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课程名称： Matlab 语言 开设时间：2016—2017学年第 2 学期
专业班级： 学生学号： 学生姓名： 实验名称： 实验三、信号的表示与运算 实验成绩： 指导教师： 批改时间：
一、实验目的和要求
掌握连续与离散信号的常见处理方法 掌握数值方法计算连续信号的卷积的方法
二、实验原理 2.1 MATLAB 基础
（具体内容见相关指导书）
2.2信号在MATLAB 中的表示
例1：用MATLAB 命令产生单边衰减指数信号)(2)(5.1t u e t f t -=，并绘出时间范围在30≤≤t 的波形图。
解：MATLAB 程序如下，产生的图形如图1所示。
t = 0: 0.01 : 3;
ft = 2 * exp(-1.5 * t);
plot(t,ft,'Linewidth',2);grid;axis([0,3,0 2.5]) xlabel('t(sec)');title('单边指数衰减信号');
t(sec)
单边指数衰减信号
图1 例1程序产生的图形
例2：用MATLAB 命令产生正弦信号)4
2sin(2)(π
π+=t t f ，并绘出时间范围
在30≤≤t 的波形图。
解：MATLAB 程序如下，产生的图形如图2所示。
t = 0:0.01:3;
ft = 2 * sin(2*pi*t + pi/4); plot(t,ft,'Linewidth',2); axis([0 3 -2.5 2.5]);grid title('正弦信号');xlabel('t(秒)');
正弦信号
t(秒)
图2 例2程序产生的正弦信号波形图
例3：用MATLAB 命令画出复指数信号t j e t f )105.1(2)(+-=的实部、虚部、模及相角随时间变化的曲线，并观察其时域特性。（时间范围：30≤≤t ）
解：MATLAB 程序如下，产生的图形如图3所示。
t = 0:0.01:3;
ft = 2 * exp((-1.5 + j * 10) * t);
subplot(221); plot(t,real(ft),'Linewidth',2); title('实部');axis([0 3 -2 2]);grid;
subplot(222); plot(t,imag(ft),'Linewidth',2); title('虚部');axis([0 3 -2 2]);grid;
subplot(223); plot(t,abs(ft),'Linewidth',2); title('模');axis([0,3,0,2]);grid;
subplot(224); plot(t,angle(ft) / pi * 180,'Linewidth',2); title('相角（度）');axis([0 3 -200 200]);grid;
实部虚部
模相角（度）
例4：用MATLAB命令构建一个能够产生单位阶跃信号)
u的函数，函数名
(t
为uCT.m，并绘出时间范围在5
-t内的阶跃信号波形图。
≤
1≤
解：先定义函数如下：
function f = uCT(t)
f = (t >= 0);
绘制阶跃信号波形图的程序如下，图形如图4所示。
t = -1:0.001:5; ft = uCT(t);
plot(t,ft,'Linewidth',2); grid; axis([-1 5 -0.5 1.5]);
title('单位阶跃信号'); xlabel('t(sec)');
单位阶跃信号
t(sec)
图4 例4产生的单位阶跃信号波形图
例5：用例4中构建的函数实现幅度为1、宽度为1的门函数)
g。
(t 解：MATLAB程序为：
t = -2:0.001:2;
ft = uCT(t + 0.5) - uCT(t - 0.5);
plot(t,ft,'Linewidth',2); grid;
axis([-1.5 1.5 -0.5 1.5]); title('门函数');
门函数
2.3信号在MATLAB 中的运算
关于信号相加、相乘、平移、反转、尺度变换等运算的基本原理请参阅教材p.8-11。
例6：已知t t f Ω=sin )(1，t t f Ω=8sin )(2，试用MATLAB 命令绘出
)()(21t f t f +和)()(21t f t f ⋅的波形图，其中Hz 12=Ω
=
π
f 。
（时间范围：30≤≤t ）
解：MATLAB 程序如下，产生的图形如图6所示。
close all clear all f = 1; t = 0:0.01:3;
f1 = sin(2 * pi * f * t); f2 = sin(2 * pi * 8 * f * t);
subplot(211); plot(t,f1,t,f1 + f2,'Linewidth',2);grid;
legend('f_1','f_1+f_2');title('f_1(t) + f_2(t)');axis([0 3 -2 2]);
subplot(212);plot(t,f1,t,f1.*f2,'Linewidth',2);grid;
legend('f_1','f_1*f_2');title('f_1(t) * f_2(t)');axis([0 3 -2 2]);
