信号与系统Matlab实验作业

发布 2022-09-03 00:30:28 阅读 6721

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

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