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。
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)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)画出复指数信号当(0t=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,幅度为的矩形脉冲,即t=t1处的冲击信号为。
画出, 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)小题,最后以参数n0= -10,nf=10,ns= -3为例,画出各自波形。
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)画出复指数序列和的实部和虚部(-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(-6syms 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;
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。
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: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);
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)
stem(k1,x1)
title('x1[n]')
xlabel('n')
ylabel('x1[n]')
subplot(2,2,2)
stem(k2,x2)
title('x2[n]')
xlabel('n')
ylabel('x2[n]')
subplot(2,2,3)
stem(k3,x3);
h=get(gca,'position');
h(3)=2.5*h(3);
set(gca,'position',h)
title('x[n]=x1[n]*x2[n]')
xlabel('n')
ylabel('x[n]')
n=0:4;
x1=[ones(1,3),zeros(1,2)];
x2=[1,2,1,zeros(1,2)];
dconv(x1,x2,n,n);
掌握连续时间周期信号的傅里叶级数的展开和合成,理解吉布斯现象,掌握周期矩形脉冲信号的频谱及脉冲宽度、周期对周期信号频谱的影响。
1、周期信号的傅里叶级数的展开和合成。
画出如下图对称方波(取e=1、t=1),并采用有限项傅里叶级数对原函数进行逼近,画出对称方波的次谐波的傅里叶级数合成波形,观察吉布斯现象。
a)function f_series(m)
sum=0;
t=-3:0.01:3;
e=1;t=1;
ta=t/2;w=2*pi/t;
for n=1:2*m-1
fn=(2*e*ta/t)*sin(w*ta*n/2)/(w*ta*n/2);
f=(e*ta/t)+cos(n*w*t)*fn-e/2;
信号与系统matlab实验平时作业
1 连续时间信号的卷积计算。用matlab数值计算分析法求信号与的卷积积分。2 连续lti系统的时域分析。试用matlab命令求解微分方程,当输入,起始条件为时系统的零输入响应,零状态响应及完全响应。3 周期信号的傅立叶级数及频谱分析。已知周期矩形脉冲如图所示,设脉冲幅度为a 1,宽度为,重复周期为...
信号与系统实验答案
实验十二 连续时间系统的频域分析。例题 1 使用matlab函数实现下列信号的傅里叶变换,并画出变换后的曲线。求出e 2t 的傅里叶变换,并画出变换后的曲线。clear all syms t f f fourier exp 2 abs t ezplot f 1 使用matlab函数实现下列信号的傅里...
信号与系统实验答案
信号与系统。实验教程。实验报告 班级 姓名 实验一 连续时间信号与系统的时域分析4 一 实验目的及要求4 二 实验原理4 1 信号的时域表示方法5 2 用matlab 连续时间信号和离散时间信号5 3 lti系统的时域描述10 三 实验步骤及内容14 四 实验报告要求26 实验二 连续时间信号的频域...