信号与系统实验一 二
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实验一 连续时间信号
§1.1 表示信号的基本MATLAB 函数 目的
学习连续时间信号和离散时间信号在MATLAB 中的表示。 基本题
1.对下面信号创建符号表达式
()()t t t x ππ2c o s
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?
中等题
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a
T Q 2)
2(π=?
深入题
3.将信号21621)
(t j t j e e t x ππ+=的符号表达式存入x 中。注意:在符号表
达式中1-是用‘i ’而不是'j'。
4.对符号表达式x ,创建两个函数为
)
(x sabs xm =和)
(x sangle xa =,用这两个
函数创建分别代表)(1t x 的幅值和相位的符号表达式。分别画出在区间320≤≤n 上
)
(t x 的幅值和相位。思考为什么相位图是不连续的?
§1.3连续时间信号时间变量的变换 目的 中等题
1. 利用Heaviside 定义由())2()()(--=t u t u t t f 给出的)(t f 的符号表达式,并利用ezplot 画出这一符号表达式。
2.以下表达式定义一组由)(t f 表示的连续时间信号,利用Symbolic Math Toolbox 函数subs 和已经定义的符号表达式)(t f ,以MATLAB 调用g1~g5的方式定义符号表达式表示下列每一个信号,并利用ezplot 画出每个信号,叙述下列每一个信号是怎样与)(t f 关联的。
)
12()()1()()3()()1()()
()(54321+-=+-=-=+=-=t f t g t f t g t f t g t f t g t f t g
§1.4连续时间信号的能量和功率 目的
学习求一个连续时间信号的能量或平均功率。 基本题
1.对下面每一个信号创建符号表达式:
()t
j t j e
e
t x t t x πππ+==3
221)(c o s )(
这些表达式将‘t ’作为一个变量。
2. 定义E1,E2和E3分别为信号)(1t x ,)(2t x 所包含的a E 的符号表达式。应该以‘a ’和‘-a ’作为积分上下限的符号表达式。利用int ,同时为得到符号表达式x 的复共轭,可以键入subs(x ,‘-i ’,‘i ’)。
3. 利用每个信号的符号表达式求该信号在单一周期内的能量T E 。答案应是数字而不是表达式。对每一符号表达式,利用ezplot 画出a E 作为)300(≤≤a a 的函数关系图。能量随区间长度的增加如何变化?∞E 的期望值是什么?
4. 定义P1,P2分别为信号)(1t x ,所包含的a P 的符号表达式。创建每一个符号表达式,并用ezplot 画出在601.0≤≤a 上的a P 。注意,对于0=a ,a P 无定义。
a P 随a 的增加,其特性如何?从图中估计出每个信号∞P 。对每个信号,∞
P 与
T E T )(2比较的结果如何?明确说明根据∞P 和2T E 的定义,怎样本该就能预计到这一结果?
5. 为什么会预期到)(1t x 的a P 收敛到同一值?说明这一结果如何本来就能预期到。
实验二 连续LTI 系统
目的
学习利用lsim 求解连续LTI 系统。
1.利用lsim 计算由下面微分方程描述的因果LTI 系统,对输入)2()(-=t u t x 的响应,并作图。 )()(2)
(t x t y
t dy +-= (2.5)
2.用step和impulse计算由(2.3)式所表征的因果LTI系统的单位阶跃和单位冲激响应。将用step计算出的单位阶跃响应与上图作比较。将用impulse所得到的信号与(2.4)式的导数所给出的真正的单位冲激响应作比较