figure(2)step(sys,t); %计算阶跃响应并绘制波形运算结果如图2(a)、(b)所示。
图2(a) 冲激响应波形图2(b) 阶跃响应波形三. 实验内容1.已知系统的微分方程为"()2'()2()'()y t y t y t f t ++=Impulse ResponseTime (sec)A m p l i t u de Step ResponseTime (sec)A m p l i t u d e若()tf t e =,计算系统的零状态响应()zs y t 、冲激响应()h t 和阶跃响应()g t ,并画出波形图。
实验2 连续LTI 系统的时域分析一、实验目的(1)熟悉连续LTI 系统在典型激励信号的响应及其特性;(2)熟悉连续LTI 系统单位冲激响应的求解方法;(3)重点掌握用卷积计算连续时间系统的零状态响应;(4)熟悉MATLAB 相关函数的调用格式及作用。
(5)会用MATLAB 对系统进行时域分析.二、实验原理连续时间线性非时变系统(LTI)可以用如下的线性常系数微分方程来描述: ()(1)()11010()()...'()()()...'()()n n m n n m a y t a y t a y t a y t b f t b f t b f t 其中,n ≥m ,系统的初始条件为:(1)(0),'(0),''(0),...,(0)n y y y y系统的响应一般包括两个部分,即由当前输入所产生的响应(零状态响应)和由历史输入(初始状态)所产生的响应(零输入响应)。
对于低阶系统,一般可以通过解析的方法得到响应,但是,对于高阶系统,手工计算就比较困难,这时MATLAB 强大的计算功能就比较容易确定系统的各种响应,如冲激响应、阶跃、零状态响应、全响应等。
1、直接求解法涉及到的MATLAB 函数有:impulse (冲激响应)、step (阶跃)、roots(零输入响应)、lsim (零状态响应)等。
在MATLAB 中,要求以系统向量的形式输入系统的微分方程,因此,在使用前必须对系统的微分方程进行变换,得到其传递函数。
其分别用向量a 和b 表示分母多项式和分子多项式的系数(按照s 的降幂排列)。
2、卷积计算法根据系统的单位冲激响应,利用卷积计算的方法,也可以计算任意输入状态下系统的零状态响应.设一个线性零状态系统,已知系统的单位冲激响应为h (t ),当系统的激励信号为f (t )时,系统的零状态响应为:()()()()()zs y t f h t d f t h d也可简单记为 ()()*()zs y t f t h t由于计算机采用的是数值计算,因此系统的零状态响应也可以用离散序列卷积和近似为()()()()*()zsn y k f n h k n T f k h k式中()zs y k 、f(k)、h (k )分别对应以T 为时间间隔对连续时间信号()zs y t 、f (t )和h (t )进行采样得到的离散序列。
信号与系统实验报告姓名:肖枫学号:1120111431班号:05611102专业:信息对抗技术学院:信息与电子学院实验1 信号的时域描述与运算一、实验目的1. 掌握信号的MATLAB 表示及其可视化方法。
2. 掌握信号基本时域运算的MA TLAB 实现方法。
3. 利用MA TLAB 分析常用信号,加深对信号时域特性的理解。
二、实验原理与方法1. 连续时间信号的MA TLAB 表示连续时间信号指的是在连续时间范围内有定义的信号,即除了若干个不连续点外,在任何时刻信号都有定义。
在MATLAB 中连续时间信号可以用两种方法来表示,即向量表示法和符号对象表示法。
从严格意义上来说,MATLAB 并不能处理连续时间信号,在MATLAB 中连续时间信号是用等时间间隔采样后的采样值来近似表示的,当采样间隔足够小时,这些采样值就可以很好地近似表示出连续时间信号,这种表示方法称为向量表示法。
表示一个连续时间信号需要使用两个向量,其中一个向量用于表示信号的时间范围,另一个向量表示连续时间信号在该时间范围内的采样值。
例如一个正弦信号可以表示如下:>> t=0:0.01:10; >> x=sin(t);利用plot(t,x)命令可以绘制上述信号的时域波形,如图1所示。
如果连续时间信号可以用表达式来描述,则还可以采用符号表达式來表示信号。
例如对于上述正弦信号,可以用符号对象表示如下:>> x=sin(t); >> ezplot(X);利用ezplot(x)命令可以绘制上述信号的时域波形012345678910-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81Time(seconds)图1 利用向量表示连续时间信号-6-4-20246-1-0.50.51t图 2 利用符号对象表示连续时间信号sin(t)常用的信号产生函数 函数名 功能 函数名 功能 heaviside 单位阶跃函数 rectpuls 门函数 sin 正弦函数 tripuls 三角脉冲函数 cos 余弦函数 square 周期方波sinc sinc 函数 sawtooth 周期锯齿波或三角波 exp 指数函数2.连续时间信号的时域运算对连续时间信号的运算包括两信号相加、相乘、微分、积分,以及位移、反转、尺度变换(尺度伸缩)等。
连续LTI系统的时域分析1、验证性试验1)求系统的冲击响应和阶跃响应a)系统的冲击响应>> b=[3,9];a=[1,6,8];>> sys=tf(b,a);t=0:0.1:10;>> y=impulse(sys,t);>> plot(t,y);xlabel('时间(t)');ylabel('y(t)');title('单位冲击响应');b)系统的阶跃响应>> b=[3,9];a=[1,6,8];sys=tf(b,a);t=0:0.1:10;y=impulse(sys,t);plot(t,y);xlabel('时间(t)');ylabel('y(t)');title('单位冲击响应');>> clear all>> b=[3,9];a=[1,6,8];>> sys=tf(b,a);>> t=0:0.1:10;>> y=step(sys,t);>> plot(t,y);xlabel('时间(t)');ylabel('y(t)');title('单位阶跃响应');2)求系统的全响应1.零状态响应>> b=[1];a=[1,0,1];>> sys=tf(b,a);>> t=0:0.1:10;>> x=cos(t);y=lsim(sys,x,t);>> plot(t,y);xlabel('时间(t)');ylabel('y(t)');2.全响应>> clear allb=[1];a=[1,0,1];[A,B,C,D]=tf2ss(b,a);sys=ss(A,B,C,D);t=0:0.1:10;x=cos(t);zi=[-1,0];y=lsim(sys,x,t,zi);>> plot(t,y);xlabel('时间(t)');ylabel('y(t)');title('系统的全响应');2、程序设计性试验1)指数函数激励下的零状态响应>> clear allb=[1.65,-0.331,-576,90.6,19080];a=[1,0.99,463,97.8,12131,8.11,0];sys=tf(b,a);t=0:0.01:10;x=exp(t);y=lsim(sys,x,t);plot(t,y);xlabel('时间(t)');ylabel('y(t)');title('指数函数激励下的零状态响应');>>2)求系统的零输入响应>> clear allb=[0,2,3];a=[1,4,4];y=[0,1];sys=tf(b,a);t=0:0.1:10;sys1=ss(sys);u=0*t;z=lsim(sys1,u,t,y);plot(z);xlabel('时间(t)');ylabel('y(t)');title('零输入响应');。
实验二:LTI系统的时域分析一实验目的1.掌握利用计算机进行连续时间信号卷积运算和离散时间信号卷积运算的原理和方法;2.掌握用MATLAB求解LTI系统的时域响应。
二、涉及的MATLAB函数1、conv()函数2、filter()函数3、impulse()函数4、dsolve()函数三、实验内容与方法1、信号的卷积运算p=0.001; % 取样时间间隔nf=0:p:2; % f(t)对应的时间向量f=2*((nf>=0)-(nf>=2)); % 序列f(n)的值nh=0:p:5; % h(t)对应的时间向量h=exp(-nh); % 序列h(n)的值y=conv(f,h); % 计算序列f(n)与h(n)的卷积和y(n)y=y*p; % y(n)变成y(t)left=nf(1)+nh(1) % 计算序列y(n)非零样值的起点位置right=length(nf)+length(nh)-2 % 计算序列y(n)非零样值的终点位置k=p*(left:right);subplot(3,1,1),stairs(nf,f); % 绘制f(t)的波形title('f(t)');axis([0 3 0 2.1]);subplot(3,1,2),stairs(nh,h); % 绘制h(t)的波形title('h(t)');axis([0 3 0 2.1]);subplot(3,1,3),plot(k,y); % 绘制y(t)=f(t)*h(t)的波形title('y(t)=f(t)*h(t)');axis([0 3 0 3]);2、系统的时域分析f(k)=(k),b=[1 1];a=[1 -0.25 0.5]; % 差分方程的系数n=0:15; % 序列的个数fn=0.5.^n; % 输入序列y1=filter(b,a,fn); % 零状态响应y2=impz(b,a,16); % 单位响应subplot(1,2,1),stem(n,y1,'filled');title('零状态响应');grid onsubplot(1,2,2),stem(n,y2,'filled');title('单位响应');grid on五、实验报告要求1、实验目的概述;2、实验原理分析;3、将源代码及其运行结果附在报告中并加以分析说明;4、实验收获及体会;。
本科实验报告实验名称:信号与系统实验实验一信号的时域描述与运算一、实验目的①掌握信号的MATLAB表示及其可视化方法。
②掌握信号基本时域运算的MATLAB实现方法。
③利用MATLAB分析常用信号,加深对信号时域特性的理解。
二、实验原理与方法1. 连续时间信号的MATLAB表示连续时间信号指的是在连续时间范围内有定义的信号,即除了若干个不连续点外,在任何时刻信号都有定义。
在MATLAB中连续时间信号可以用两种方法来表示,即向量表示法和符号对象表示法。
从严格意义上来说,MATLAB并不能处理连续时间信号,在MATLAB中连续时间信号是用等时间间隔采样后的采样值来近似表示的,当采样间隔足够小时,这些采样值就可以很好地近似表示出连续时间信号,这种表示方法称为向量表示法。
表示一个连续时间信号需要使用两个向量,其中一个向量用于表示信号的时间范围,另一个向量表示连续时间信号在该时间范围内的采样值。
例如一个正弦信号可以表示如下:>> t=0:0.01:10;>> x=sin(t);利用plot(t,x)命令可以绘制上述信号的时域波形,如图1所示。
如果连续时间信号可以用表达式来描述,则还可以采用符号表达式來表示信号。
例如对于上述正弦信号,可以用符号对象表示如下:>> x=sin(t);>> ezplot(X);利用ezplot(x)命令可以绘制上述信号的时域波形常用的信号产生函数2.连续时间信号的时域运算-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81Time(seconds)图1 利用向量表示连续时间信号-1-0.50.51t图 2 利用符号对象表示连续时间信号sin(t)对连续时间信号的运算包括两信号相加、相乘、微分、积分,以及位移、反转、尺度变换(尺度伸缩)等。
1)相加和相乘信号相加和相乘指两信号对应时刻的值相加和相乘,对于两个采用向量表示的可以直接使用算术运算的运算符“+”和“*”来计算,此时要求表示两信号的向量时间范围和采样间隔相同。