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《信号与系统》实验指导书张静亚周学礼常熟理工学院物理与电子工程学院2009年2月实验一常用信号的产生及一阶系统的阶跃响应一、实验目的1. 了解常用信号的波形和特点。
2. 了解相应信号的参数。
3. 熟悉一阶系统的无源和有源模拟电路；4．研究一阶系统时间常数T的变化对系统性能的影响；5．研究一阶系统的零点对系统的响应及频率特性的影响。
二、实验设备1．TKSX-1E型信号与系统实验平台2. 计算机1台3. TKUSB-1型多功能USB数据采集卡三、实验内容1．学习使用实验系统的函数信号发生器模块，并产生如下信号：(1) 正弦信号f1(t)，频率为100Hz，幅度为1；正弦信号f2(t)，频率为10kHz，幅度为2；(2) 方波信号f3(t)，周期为1ms，幅度为1；(3) 锯齿波信号f4(t)，周期为0.1ms，幅度为2.5；2．学会使用虚拟示波器，通过虚拟示波器观察以上四个波形，读取信号的幅度和频率，并用坐标纸上记录信号的波形。
3.采用实验系统的数字频率计对以上周期信号进行频率测试，并将测试结果与虚拟示波器的读取值进行比较。
4．构建无零点一阶系统（无源、有源），测量系统单位阶跃响应, 并用坐标纸上记录信号的波形。
5．构建有零点一阶系统（无源、有源），测量系统单位阶跃响应, 并用坐标纸上记录信号的波形。
四、实验原理1．描述信号的方法有多种，可以是数学表达式（时间的函数），也可以是函数图形（即为信号的波形）。
对于各种信号可以分为周期信号和非周期信号；连续信号和离散信号等。
2.无零点的一阶系统无零点一阶系统的有源和无源模拟电路图如图1－1的(a)和(b)所示。
它们的传递函数均为+1G(S)＝0.2S 1(a) (b)图1－1 无零点一阶系统有源、无源电路图3．有零点的一阶系统(|Z|<|P|)图1－2的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图，他们的传递函数为：2++0.(S 1)G(S)＝0.2S 1(a) (b)图1－2 有零点(|Z|<|P|)一阶系统有源、无源电路图4．有零点的一阶系统(|Z|>|P|)图1－3的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图，他们的传递函数为：++0.1S 1G （S ）＝S 1（a）（b）图1－3 有零点(|Z|<|P|)一阶系统有源、无源电路图五、实验步骤（一）常用信号观察1．打开实验系统电源，打开函数信号发生器模块的电源。
信号与系统教案（第12次课）§4.8 LTI 系统的频域分析傅里叶分析是将任意信号分解为无穷多项不同频率的虚指数函数之和。
对周期信号：对非周期信号：其基本信号为e j ωt基本信号e j ωt 作用于LTI 系统的响应一般信号f(t)作用于LTI 系统的响应频率响应H(j ω)的求法无失真传输与滤波一．基本信号e j ωt 作用于LTI 系统的响应而上式积分正好是h(t)的傅里叶变换，记为H(j ω)，称为系统的频率响应函数。
y(t) = H(j ω) e j ωtH(j ω)反映了响应y(t)的幅度和相位随频率变化情况。
二、一般信号f(t)作用于LTI 系统的响应Y(j ω) = F(j ω)H(j ω) ?H(j ω)?称为幅频特性（或幅频响应）；θ(ω)称为相频特性（或相频响应）三、频率响应H(j ω)的求法1. H(j ω) = F [h(t)]2. H(j ω) = Y(j ω)/F(j ω)（1）由微分方程求，对微分方程两边取傅里叶变换。
（2）由电路直接求出。
四、无失真传输与滤波系统对于信号的作用大体可分为两类：信号的传输、滤波传输要求信号尽量不失真，而滤波则滤去或削弱不需要有的成分，必然伴随着失真。
1、无失真传输（1）定义：信号无失真传输是指系统的输出信号与输入信号相比，只有幅度的大小和出现时间的先后不同，而没有波形上的变化。
即输入信号为f(t)，经过无失真传输后，输出信号应为y(t) = K f(t –td)其频谱关系为Y(j ω)=Ke –j ωtd F(j ω)(2)无失真传输条件：系统要实现无失真传输，对系统h(t)，H(j ω)的要求是：(a)对h(t)的要求：h(t)=K δ(t – td)∑∞-∞=Ω=n tjn n F t f e )(?∞∞-=ωωπωd e )(21)(t j j F t f j j ()j ()()e d ()e d e t t y t h h ωωτωτττττ∞∞---∞-∞==()e d j h ωτττ∞--∞?(b)对H(j ω)的要求：H(j ω)=Y(j ω)/F(j ω)=Ke -j ωtd 即?H(j ω)?=K ,θ(ω)= –ωtd 失真的有关概念线性系统引起的信号失真由两方面的因素造成●幅度失真：各频率分量幅度产生不同程度的衰减；●相位失真：各频率分量产生的相移不与频率成正比，使响应的各频率分量在时间轴上的相对位置产生变化。
实验一 非正弦信号的谐波分解一、实验目的掌握利用傅氏级数进行谐波分析的方法。
二、实验仪器 1、双踪示波器 2、TPE —SS2型实验箱 三、实验原理一个非正弦周期波可以用一系列频率与之成整数倍的正弦波来表示。
反过来说，也就是不同频率的正弦波可以合成一个非正弦周期波。
这些正弦波叫做非正弦波的谐波分量，其中频率与之相同的成分称为基波或一次谐波。
谐波分量的频率为基波的几倍，就称为几次谐波，其幅度将随着谐波次数的增加而减小，直到无穷小。
波形所含有的谐波成分，按频率可分成两种不同的谐波。
一)sin 13sin 312sin 21sin (2)(⋅⋅⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅⋅⋅----=t n nt t t u t u mωωωωπ 实验电路的结构由一个LPF 与七个BPF 以及一个加法器组成。
LPF 为fc 很低的低通滤波器，可以滤出非正弦周期波的直流分量。
BPF 1~ BPF 7为中心频率为基频相应倍数的带通滤波器。
四、实验内容1、将方波信号送到滤波器输入端，逐个测量滤波器输出的各谐波成分的频率和幅值，以及直流分量，并列表记录。
2、将锯齿波送到滤波器输入端，观察各次谐波的频率与幅值及直流分量，并列表记录，看其与方波的区别。
五、实验报告根据实验数据，在同一坐标纸上画出方波及分解后的基波和各次谐波波形，标明各次谐波（正弦波的最大值）。
根据实验数据，在同一坐标纸上画出锯齿波及分解后的基波和各次谐波波形，标明各次谐波（正弦波的最大值）。
实验二波形的合成一、实验目的1、全面了解波形分解与合成的原理。
2、进一步掌握利用傅氏级数进行谐波分析的方法。
二、实验仪器1、双踪示波器2、TPE—SS2型实验箱三、实验原理参照实验一。
四、实验内容1、将连接开关K0~K7置于接地档，将锯齿波连接到信号输入端。
2、接通DC、基波、二次、三次谐波的开关K0、K1、K2、K3，使信号连接至加法器，同时观察锯齿波与加法器的输出波形。
3、接通DC、基波、二次、三次、四次和五次谐波的开关K0、K1、K2、K3，K4，K5，使信号连接至加法器，同时观察锯齿波与加法器的输出波形。
信号与系统分析实验教案实验一 时域分析一. 实验目的1. 研究动态网络的阶跃信号、冲激信号、阶跃响应、冲激响应及两者之间的关系。
2. 验证卷积积分法。
二. 实验原理1. 冲激信号是阶跃信号的微分dt t dU t )()(=δ 2. 冲激响应也是阶跃响应的微分dtt dW t h )()(=3. 某一信号)(t f 通过一线性系统后的响应为)()()(t h t f t y *=。
三. 实验设备1. 双踪示波器SS7802 一台2. 函数信号发生器EE1643 一台3. 信号系统实验箱 TPE-SS6 一台 四. 实验内容与步骤（一） 观察冲激信号与阶跃信号之间的关系1. 按图1－3－1在实验箱上连接好线路。
2. 输入端输入v V KHz f P iP 65==-，的方波信号。
3. 示波器测量输入)(t u 、输出波形)(t δ，记录波形，并将其分别与阶跃信号和冲激信号相比较（参见图1－3－2）。
图1－3－1 微分电路 图1－3－2阶跃信号与冲激信号提醒学生注意：1. 熟悉信号实验箱，信号源，示波器等仪器的使用方法。
2．了解理想信号阶跃信号，冲激信号在实验室一般用方波信号和窄脉冲来替代。
（二）观察阶跃响应与冲激响应之间的关系（激励为阶跃信号的响应为阶跃响应，激励为冲激信号的响应为冲激响应。
）w1．先获得阶跃响应)(th2．再观察冲激响应)(t3．观察阶跃响应与冲激响应之间的关系。
强调：两波形的上半部分完全一致（下半部分是由于方波的下跳沿所引起，即非理想阶跃信号所致）。
图1－3－3 动态电路图1－3－4 阶跃响应图1－3－5 冲激响应图1－3－6 实验电路图1－3－7冲激响应的微分注意：该图与实际的图有区别，请学生不要照抄。
（三） 验证卷积积分法1. 按图1－3－3在实验箱上连接好线路，在输入端输入方波信号，)(t f 为方波，KHz f 1=，v 2=-P iP V 。
2. 用示波器观察并记录输入信号)(t f 波形，输出信号)(t g 波形。
教案：信号与系统一、教学目标：1. 了解信号与系统的基本概念和基本理论。
2. 掌握信号的分类与性质。
3. 理解系统的概念和特点。
4. 学习信号与系统的基本运算和变换。
5. 培养分析和处理信号与系统问题的能力。
二、教学内容：1. 信号与系统的概述1.1 信号的定义和分类1.2 系统的定义和特征1.3 信号与系统的关系2. 基本信号的性质2.1 常用信号的定义和特点2.2 奇偶信号与周期信号2.3 指数信号和复指数信号3. 连续时间信号与系统3.1 连续时间信号的表示与性质3.2 连续时间系统的表示与性质3.3 连续时间信号的基本运算和变换4. 离散时间信号与系统4.1 离散时间信号的表示与性质4.2 离散时间系统的表示与性质4.3 离散时间信号的基本运算和变换5. 线性时不变系统5.1 线性系统的定义和特性5.2 时不变系统的定义和特性5.3 线性时不变系统的性质和表示6. 信号和系统的连续时间和离散时间表示关系6.1 数模转换和模数转换6.2 连续时间信号的采样与重构6.3 采样定理和抽样定理三、教学方法：1. 讲授教学法：通过讲解教师将信号与系统的基本概念和基本理论传授给学生。
2. 实践教学法：通过实际操作和实验，让学生亲自感受信号与系统的性质和运算。
3. 讨论教学法：组织学生进行讨论，促进彼此之间的思维碰撞和交流。
四、教学重点：1. 信号与系统的基本概念和分类。
2. 信号和系统的基本运算和变换。
3. 线性时不变系统的特性和表示。
五、教学评价：1. 课堂小测验：通过课堂小测验检查学生对信号与系统基本概念和基本理论的掌握情况。
2. 实验报告：通过学生完成的实验和实验报告，评价其对信号与系统的基本运算和变换的理解和掌握情况。
3. 期末考试：通过期末考试检查学生对信号与系统整体知识体系的掌握情况。
六、教学资源：1. 课本：信号与系统教材。
2. 电子实验设备：电脑、信号发生器、示波器等。
七、教学反思：信号与系统作为电子信息工程专业的一门重要基础课程，对于学生的综合能力培养具有重要意义。
《信号与系统》课程思政教学设计（一等奖）1. 引言作为一门专业课程，《信号与系统》作为电子信息类专业的核心课程之一，不仅仅是为了培养学生的技术能力，更是为了培养学生的思想道德素质和创新思维能力。
为了更好地将思政教育融入到《信号与系统》的教学中，我们制定了本教学设计方案，并获得了一等奖。
2. 教学目标本课程的教学目标分为三个方面：1.学术目标：通过本课程的学习，学生能够掌握信号与系统的基本概念和分析方法，能够熟练运用相关工具和算法进行信号处理和系统分析。
2.思想道德目标：通过本课程的学习，培养学生的自主学习和创新能力，培养学生的团队合作意识和应对复杂问题的能力。
3.实践目标：通过本课程的实践环节，提高学生的动手能力和实际操作能力，培养学生的实践创新能力。
3. 教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.信号与系统的基本概念和数学工具2.常见信号的分类和分析方法3.线性时不变系统的性质和分析方法4.连续时间信号和离散时间信号的处理方法5.实际工程中的信号处理和系统分析案例4. 教学方法为了更好地实现课程思政教育的目标，我们结合了多种教学方法，包括：1.前沿技术讲座：邀请相关领域的专家学者进行前沿技术讲座，鼓励学生主动参与讨论和提问，培养学生的创新思维能力。
2.小组合作学习：将学生分成小组，进行问题解决和案例分析，培养学生的团队合作意识和实际操作能力。
3.实验教学：设置一系列的实验课程，让学生亲自动手操作，提高他们的动手能力和实践创新能力。
4.论文写作：要求学生在课程结束后提交一篇与课程内容相关的论文，培养学生的科研能力和学术写作能力。
5. 评估方法为了评估学生的学业成绩和思政教育效果，我们采用了多种评估方法，包括：1.学术成绩评估：通过课堂测试、作业、实验报告和期末考试等方式评估学生的学业成绩，注重对学生理论知识和实际操作能力的综合评估。
2.论文评估：评估学生提交的论文质量，注重对学生科研能力和学术写作能力的评估。
信号与系统实验指导书课程名称：信号与系统实验学时：8适用专业: 电子信息工程、自动化编写单位: 电子信息、自动化教研室2014年2月修订一、本实验课的性质、任务与目的本实验课以计算机为工具，以易学易用的MATLAB语言为实现手段。
通过编程仿真，强调信号与系统知识的数学概念、物理概念与工程概念的并重结合。
通过实验，帮助学生理解和掌握信号的生成与变换计算、频域和复频域分析信号与系统的基本原理方法，使学生对信号与系统的基本理论和方法有一个比较深入的了解。
从而进一步提高学生应用信号与系统的知识去分析问题、解决问题及实践的能力。
为数字信号处理、高频电子线路、通信原理等后续课程的学习打下必要的基础。
二、本实验课的基本理论信号与系统是信息工程、通信工程、自动化等专业的一门专业理论基础课。
本实验课程涉及信号与系统中关于时域信号分析、傅立叶变换、拉普拉斯变换、连续系统的时域分析、频域和复频域分析等主要的基础理论知识。
三、实验方式与基本要求1.学生在学习有关用于信号与系统分析的MATLAB命令程序基础上，首先对指导书中的有关实验内容进行验证性仿真，然后编程完成实验题，并得到相关实验结果。
学生按要求完成实验报告，实验报告主要包含完成习题所编制的程序和运行的数据结果及结论。
2. 学会借助MATLAB语言，计算机仿真实现对连续时间信号、离散时间信号的生成与变换计算及实现对信号与系统的频域与复频域分析。
四实验目录实验－时域连续信号的描述及计算 (3)实验二时域离散时间信号的描述及计算 (11)实验三频域分析连续时间信号与系统 (18)实验四数字方法实现连续时间系统分析 (26)五参考文献[1] 陈怀琛等. MATLAB及在电子信息课程中的应用(第二版).北京: 电子工业出版社,2004.[2] 吴湘淇等.信号、系统与信号处理的软硬件实现.北京: 电子工业出版社,2002.[3]楼顺天等. 基于MATLAB的系统分析与设计----信号处理.西安:西安电子科技大学出版社,1998实验一实验名称：时域连续信号的描述及计算 课时数：2实验目的：通过利用MATLAB 语言软件实现连续信号的描述和运算练习，熟悉掌握实现基本连续信号时域运算的方法。
《信号与系统》实验讲义《信号与系统》实验讲义龙岩学院物理与机电工程学院电子教研室编2008年1月实验一阶跃响应与冲激响应一、实验目的1、观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响。
2、掌握有关信号时域的测量方法。
二、实验内容1、用示波器观察欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态的阶跃响应波形。
2、用示波器观察欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态的冲激响应波形。
三、实验仪器1、信号与系统实验箱一台2、信号与系统实验平台3、阶跃响应与冲激响应模块（D Y T3000-64）一块4、20M H z双踪示波器一台5、连接线若干四、实验原理RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应电路原理图如下所示，其响应有以下三种状态：阶跃响应与冲激响应原理图1、当电阻R>2L时，称过阻尼状态；C2、当电阻R=2L时，称临界阻尼状态；C3、当电阻R<2L时，称欠阻尼状态。
C冲激信号是阶跃信号的导数，所以对线性时不变系统冲激响应也是阶跃响应的导数。
为了便于用示波器观察响应波形，实验中用周期方波代替阶跃信号，而用周期方波通过微分电路后得到的尖脉冲代替冲激信号，冲激脉冲的占空比可通过电位计W102调节。
五、实验步骤本实验使用信号源单元和阶跃响应与冲激响应单元。
1、熟悉阶跃响应与冲激响应的工作原理。
接好电源线，将阶跃响应与冲激响应模块插入信号系统实验平台插槽中，打开实验箱电源开关，通电检查模块灯亮，实验箱开始正常工作。
2、阶跃响应的波形观察：①将信号源单元产生的VPP =3V、f=1KHz方波信号送入激励信号输入点STEP_IN。
②调节电位计W101，使电路分别工作在欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态，用示波器观察三种状态的阶跃响应输出波形并分析对应的电路参数。
3、冲激响应的波形观察：①连接跳线J101，将信号源单元产生的VPP =3V、f=1KHz方波信号送入激励信号输入点IMPULSE_IN。
西北工业大学信号与线性系统实验报告学院：班级：姓名学号：实验一 常用信号的分类与观察一、实验内容观察常用信号的波形特点及其产生方法；使用示波器对常用波形测量参数；掌握JH5004信号产生模块的操作；对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定输入信号下，系统对应的输出响应信号。
因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。
在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。
信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。
常用的信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa （t ）信号、钟形信号、脉冲信号等。
1、 指数信号：指数信号可表示为at Ke t f =)(。
对于不同的a 取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：在JH5004“信号与系统”实验平台的信号产生模块可产生a<0，t>0的at ke函数的波形。
通过示波器测量输出信号波形，测量at ke 函数的a 、K 参数。
2、 正弦信号：其表达式为)sin()(θ+⋅=t w K t f ，其信号的参数有：振幅K 、角频率w 、与初始相位θ。
其波形如下图所示：通过示波器测量输出信号测量波形，测量正弦信号的振幅K 、角频率w 参数。
3、 指数衰减正弦信号：其表达式为⎩⎨⎧><=-)0()0(0)(t Ke t t f at ，其波形如下图：4、 复指数信号：其表达式为)sin()cos()()(wt e jK wt e K e K e K t f t t t jw st ⋅⋅+⋅⋅=⋅=⋅=+σσσ一个复指数信号可分解为实、虚两部分。
其中实部包含余弦衰减信号，虚部则为正弦衰减信号。
指数因子实部表征了正弦与余弦函数振幅随时间变化的情况。
一般0<σ，正弦及余弦信号是衰减振荡。
指数因子的虚部则表示正弦与余弦信号的角频率。
电子信息工程《信号与系统》团队开放性实验指导书第一篇：电子信息工程《信号与系统》团队开放性实验指导书2012级电子信息工程《信号与系统》团队开放性实验指导书一、实验目的电子信息工程专业课程抽象、数学理论复杂。
课程实验大部分属于验证性实验，学生通过机械式连线，微调实验仪器来观察或记录实验数据。
实验过程简单，达不到自主思考、设计、亲自动手解决问题的培养目的。
随着虚拟技术的发展，将计算机软件仿真融入到课程实验中，不仅提高学生自行分析、设计和解决问题的能力，同时降低仪器、操作等带来的实验误差，加大学生综合设计的能力！二、实验选题1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、基于simulink 的连续时间系统的仿真；基于matlab的连续时间信号的表示及时域运算；基于matlab的连续时间系统的时域分析；基于matlab的连续时间系统的频域分析；基于matlab的连续时间系统的复频域分析；基于matlab的语音信号的加噪；基于matlab的语音信号的去噪；基于matlab的图像绘制；多信号选择的GUI界面设计；基于matlab 的连续时间系统的状态变量分析。
三、实验任务书1、基于simulink的连续时间系统的仿真：（1）启动和退出simulink；（2）熟悉simulink模块库；（3）实验要求：对某二阶连续时间系统（微分方程表示）进行模型搭建，并利用示波器仿真。
2、基于matlab的连续时间信号的表示及时域运算；（1）启动和退出matlab；（2）表示阶跃信号、冲激信号、抽样信号和门信号；（3）实现连续时间信号的时域运算。
参考函数symaddsymmulsubs3、基于matlab的连续时间系统的时域分析（1）启动和退出matlab；（2）显示LTI系统的冲激响应、阶跃响应和零状态响应；参考函数impulsesteplsim4、基于matlab的连续时间系统的频域分析；（1）启动和退出matlab；（2）常见信号的频谱图；fourier（3）频谱函数的原函数；ifourier（4）利用频域法求连续时间系统的时域响应。
实验项目名称：实验一连续时间信号与系统时域分析的MATLAB仿真教学目的要求1.熟悉MATLAB 的运行环境及基本操作命令；2.掌握连续时间信号的实现、时域基本运算、卷积运算，以及连续时间系统的时域分析，分析运行结果；3.掌握实现实现时域运算的函数的调用；4.通过matlab仿真加深对信号与系统时域分析的理解。
教学时数：2学时，均为实验课时，本实验为验证性实验教学内容与方法：教学内容：实验软件的基本操作和使用方法。
对一些典型连续信号的时域运算（加减乘除，微积分，尺度，反折，移位）的仿真实现。
编程完成卷积运算。
调用相应的函数实现系统的时域分析（冲激响应，阶跃相应，零状态相应，零输入相应的求解）。
对实验结果进行分析，并与理论分析结果做对比，加深对理论内容的理解。
教学方法：先对软件的使用做演示操作，并编例程进行讲解，到每个学生处监督其实验操作情况。
教学后记：检查预习报告的完成情况。
作业布置：完成实验报告的书写。
实验一连续时间信号与系统时域分析的MATLAB仿真（2学时，验证性实验）一．实验目的1.熟悉MATLAB 的运行环境及基本操作命令；2.掌握连续时间信号的实现、时域基本运算、卷积运算，以及连续时间系统的时域分析，分析运行结果；3.掌握实现实现时域运算的函数的调用；4.通过matlab仿真加深对信号与系统时域分析的理解。
二．基本操作与仪器介绍1.仪器：英特尔586配置以上电脑一台，内存512MB以上，windows xp操作系统。
软件： MATLAB2.基本操作：1）、启动电脑；2）、打开MATLAB编程软件；3）、编写程序；4)、调试运行程序；5)、记录结果。
三．实验内容1.实现冲激信号，阶跃信号，正弦信号，指数信号，复指数信号2.实现信号四则基本运算，时移，翻折，尺度变换运算3.实现系统单位冲激响应，单位阶跃响应，零状态响应，零输入响应的求解四．实验内容及步骤1.启动MATLAB软件，新建M文件。
2.基本连续信号的实现。
（1）单位阶跃信号单位阶跃信是信号分析的基本信号之一，在信号与系统分析中有着十分重要的作用，常用于简化信号的时域表示。
根据单位阶跃信号的特性，我们可以用它来表示时限信号和单边信号（因果信号）。
一种得到单位阶跃信号的方法是在 MATLAB 的Symbolic Math Toolbox 中调用单位阶跃函数Heaviside，这样可方便地表示出单位阶跃信号。
但是，在用函数ezplot 实现其可视化时，就出现一个问题：函数ezplot 只能画出既存在于Symbolic Math 工具箱中，又存在于总MATLAB 工具箱中的函数，而Heaviside 函数仅存在Symbolic Math Toolbox 中，因此就需要在自己的工作目录work 下创建Heaviside 的M 文件，该文件如下：function f=Heaviside(t)f=(t>0); %t>0 时f 为一，否则为零正确定义出该函数并保存运行后，就可调用该函数了。
如先定义向量：t=-1:0.01:3然后调用 Heaviside 函数表示出该信号并绘出波形f=heaviside(t);plot(t,f);axis([-1,3,-0.2,1.2]);得到波形如图1-1所示。
图1-1 单位阶跃信号（2）单位冲激信号严格说来MATLAB是不能表示单位冲击信号的，但我们可用时间宽度为dt，高度为1/ dt的矩形脉冲来近似地表示冲击信号。
当dt 趋近于零时，就较好地近似出冲击信号的实际波形。
下面是绘制单位冲击信号及其在时间轴上的平移信号的MATLAB子程序，其中t1,t2表示信号的起始时刻，t0表示信号沿坐标的平移量,t0>时向左平移，t0<0时向右平移。
绘图命令用stairs,该命一般用于绘制类似楼梯形状的步进图形，在这里使用该命令是因为显示连续信号中的不连续点用stairs命令绘图效果较好。
function chongji(t1,t2,t0)dt=0.01; %信号时间间隔t=t1:dt:t2; %信号时间样本点向量n=length(t); %时间样本点向量长度x=zeros(1,n); %各样本点信号值赋值为零x(1,(-t0-t1)/dt+1)=1/dt; %在时间t=-t0处，给样本点赋值为1/dtstairs(t,x);axis([t1,t2,0,1.2/dt])title('单位冲击信号δ(t)')下面就调用chongji函数绘制d (t) ,-1≤t≤5的波形MATLAB调用命令为：chongji(-1,5,0)图1-2 单位冲激信号程序执行后，MATLAB自动画出如图1-2所示的波形。
（3）指数信号用MATLAB 命令绘制单边指数信号te5.1-在时间3≤t区间的波形。
0≤解：我们可用两向量f和t来表示信号，用plot命令绘制其波形,具体命令如下：t=0:0.05:3;f=exp(-1.5*t);plot(t,f)axis([0,3,0,1.2])title('单边指数信号')text(3.1,0.05,'t')程序执行后，产生如图1-3所示的波形。
图1-3 单边指数信号（4）正弦信号f=sym('3*sin((w)*t)');f1=subs(f,'w','pi/2');ezplot(f1,[0,4*pi]);f2=subs(f,'w','pi');ezplot(f2,[0,4*pi]);f3=subs(f,'w','3*pi/2');ezplot(f3,[0,4*pi]);绘制的正弦信号时域波形如图1-4所示。
图1-4正弦信号时域波形2.信号的基本运算信号f(t)=(1+t/2)[u(t+2)-u(t-2)]，绘出f (t - 2), f (-t ), f (2t),- f (t)的时域波形。
根据前面的介绍，我们可用符号运算来实现上述过程，MATLAB命令如下：syms t;f=sym('(t/2+1)*(heaviside(t+2)-heaviside(t-2))');subplot(2,3,1),ezplot(f,[-3,3]);y1=subs(f,t,t+2);subplot(2,3,2),ezplot(y1,[-5,1]);y2=subs(f,t,t-2);subplot(2,3,3),ezplot(y2,[-1,5]);y3=subs(f,t,-t);subplot(2,3,4),ezplot(y3,[-3,3]);y4=subs(f,t,2*t);subplot(2,3,5),ezplot(y4,[-2,2]);y5=-f;subplot(2,3,6),ezplot(y5,[-3,3]);命令执行后得到f,y1,y2,y3,y4,y5的符号表达式如下：f =(t/2+1)*(heaviside(t+2)-heaviside(t-2))y1 =(1/2*t+2)*(heaviside(t+4)-heaviside(t))y2 =1/2*t*(heaviside(t)-heaviside(t-4))y3 =(-1/2*t+1)*(heaviside(-t+2)-heaviside(-t-2))y4 =(t+1)*(heaviside(2*t+2)-heaviside(2*t-2))y5 =-(1/2*t+1)*(heaviside(t+2)-heaviside(t-2))3.卷积计算连续时间信号如图1-5所示，试用 MATLAB 求f1(t),f2(t)的卷积，并绘出卷积结果的时域波形图。
图1-5 f1(t),f2(t)的波形实现上述过程的 MATLAB 命令如下：p=0.01;k1=0:p:2;f1=0.5*k1;k2=k1;f2=f1;[f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p)4.系统响应求解（1）单位冲激响应和单位阶跃响应求解系统微分方程为：)()(6)(3)(2t f t y t y t y =+'+''求单位冲激响应。
a=[2 3 6];b=[1];impulse( b, a )；Step(b,a);（2）零状态响应的求解系统的微分方程为：)()(),(2)()()(2)(2t u e t f t f t f t y t y t y t -=+'=+'+''，求零状态响应。
a=[1 2 1];b=[1 2];p=0.5; %定义取样时间间隔t=0:p:5; %定义时间范围x=exp(-2*t); %定义输入信号lsim(b,a,x,t); %对系统输出信号进行仿真Lsim()函数的调用五．实验中应注意事项1.求解响应的各函数的使用，求卷积运算的函数；2.注意编写程序的过程中要求全部为英文下输入；3.调试修改程序后，一定要重新编译链接才能查看结果。
六．实验思考题1.还有哪些方法可以实现单位阶跃信号和冲激信号。
2. ezplot 和plot 有什么区别。
3．MATLAB中实现卷积运算和理论分析中的卷积运算有什么区别。
实验后记：注意对MATLAB的使用方法做简要说明实验项目名称：实验二连续时间系统频域分析的MATALAB仿真教学目的要求1.掌握连续时间信号与系统的频域分析方法，从频域的角度对信号与系统的特性进行理解；2.掌握连续时间信号傅里叶变换与傅里叶逆变换的实现方法；3.掌握连续时间傅里叶变换的数值计算方法及绘制信号频谱的方法，并实现信号的采样、调制和解调；4.通过实验深入理解理论课中的频域分析的概念。
教学时数：2学时，均为实验课时，本实验为设计性实验教学内容与方法：教学内容：实现对典型信号的FST和FT，观察信号频域特性。
对一些典型连续信号实现采样，调制和解调的处理。
对实验结果进行分析，并与理论分析结果做对比，加深对理论内容的理解。
教学方法：先对软件的使用做演示操作，并编例程进行讲解，到每个学生处监督其实验操作情况。
教学后记：检查预习报告的完成情况。
作业布置：完成实验报告的书写。
实验二连续时间系统频域分析的MATLAB仿真（2学时，设计性实验）一．实验目的1.掌握连续时间信号与系统的频域分析方法，从频域的角度对信号与系统的特性进；2.掌握连续时间信号傅里叶变换与傅里叶逆变换的实现方法；3.掌握连续时间傅里叶变换的数值计算方法及绘制信号频谱的方法，并实现信号的采样、调制和解调；4.通过实验深入理解理论课中的频域分析的概念。
二．基本操作与仪器介绍1.仪器：英特尔586配置以上电脑一台，内存512MB以上，windows xp操作系统。
