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信号与系统Matlab实验课后复习

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!- 实验一 典型连续时间信号和离散时间信号 一、实验目的 掌握利用Matlab画图函数和符号函数显示典型连续时间信号波形、典型时间离散信号、连续时间信号在时域中的自变量变换。

二、实验内容 1、典型连续信号的波形表示（单边指数信号、复指数信号、抽样信号、单位阶跃信号、单位冲击信号）

1）画出教材P28习题1-1(3) ()[(63)(63)]tfteutut的波形图。 function y=u(t) y=t>=0;

t=-3:0.01:3; f='exp(t)*(u(6-3*t)-u(-6-3*t))'; ezplot(f,t); grid on; !- 2）画出复指数信号()()jtfte当0.4, 8(0波形图。

t=0:0.01:10; f1='exp(0.4*t)*cos(8*t)'; f2='exp(0.4*t)*sin(8*t)'; figure(1) ezplot(f1,t); grid on; figure(2) ezplot(f2,t); grid on; !-

3）画出教材P16图1-18，即抽样信号Sa(t)的波形(-20t=-10:0.01:10; f='sin(t)/t'; ezplot(f,t); grid on; !- 4）用符号函数sign画出单位阶跃信号u(t-3)的波形（0t=0:0.01:10; f='(sign(t-3)+1)/2'; ezplot(f,t); grid on; !- 5）单位冲击信号可看作是宽度为，幅度为1/的矩形脉冲，即t=t1处的冲击信号为

11111 ()()0 tttxtttother







画出0.2, t1=1的单位冲击信号。

t=0:0.01:2; f='5*(u(t-1)-u(t-1.2))'; ezplot(f,t); grid on; axis([0 2 -1 6]); !- 2、典型离散信号的表示（单位样值序列、单位阶跃序列、实指数序列、正弦序列、复指数序列）

编写函数产生下列序列： 1）单位脉冲序列，起点n0，终点nf，在ns处有一单位脉冲。 2）单位阶跃序列，起点n0，终点nf，在ns前序列值为0，在ns后序列值为1。 对于1）、2）小题，最后以参数n0= -10，nf=10，ns= -3为例，画出各自波形。

(1) 、(2) n0=-10;nf=10;ns=-3;n=n0:nf; x1=[zeros(1,ns-n0),1,zeros(1,nf-ns)]; figure(1); stem(n,x1); title('单位脉冲序列'); x2=[zeros(1,ns-n0),1,ones(1,nf-ns)]; figure(2); stem(n,x2); title('单位阶跃序列'); !- !- 3）画出教材P21图1-26，即[][]nxnaun当a=1.2, 0.6, -1.5, -0.8的单边指数序列（-2≤n≤5）。

n=-2:5; subplot(2,2,1) x1=1.2.^n.*u(n);stem(n,x1); title('1.2^n*u(n)'); subplot(2,2,2) x2=0.6.^n.*u(n);stem(n,x2); title('0.6^n*u(n)'); subplot(2,2,3) x3=(-1.5).^n.*u(n);stem(n,x3); title('(-1.5)^n*u(n)'); subplot(2,2,4) x4=(-0.8).^n.*u(n);stem(n,x4); title('(-0.8)^n*u(n)');

4）画出教材P21图1-27，即00[]sin(), 7xnn的正弦序列（-7≤n≤14）。 !- n=-7:14; x=sin(pi/7*n); stem(n,x); title('x[n]=sin(\Omega_0n) 正弦序列');

5）画出复指数序列/6[]jnxne和3[]jnxne的实部和虚部（-50≤n≤50）。 n=-50:50; figure(1) x1=cos(pi/6*n);stem(n,x1); title('cos(n\pi/6) 实部'); figure(2) x2=sin(pi/6*n);stem(n,x2); title('sin(n\pi/6) 虚部'); figure(3) x3=cos(3*n);stem(n,x3); title('cos(3*n) 实部'); figure(4) x4=sin(3*n);stem(n,x4); title('sin(3*n) 虚部'); !- !- !- 3、信号的自变量变换 1）编写程序（函数），画出教材P10图1-13(a)即f(t)的波形(-62）利用1）中建立的函数，通过自变量替换方式依次画出图1-13(b)、(c)、(d)即f(t+5)、 f(-t+5)、 f(-2t+5)的波形(-6

syms t; f='u(t)-u(t-2)'+(1+t)*'u(t+1)-u(t)'; subplot(2,2,1);ezplot(f,[-2,3]); axis([-2 3 -0.2 1.2]);title('f(t)');grid on; f1=subs(f,t,t+5); subplot(2,2,2);ezplot(f1,[-7,-2]); axis([-7 -2 -0.2 1.2]);title('f(t+5)');grid on; f2=subs(f,t,-t+5); subplot(2,2,3);ezplot(f2,[2,7]); axis([2 7 -0.2 1.2]);title('f(-t+5)');grid on; f3=subs(f,t,-2*t+5); subplot(2,2,4);ezplot(f3,[-1,4]); axis([-1 4 -0.2 1.2]);title('f(-2t+5)');grid on; !- 实验二 连续和离散时间LTI系统的响应及卷积 一、实验目的 掌握利用Matlab工具箱求解连续时间系统的冲激响应、阶跃响应，离散时间系统的单位样值响应，理解卷积概念。

二、实验内容 1、连续时间系统的冲击响应、阶跃响应 a. 利用impulse函数画出教材P44例2-15: LTI系统 ()3()2()dytytxtdt的冲击响应的波形。 a=[0 1 3]; b=[0 2]; impulse(b,a);

b. 利用step函数画出教材P45例2-17: LTI系统!- 1''()3'()2()'()2()2ytytytxtxt的阶跃响应的波形。

a=[1 3 2]; b=[0.5 2]; step(b,a);

2、离散时间系统的单位样值响应 利用impz函数画出教材P48例2-21: []3[1]3[2][3][]ynynynynxn的单位样值响应的图形。 a=[1 -3 3 -1]; b=[0 1]; impz(b,a); !- 3、连续时间信号卷积 画出函数f1(t)＝(1+t)[u(t)-u(t-1)]和f2(t)=u(t-1)-u(t-2)的图形，并利用附在后面的sconv.m函数画出卷积积分f1(t)* f2(t)图形。

function sconv(f1,f2,k1,k2) f3=conv(f1,f2); ks=k1(1)+k2(1); ke=k1(end)+k2(end); k=length(k1)+length(k2)-1; k3=linspace(ks,ke,k); subplot(2,2,1) plot(k1,f1) title('f1(t)') xlabel('t') ylabel('f1(t)') subplot(2,2,2) plot(k2,f2) title('f2(t)') xlabel('t') !- ylabel('f2(t)') subplot(2,2,3) plot(k3,f3); h=get(gca,'position'); h(3)=2.5*h(3); set(gca,'position',h) title('f(t)=f1(t)*f2(t)') xlabel('t') ylabel('f(t)')

t=-1:0.01:3; f1=(1+t).*(0.5*sign(t)-0.5*sign(t-1)); f2=(0.5*sign(t-1)-0.5*sign(t-2)); sconv(f1,f2,t,t);

4、画出教材P60例2-28中h[n]、x[n]的图形（图2-14(a)(b)），并利用conv函数求出卷积x[n]*h[n]并画出图形（图2-14(f)）。

function dconv(x1,x2,k1,k2) x3=conv(x1,x2);

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信号与系统实验指导书信号与系统matlab实验

信号与系统实验指导书信号与系统matlab实验

信号与系统实验指导书信号与系统matlab实验信号与系统实验指导书一、实验目的1、掌握用Matlab绘制波形图的方法，学会常见波形图的绘制。

2、掌握用Matlab编写函数的方法3、通过对周期信号和非周期信号的观察，加深对周期信号的理解。

二、实验内容1、实验原理与计算实例1.1 绘制波图的基本函数 Matlab是一种基于矩阵和数组的编程语言，它将所有的变量都看成矩阵。

它不仅有强大的计算功能，还有各种各样的画图功能。

这里主要介绍信号与系统分析中常见的几个Matlab函数，包括Matlab提供的内部函数和自定义函数。

我们可以在命令窗口中每次执行一条Matlab语句；或者生成一个程序，存为M文，供以后执行；或是生成一个函数，在命令窗口中执行。

下面介绍几个基本函数。

（1）单位阶跃函数 M文名：u.m%单位阶跃函数（连续或离散）%调用格式 y=u（t）产生单位阶跃函数 function y=u(t) y=(t>=0)（2）门函数 M文名：rectplus.m，是Matlab的内部函数。

调用格式 y=rectplus(t)产生高度为1，宽度为1的门函数调用格式y=rectplus(t，W) 产生高度为1，宽度为W的门函数（3）三角脉冲函数 M文名：tripuls.m，是Matlab的内部函数。

调用格式 y=tripuls(t) 产生高度为1，宽度为1的三角脉冲函数调用格式 y=tripuls(t，w) 产生高度为1，宽度为w的三角脉冲函数调用格式 y=tripuls(t，w,s)产生高度为1，宽度为w的三角脉冲函数,-1<s<1。

当s=0时，为对称三角形；当S=-1时，为三角形顶点左边。

（4）抽样函数 M文名：Sa.m %抽样函数（连续或者离散）% 高度为1 % 调用格式 y=Sa(t),产生高度为1，第一个过零点为π function f=Sa(t)f=sinc(t./pi) %sinc(t)=sin(πt)/(πt)是MATLAB函数（5）符号函数 M文名：sign.m是Matlab的内部函数。

信号与系统matlab实验报告

信号与系统matlab实验报告

信号与系统MATLAB实验报告实验目的本实验旨在通过MATLAB软件进行信号与系统的相关实验，探究信号与系统的特性与应用。

实验步骤1. 准备工作在正式进行实验之前，我们需要做一些准备工作。

首先，确保已经安装好MATLAB软件，并且熟悉基本的操作方法。

其次，准备好实验所需的信号与系统数据，可以是已知的标准信号，也可以是自己采集的实际信号。

2. 信号的生成与显示使用MATLAB编写代码，生成不同类型的信号。

例如，可以生成正弦信号、方波信号、三角波信号等。

通过绘制信号波形图，观察不同信号的特点和变化。

t = 0:0.1:10; % 时间范围f = 1; % 信号频率s = sin(2*pi*f*t); % 正弦信号plot(t, s); % 绘制信号波形图3. 系统的建模与分析根据实验需求，建立相应的系统模型。

可以是线性时不变系统，也可以是非线性时变系统。

通过MATLAB进行模型的建立和分析，包括系统的时域特性、频域特性、稳定性等。

sys = tf([1, 2], [1, 3, 2]); % 系统传递函数模型step(sys); % 绘制系统的阶跃响应图4. 信号与系统的运算对于给定的信号和系统，进行信号与系统的运算。

例如，进行信号的卷积运算、系统的响应计算等。

通过MATLAB实现运算，并分析结果的意义与应用。

x = [1, 2, 3]; % 输入信号h = [4, 5, 6]; % 系统响应y = conv(x, h); % 信号的卷积运算plot(y); % 绘制卷积结果的波形图5. 实验结果分析根据实验数据和分析结果，对实验进行结果总结与分析。

可以从信号的特性、系统的特性、运算结果等方面进行综合性的讨论和分析。

实验总结通过本次实验，我们学习了如何在MATLAB中进行信号与系统的实验。

通过生成信号、建立系统模型、进行运算分析等步骤，我们深入理解了信号与系统的基本原理和应用方法。

通过实验数据和结果分析，我们对信号与系统有了更深刻的认识，并掌握了MATLAB在信号与系统实验中的应用技巧。

信号与系统MATLAB实验

信号与系统MATLAB实验

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。

matlab软件仿真实验（信号与系统）（1）

matlab软件仿真实验（信号与系统）（1）

matlab软件仿真实验（信号与系统）（1）《信号与系统实验报告》学院：信息科学与⼯程学院专业：物联⽹⼯程姓名：学号：⽬录实验⼀、MATLAB 基本应⽤实验⼆信号的时域表⽰实验三、连续信号卷积实验四、典型周期信号的频谱表⽰实验五、傅⽴叶变换性质研究实验六、抽样定理与信号恢复实验⼀MATLAB 基本应⽤⼀、实验⽬的：学习MATLAB的基本⽤法，了解 MATLAB 的⽬录结构和基本功能以及MATLAB在信号与系统中的应⽤。

⼆、实验内容：例⼀已知x的取值范围，画出y=sin(x)的图型。

x=0:0.05:4*pi;y=sin(x);plot(y)例⼆计算y=sin(π/5)+4cos(π/4)例三已知z 取值范围，x=sin(z);y=cos(z);画三维图形。

z=0:pi/50:10*pi;x=sin(z);y=cos(z);plot3(x,y,z)xlabel('x')ylabel('y')zlabel('z')例四已知x的取值范围，⽤subplot函数绘图。

参考程序：x=0:0.05:7;y1=sin(x);y2=1.5*cos(x);y3=sin(2*x);y4=5*cos(2*x);subplot(2,2,1),plot(x,y1),title('sin(x)')subplot(2,2,2),plot(x,y2),title('1.5*cos(x)')subplot(2,2,3),plot(x,y3),title('sin(2*x)')subplot(2,2,4),plot(x,y4),title('5*cos(2*x)')连续信号的MATLAB表⽰1、指数信号：指数信号Ae at在MATLAB中可⽤exp函数表⽰，其调⽤形式为：y=A*exp(a*t) (例取 A=1,a=-0.4)参考程序：A=1;a=-0.4;t=0:0.01:10;ft=A*exp(a*t);plot(t,ft);grid on;2、正弦信号：正弦信号Acos(w0t+?)和Asin(w0t+?)分别由函数cos和sin表⽰，其调⽤形式为：A*cos(w0t+phi) ;A*sin(w0t+phi) (例取A=1，w0=2π，?=π/6) 参考程序：A=1;w0=2*pi; phi=pi/6; t=0:0.001:8;ft=A*sin(w0*t+phi);plot(t,ft);grid on ;3、抽样函数：抽样函数Sa(t)在MATLAB中⽤sinc函数表⽰，其定义为：sinc(t)=sin(πt)/( πt)其调⽤形式为：y=sinc(t)参考程序：t=-3*pi:pi/100:3*pi;ft=sinc(t/pi);plot(t,ft);grid on;4、矩形脉冲信号：在MATLAB中⽤rectpuls函数来表⽰，其调⽤形式为：y=rectpuls(t,width),⽤以产⽣⼀个幅值为1，宽度为width,相对于t=0点左右对称的矩形波信号，该函数的横坐标范围由向量t决定，是以t=0为中⼼向左右各展开width/2的范围，width的默认值为1。