MATLAB实训实验
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信号与系统 2015/2016学年下学期
《信号与系统》
实验报告
班级:
学号:
学生姓名:
指导教师:
2016年 3月8 日
信号与系统
实验一 基本函数仿真
实验项目: 基本函数仿真
实验时间: 2016年 3 月 8 日 星期 二 第 34 节课
实验地点: 1501实验室
实验目的:
1、 学习使用MATLAB软件
2、 学习MATLAB中各种函数，并应用函数分析
3、 对MATALB的进一步的学习了解，熟练掌握MATALB的各种操纵，学会使用MATALB解决复杂的运算并学会用MATALB解决平时学习
4、 了解MATALB的数值运算
5、 了解MATALB的基本函数和命令
6、 学习掌握MATALB有关命令
实验内容:
1、
(1) 题目：应用MATLAB方法实现单位阶跃信号和矩形脉冲。
(2) 程序清单（源程序）
解：对于阶跃函数，MATLAB中有专门的stairs绘图命令。例如，实现)(t和矩形脉冲的程序如下：
t=-1:2; % 定义时间范围向量t
x=(t>=0);
subplot(1,2,1),stairs(t,x);axis([-1,2,-0.1,1.2]); grid on % 绘制单位阶跃信号波形
t=-1:0.001:1; % 定义时间范围向量t
g=(t>=(-1/2))-(t>=(1/2));
信号与系统 subplot(1,2,2),stairs(t,g);axis([-1,1,-0.1,1.2]); grid on % 绘制矩形脉冲波形
(3) 运行结果（截图）
-101200.20.40.60.81-1-0.500.5100.20.40.60.81
图1 例1图
（4）函数解析
Subplot:
使用方法：subplot（m,n,p）或者subplot（m n p）。
是将多个图画到一个平面上的工具。其中，m表示是图排成m行，n表示图排成n列，也就是整个figure中有n个图是排成一行的，一共m行，如果m=2就是表示2行图。p表示图所在的位置，p=1表示从左到右从上到下的第一个位置。
Stairs: stairs函数用于绘制阶梯状图
axis函数通常在绘图中用于设置坐标值范围
2、（1）题目
例2 应用MATLAB方法生成信号)(sin)(tctf和)()(tStfa的波形。
（2）程序清单
解：为生成函数
tttcsin)(sin
可直接调用MATLAB中的专门命令，程序如下：
t=-5:0.01:5; % 定义时间范围向量t
f=sinc(t); % 计算Sa(t)函数
plot(t,f); grid on % 绘制Sa(t)的波形
（3）运行结果
信号与系统 -5-4-3-2-1012345-0.4-0.200.20.40.60.81
图2 例2程序运行结果一
)(tSa和)(sintc的关系如下：
)(sin)sin()sin(sin)()(tctttttttStfa
生成信号)()(tStfa波形的MATLAB程序如下：
t=-3*pi:0.01*pi:3*pi; % 定义时间范围向量t
f=sinc(t/pi); % 计算Sa(t)函数
plot(t,f); grid on % 绘制Sa(t)的波形
（3）运行结果
-10-8-6-4-20246810-0.4-0.200.20.40.60.81
图3 例2程序运行结果二
（4）函数解析
Plot：函数命令 plot 是 MATLAB 二维曲线绘图中最简单、最重要、使用最广泛的一个线性绘图函数。它可以生成线段、曲线和参数方程曲线的函数图形。
grid on 是matlab中的一种函数，表示在画图的时候添加网格线
3、（1）题目
应用MATLAB方法生成相加信号tttf20cos18cos)(和相乘信号
信号与系统 )20cos()(sin)(ttctf的波形。（课本上没有）
（2）程序清单
解：对相加信号tttf20cos18cos)(，程序如下：
syms t; % 定义符号变量t
f=cos(18*pi*t)+cos(20*pi*t); % 计算符号函数f(t)=cos(18*pi*t)+cos(20*pi*t)
ezplot(f,[0 pi]); grid on % 绘制f(t)的波形
（3）运行结果
图4 例3程序运行结果一
对相乘信号)20cos()(sin)(ttctf，程序如下：
t=-5:0.01:5; % 定义时间范围向量
f=sinc(t).*cos(20*pi*t); % 计算函数f(t)=sinc(t)*cos(20*pi*t)
plot(t,f); % 绘制f(t)的波形
title('sinc(t)*cos(20*pi*t)'); grid on % 加注波形标题
运行结果如图5所示。
图5 例3程序运行结果二
（4）函数解析
syms函数用于创建符号对象
ezplot即：Easy to use function plotter。它是一个易用的一元函数绘图函数 。特别是在绘制含有符号变量的函数的图像时，ezplot要比plot更方便。因为plot绘制图形时要指定自变量的范围，而ezplot无需数据准备，直接绘出图形。
信号与系统 4、(1)题目
应用MATLAB方法生成调制信号ttf50cos)4sin22()(的波形。
（2）程序清单
解：对调制信号ttf50cos)4sin22()(，程序如下：
syms t; % 定义符号变量t
f=(2+2*sin(4*pi*t))*cos(50*pi*t); % 计算符号函数f(t)=(2+2*sin(4*pi*t))*cos(50*pi*t)
ezplot(f,[0 pi]); grid on % 绘制f(t)的波形
（3）运行结果如图6所示。
图6 例4图
（4）函数解析
grid on 是matlab中的一种函数，表示在画图的时候添加网格线
实验二 连续系统时域响应仿真
实验项目: 连续系统时域响应仿真
实验时间: 2016年 3 月 22 日 星期 二 第 34 节课
实验地点: 1501实验室
实验目的:
1、 对MATALB的进一步的学习了解，熟练掌握MATALB的各种操纵，学会使用MATALB解决复杂的运算并学会用MATALB解决平时学习中的实际问题。
2、 了解MATALB的数值运算
信号与系统 3、 了解MATALB的基本函数和命令
4、 学习掌握MATALB有关命令
实验内容:
任务1
(1) 题目
例5设方程 )(2)(6)(5)(tetytytyt，试求零状态响应)(ty。
(2) 程序清单（源程序）
解：程序如下：
yzs=dsolve('D2y+5*Dy+6*y=2*exp(-t)','y(0)=0,Dy(0)=0') % 利用dslove命令求解零状态响应
ezplot(yzs,[0 8]); grid on % 绘制零状态响应曲线
运行结果：
yzs =exp(-t)+exp(-3*t)-2*exp(-2*t)
即：
)()2()(32teeetyttt
（3）运行结果（截图
图7 例5图
（4）函数解析
solve(f,v)：求方程关于指定自变量的解，f 可以是用字符串表示的方程、符号表达式或符号方程
dsolve:微分方程
任务2
(1) 题目
已知二阶系统方程
)(1)(1)()(tLCtuLCtuLRtuccc
信号与系统 对下列情况分别求)(th，并画出其波形。（课本上没有）
a. FCHLR3/1,1,4 b. FCHLR1,1,2
c. FCHLR1,1,1 d. FCHLR1,1,0
（2）程序清单
解：程序如下：
R=input('电阻R='); % 以交互方式输入电阻R的值
L=input('电感L='); % 以交互方式输入电阻L的值
C=input('电容C='); % 以交互方式输入电阻C的值
b=[1/(L*C)];
a=[1 R/L 1/(L*C)];
impulse(b,a); % 绘制脉冲响应h(t)的波形
(3)运行结果（截图）
a. 电阻R=4 电感L=1 电容C=1/3
图8 例6程序运行结果一
b. 电阻R=2 电感L=1 电容C=1
信号与系统
图9 例6程序运行结果二
c. 电阻R=1 电感L=1 电容C=1
图10 例6程序运行结果三
d. 电阻R=0 电感L=1 电容C=1
