信号与系统实验报告材料—连续时间信号
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实验四 时域抽样与频域抽样一、实验目的加深理解连续时间信号的离散化过程中的数学概念和物理概念,掌握时域抽样定理的基本内容。
掌握由抽样序列重建原连续信号的基本原理与实现方法,理解其工程概念。
加深理解频谱离散化过程中的数学概念和物理概念,掌握频域抽样定理的基本内容。
二、 实验原理时域抽样定理给出了连续信号抽样过程中信号不失真的约束条件:对于基带信号,信号抽样频率sam f 大于等于2倍的信号最高频率m f ,即m sam f f 2≥。
时域抽样是把连续信号x (t )变成适于数字系统处理的离散信号x [k ] ;信号重建是将离散信号x [k ]转换为连续时间信号x (t )。
非周期离散信号的频谱是连续的周期谱。
计算机在分析离散信号的频谱时,必须将其连续频谱离散化。
频域抽样定理给出了连续频谱抽样过程中信号不失真的约束条件。
三.实验内容1. 为了观察连续信号时域抽样时抽样频率对抽样过程的影响,在[0,0.1]区间上以50Hz 的抽样频率对下列3个信号分别进行抽样,试画出抽样后序列的波形,并分析产生不同波形的原因,提出改进措施。
)102cos()(1t t x ⨯=π答: 函数代码为: t0 = 0:0.001:0.1;x0 =cos(2*pi*10*t0);plot(t0,x0,'r')hold onFs =50;t=0:1/Fs:0.1;x=cos(2*pi*10*t); stem(t,x); hold offtitle('连续信号及其抽样信号')函数图像为:)502cos()(2t t x ⨯=π同理,函数图像为:)0102cos()(3t t x ⨯=π同理,函数图像为:由以上的三图可知,第一个图的离散序列,基本可以显示出原来信号,可以通过低通滤波恢复,因为信号的频率为20HZ,而采样频率为50>2*20,故可以恢复,但是第二个和第三个信号的评论分别为50和100HZ,因此理论上是不能够恢复的,需要增大采样频率,解决的方案为,第二个信号的采样频率改为400HZ,而第三个的采样频率改为1000HZ,这样可以很好的采样,如下图所示:2. 产生幅度调制信号)200cos()2cos()(t t t x ππ=,推导其频率特性,确定抽样频率,并绘制波形。
实验1 信号的时域描述与运算一、实验目的1. 掌握信号的MA TLAB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,MA TLAB并不能处理连续时间信号,在MA TLAB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Time(seconds)图1 利用向量表示连续时间信号t图 2 利用符号对象表示连续时间信号sin(t)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。
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。
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。
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。
《信号与系统》课程实验报告《信号与系统》课程实验报告一图1-1 向量表示法仿真图形2.符号运算表示法若一个连续时间信号可用一个符号表达式来表示,则可用ezplot命令来画出该信号的时域波形。
上例可用下面的命令来实现(在命令窗口中输入,每行结束按回车键)。
t=-10:0.5:10;f=sym('sin((pi/4)*t)');ezplot(f,[-16,16]);仿真图形如下:图1-2 符号运算表示法仿真图形三、实验内容利用MATLAB实现信号的时域表示。
三、实验步骤该仿真提供了7种典型连续时间信号。
用鼠标点击图0-3目录界面中的“仿真一”按钮,进入图1-3。
图1-3 “信号的时域表示”仿真界面图1-3所示的是“信号的时域表示”仿真界面。
界面的主体分为两部分:1) 两个轴组成的坐标平面(横轴是时间,纵轴是信号值);2) 界面右侧的控制框。
控制框里主要有波形选择按钮和“返回目录”按钮,点击各波形选择按钮可选择波形,点击“返回目录”按钮可直接回到目录界面。
图1-4 峰值为8V,频率为0.5Hz,相位为180°的正弦信号图1-4所示的是正弦波的参数设置及显示界面。
在这个界面内提供了三个滑动条,改变滑块的位置,滑块上方实时显示滑块位置代表的数值,对应正弦波的三个参数:幅度、频率、相位;坐标平面内实时地显示随参数变化后的波形。
在七种信号中,除抽样函数信号外,对其它六种波形均提供了参数设置。
矩形波信号、指数函数信号、斜坡信号、阶跃信号、锯齿波信号和抽样函数信号的波形分别如图1-5~图1-10所示。
图1-5 峰值为8V,频率为1Hz,占空比为50%的矩形波信号图1-6 衰减指数为2的指数函数信号图1-7 斜率=1的斜坡信号图1-8 幅度为5V,滞后时间为5秒的阶跃信号图1-9 峰值为8V,频率为0.5Hz的锯齿波信号图1-10 抽样函数信号仿真途中,通过对滑动块的控制修改信号的幅度、频率、相位,观察波形的变化。
《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 on subplot(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MATLAB 符号算法求傅里叶变换,则用MATLAB 的数值计算连续信号的傅里叶变换。
∑⎰
∞
-∞
=-→-∞∞
-==n n j t
j e
n f dt e
t f j F ττωτ
ωτω)(lim
)()(0
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
1
1()
a jw
++
的分母和分子多项式的系数向量,
1、在调用函数fourier()及ifourier()之前,要用syms命令对所用到的变。
信号与系统实验报告连续时间信号的时域分析实验目的:通过对连续时间信号的时域分析,进一步加深对信号的理解和掌握时域分析的方法和技巧。
实验原理:连续时间信号在时域上可以用其函数形式表示。
通常所说的时域分析即指对该函数形式进行各种数学性质的分析,如:波形特征、奇偶性、对称性、周期性等等。
实验设备:计算机、MATLAB软件。
实验步骤:1. 打开MATLAB软件,新建空白文件,在文件中输入以下代码:t = -10:0.01:10;y = sin(t);subplot(2,1,1);xlabel('t'),ylabel('y');title('原始信号');grid on;plot(-t,-y);2. 点击运行,得到以下结果:图1 连续时间正弦信号及其翻折信号3. 对上述代码进行说明:t表示时间变量,取值范围为-10到10,以0.01为步长。
y表示信号变量,为sin(t)。
subplot(2,1,1)表示将画布分为两个部分,第一个部分为上部分。
plot(t,y)表示绘制t变量与y变量之间的图形。
xlabel('t')表示将x轴标注为t。
title('翻折信号')表示将图形命名为翻折信号。
4. 分别观察原始信号和翻折信号,并进行分析。
原始信号是一条正弦波,周期为2π。
该信号的奇偶性、对称性、周期性均为偶函数。
实验结论:本实验通过对连续时间信号的时域分析,掌握了分析信号的方法和技巧,并同时对信号的奇偶性、对称性、周期性等属性有了更深入的了解,为以后更深入的信号分析工作奠定了基础。
信号与系统实验报告—连续时间信号实验名称:连续时间信号一、实验目的1、熟悉Matlab编程工具的应用;2、掌握利用Matlab进行连续时间信号的绘制、分析和处理。
二、实验原理连续时间信号是指在时间轴上连续存在的信号。
连续时间信号可以用数学函数来描述,并且它们是时间变量t的函数,其幅度可以是任意实数或复数。
连续时间信号可以由物理系统中的物理量得到,比如声音信号、图像信号等。
对于一个连续时间信号x(t),可以对它进行各种变换,如平移、伸缩、反转等,这些操作可以用函数来表示。
其中,平移信号可以用x(t - a)表示,伸缩信号可以用x(at)表示,反转信号可以用x(-t)表示。
另外,通过利用傅里叶变换可以分析连续时间信号的频率构成,了解信号的频域特性,其傅里叶变换公式为:F(jω) = ∫[ -∞ , ∞ ] f(t) · e^(-jωt) · dt其中,F(jω)为信号在频域上的变换值,因此,我们可以通过傅里叶变换来分析信号在频域上的性质。
三、实验内容2、使用Matlab对信号进行平移、伸缩、反转等处理;3、使用Matlab对信号进行傅里叶变换,分析信号的频域特性。
四、实验步骤1、绘制信号首先,我们需要确定信号的形式和表示方法,根据实验要求选择不同的信号进行绘制。
在此以正弦信号为例,使用Matlab中的plot函数绘制正弦函数图形:t = 0: 0.01: 10;x = sin (2* pi* t);plot(t, x);xlabel('Time / s');title('Continuous sinusoidal signal');对信号进行平移、伸缩、反转处理也是十分简单的,只需要在信号函数上添加对应的变换操作即可。
以下是对信号进行平移、伸缩、反转处理的Matlab代码:3、进行傅里叶变换及频域分析Y = fft (x);P2 = abs (Y/L);P1(2:end-1) = 2* P1(2:end-1);title ('Single-Sided Amplitude Spectrum of x(t)');ylabel ('|P1(f)|');根据得到的频域分析结果,我们可以得出连续时间信号的功率、频率等特性。
《信号与系统》上机实验实验一连续时间信号的表示及可视化一.实验目的熟练掌握连续时间信号的表示及可视化处理。
二.实验源程序δf(t))=)(tf=@(t)dirac(t) %定义函数ezplot(f,[-5:5]); %利用ezplot( )命令绘制连续图形xlabel('(t)'); %横坐标ylabel('(f)'); %纵坐标f(t)= ε(t)(f=Heaviside(n))f=@(t)heaviside(t) %定义函数ezplot(f,[-5:5]); %利用ezplot( )命令绘制连续图形xlabel('(t)'); %横坐标ylabel('(f)'); %纵坐标f(t)=at e(分别取a>0及a<0)a=1时f=@(t)exp(t) %定义函数ezplot(f,[-5:5]); %利用ezplot( )命令绘制连续图形xlabel('(t)'); %横坐标ylabel('(f)'); %纵坐标a=-1时f=@(t)exp(-t) %定义函数ezplot(f,[-5:5]); %利用ezplot( )命令绘制连续图形xlabel('(t)'); %横坐标ylabel('(f)'); %纵坐标f(t)=R(t)t=-5:0.01:5; %设定时间变量t的范围及步长y=rectpuls(t,2); %用rectpuls(t a)命令表示门函数,默认以零点为中心,宽度为aplot(t,y); %用plot函数绘制连续函数grid on; %显示网格命令title('门函数'); %用title函数设置图形的名称axis([-5 5 -0.5 1.5]);f(t)=Sa(wt)w=5时,f=Sa(5*t)f=@(t)Sinc(5*t) %定义函数ezplot(f,[-5:5]); %利用ezplot( )命令绘制连续图形xlabel('(t)'); %横坐标ylabel('(f)'); %纵坐标axis([-5 5 -1.2 1.2])w=8时,f=Sa(8*t)f=@(t)sinc(8*t) %定义函数ezplot(f,[-4:4]); %利用eaplot( )命令绘制连续图形xlabel('(t)'); %横坐标ylabel('(f)'); %纵坐标f(t)=Sin(2πft)(分别画出不同周期个数的波形)f(t)=Sin(t)f=@(t)sin(t) %定义函数ezplot(f,[-15:15]); %利用eaplot( )命令绘制连续图形xlabel('(t)'); %横坐标ylabel('(f)'); %纵坐标axis([-15 15 -1.2 1.2])三.程序运行结果(1)(2)(3)-5-4-3-2-1012345-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81(t)dirac(t)(f )-5-4-3-2-101234500.20.40.60.81(t)heav iside(t)(f )(4)-5-4-3-2-1012345010********607080(t)exp(t)(f )-5-4-3-2-1012345010********607080(t)exp(-t)(f )(5)-5-4-3-2-1012345-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81(t)Sinc(5 t)(f )(6)-4-3-2-101234 -1-0.8-0.6-0.4-0.20.20.40.60.81(t)sinc(8 t)(f)-15-10-5051015 -1-0.8-0.6-0.4-0.20.20.40.60.81(t)sin(t)(f)实验二离散时间信号的表示及可视化一.实验目的学会对离散时间信号进行标识和可视化处理。
信号与系统实验报告目录1. 内容概要 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的 (4)1.3 研究意义 (4)2. 实验原理 (5)2.1 信号与系统基本概念 (7)2.2 信号的分类与表示 (8)2.3 系统的分类与表示 (9)2.4 信号与系统的运算法则 (11)3. 实验内容及步骤 (12)3.1 实验一 (13)3.1.1 实验目的 (14)3.1.2 实验仪器和设备 (15)3.1.4 实验数据记录与分析 (16)3.2 实验二 (16)3.2.1 实验目的 (17)3.2.2 实验仪器和设备 (18)3.2.3 实验步骤 (19)3.2.4 实验数据记录与分析 (19)3.3 实验三 (20)3.3.1 实验目的 (21)3.3.2 实验仪器和设备 (22)3.3.3 实验步骤 (23)3.3.4 实验数据记录与分析 (24)3.4 实验四 (26)3.4.1 实验目的 (27)3.4.2 实验仪器和设备 (27)3.4.4 实验数据记录与分析 (29)4. 结果与讨论 (29)4.1 实验结果汇总 (31)4.2 结果分析与讨论 (32)4.3 结果与理论知识的对比与验证 (33)1. 内容概要本实验报告旨在总结和回顾在信号与系统课程中所进行的实验内容,通过实践操作加深对理论知识的理解和应用能力。
实验涵盖了信号分析、信号处理方法以及系统响应等多个方面。
实验一:信号的基本特性与运算。
学生掌握了信号的表示方法,包括连续时间信号和离散时间信号,以及信号的基本运算规则,如加法、减法、乘法和除法。
实验二:信号的时间域分析。
在本实验中,学生学习了信号的波形变换、信号的卷积以及信号的频谱分析等基本概念和方法,利用MATLAB工具进行了实际的信号处理。
实验三:系统的时域分析。
学生了解了线性时不变系统的动态响应特性,包括零状态响应、阶跃响应以及脉冲响应,并学会了利用MATLAB进行系统响应的计算和分析。
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。
相关知识1.离散时间信号的表示通常,信号用一个行向量或一个列向量表示。
在MATLAB 中全部向量都从1开始编号,如y(1)是向量y 的第1个元素。
如果这些编号与你的应用不能对应,可以创建另外一标号向量与信号编号保持一致。
例如,为了表示离散时间信号⎩⎨⎧≤≤-=n n n n x 其余 033 2][ 首先利用冒号运算符对][n x 的非零样本定义标号向量,然后再定义向量x ,表示在这些时间编号每一点的信号值>> n=[-3:3];>> x=2*n;如果要在一个更宽的范围内检查信号,就需拓宽n和x。
例如如要在5-n画≤5≤出这个信号,可以拓宽标号向量n,然后将这些附加的元素加到向量x上,如>> n=[-5:5];>> x=[0 0 x 0 0];>> stem(n,x);如果要大大扩展信号的范围,可利用zeros函数。
例如如果想要包括100≤-n,这时可键5≤-n的范围,而向量x已扩展到5≤100≤入>> n=[-100:100];>> x=[zeros(1,95) x zeros(1,95)];假设要定义][][1n n x δ=,]2[][2+=n n x δ,可编程如下>> nx1=[0:10];>> x1=[1 zeros(1,10)];>> nx2=[-5:5];>> x2=[zeros(1,3) 1 zeros(1,7)];>> stem(nx1,x1);>> stem(nx2,x2);2.连续信号的表示①用Symbolic Math Toolbox②用向量表示连续时间信号,这些向量包含了该信号在时间上依次隔开的样本;可用具有任意步长宗量的分号运算符和利用linspace函数。
例如想创建一覆盖区间55≤-t,步长为0.1秒的向量,既可以用t=[-5:0.1:5],或者用≤t=linspace(-5,5,101)。
§1.2 连续时间复指数信号例如:考虑连续时间正弦信号()T t(=,利用执行)sinxπ2t>> x=sym('sin(2*pi*t/T)');就创建了MATLAB的符号表达式)(t x。
x的变量是单一的字符串‘t’和‘T’。
函数ezplot用于对一个仅限于一个变量的符号表达式画图,所以必须将)(t x的基波周期设置到某一具体的值。
若想设置T=5,可用subs>> x5=subs(x,5,'T');于是,x5就是()5xπ=的一个符号表达式。
利用执行2t(t)sin>> ezplot(x5,[0,10])可画出x5两个周期的波形,如下图基本题1.对下面信号创建符号表达式()()T t T t t x ππ2cos 2sin )(=这两个信号应分别创建,然后用symmul 组合起来。
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?可编程如下:y=sym('sin(2*pi*t/T)');z=sym('cos(2*pi*t/T)');x=y*z;x4=subs(x,4,'T');x8=subs(x,8,'T');x16=subs(x,16,'T');subplot(2,2,1)ezplot(x4,[0,32]);subplot(2,2,2)ezplot(x8,[0,32]);subplot(2,2,3)ezplot(x16,[0,32])图如下:上图分别为T=4,T=8,T=16时的波形,由于x(t)即为一个正弦信号,所以所得的图为正弦波形,T 增大,f 变小,故图形变疏。
它们的基波周期为T/2.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=? 程序如下:y=sym('exp(-1*a*t)');z=sym('cos(2*pi*t)');x=y*z;x1=subs(x,1/2,'a');x2=subs(x,1/4,'a');x3=subs(x,1/8,'a');subplot(2,2,1)ezplot(x1,[0,20]) subplot(2,2,2) ezplot(x2,[0,15]) subplot(2,2,3)ezplot(x3,[0,25]) 波形图如下:分析:上图分别为a=1/2,a=1/4,a=1/8时的波形图。
这是指数衰减信号,随着衰减指数a 的不同,衰减的速度不同,a=1/2时,消失时间约为 4,大概有4个完整的波形;a=1/4时,消失时间约为9,大约有9个完整的波形;a=1/8时,消失时间约为18,大概有18个完整的波形。
可以看出周期数目大致正比于品质因素aT Q 2)2(π=? 深入题3.将信号82162)(t j t j e e t x ππ+=的符号表达式存入x 中。
记住:在符号表达式中1-是用‘i ’而不是'j'。
函数ezplot 不能直接画出)(t x 。
因为)(t x 是一个复数信号,实部和虚部分量必须要提取出来,然后分别画出它们。
程序如下:y=sym('exp(i*2*pi*t/16)'); z=sym('exp(i*2*pi*t/8)'); x=y+z;subplot(2,1,1)ezplot(real(x),[0,25]) subplot(2,1,2)ezplot(imag(x),[0,25])图形如下:实部:虚部:4.分别画出在区间32≤n上)(t x的幅值和相位。
思考为什么相位图是不连续的?0≤Fo=0,而F(nw)=1/2(an+jbn),其中:|F(1)|=|F(2)|=(2)/2幅度:相位:因为此信号已经转换为具直流分量,正弦分量,余弦分量的的傅里叶级数形式,具基波形式,且其基频为f1=1/t,其相位为nw1的函数,周期信号只会出现在0,w1,2w1….等上。
因此相位不连续。
§1.3连续时间信号时间变量的变换目的本练习要用MATLAB的Symbolic Math Toolbox考查连续时间信号自变量各种变换的效果。
相关知识习题中用到的单位阶跃函数Heaviside仅存在于Symbolic Math Toolbox中,而ezplot仅仅能画既存在于Symbolic Math Toolbox,又存在于总MATLAB工具箱中的函数,所以需在你的工作目录下创建称之为Heaviside的M文件,其内容如下:function f=Heaviside(t)%HEAVISIDE Unit Step function%f=Heaviside(t) returns a vector f the same size as%the input vector,where each element of f is 1 if the%corresponding element of t is greater than zero.f=(t>0);中等题1.利用Heaviside定义由())2tuutf给出的)(t f的符号表达式,并利用t-)(=t()(-ezplot画出这一符号表达式。
程序如下:function f=Heaviside(t)f=t.*((t>0)-(t>2))f=Heaviside(t);plot(t,f);分析:这是一个一个谐波信号和一个矩形脉冲相乘的结果,故在0-2时有信号,信号如图所示。
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程序如下:function f=Heaviside(t) f=t.*((t>0)-(t>2)) f=Heaviside(t); subplot(2,3,1); plot(-t,f); f=Heaviside(t); subplot(2,3,2); plot(t-1,f); f=Heaviside(t); subplot(2,3,3); plot(t+3,f); f=Heaviside(t); subplot(2,3,4); plot(1-t,f); f=Heaviside(t); subplot(2,3,5); plot((1-t)/2,f);分析:g(t1)由f(t)反折得到,g(t2)由f(t)左移1得到,g(t3)由f(t)右移3得到,g(t4)由f(t)左移1再反折得到,g(t5)由f(t)左移1,反折再压缩得到。
§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。
相关知识对于一个连续时间信号的有用度量通常为信号的能量或平均功率。
对于一个连续时间信号)(t x ,其在区间a t a ≤≤-上,能量的定义为0 )(2≥=⎰- a dt t x E aaa式中*2xx x =,*x 是x 的复共轭。
因此,对一个基波周期为T 的周期信号而言,2T E 就包含了该信号在一个周期内的信号能量。
信号的全部能量定义为a a E E ∞→∞=lim ,如果这个极限存在。
对于一个连续时间信号)(t x ,其在区间a t a ≤≤-上,平均功率的定义为0 2≥=a aE P aa 整个信号的平均功率定义为a a P P ∞→∞=lim ,如果这个极限存在。
基本题1.对下面每一个信号创建符号表达式:()()tj t j e e t x t t x t t x ππππ+===32321)(5sin )(5cos )(这些表达式将‘t ’作为一个变量。