《matlab课程设计》课程设计。
专业： 光电信息工程1101班
姓名：燕。学号：
指导教师： 张胜。
日期： 2023年10月25日
一．课题要求：
深入研究离散时间信号和系统时域分析的理论知识。利用matlab强大的图形处理功能、符号运算功能以及数值计算功能，实现离散时间信号和系统时域分析的**波形。
二．课题内容：
一、用matlab绘制常用信号的时域波形（通过改变参数分析其时域特性）
1、单位序列，2、单位阶跃序列，3、正弦序列，4、离散时间实指数序列，5、离散时间虚指数序列，6、离散时间复指数序列。
二、用matlab实现信号的时域运算。
1、相加，2、相乘，3、数乘。
三、用matlab实现信号的时域变换（参数变化，分析波形的变化）
1、反转，2、时移（超时，延时），3、展缩，4、倒相。
四、用matlab实现离散时间系统卷积和**波形。
给出几个典型例子，对每个例子要求画出e(k)，h(k)，e(i)，h(i)，h(-i)，rzs(k)波形。
五、用matlab实现离散时间系统的单位响应，阶跃响应的**波形。
给出几个典型例子，四中调用格式。
六、用matlab实现离散时间系统对实指数序列信号的零状态响应的**波形。
给出几个典型例子，要求可以改变激励的参数，分析波形的变化。
三．实验内容。
1.1单位序列。
x1(n)=δn)
clear;
clc;n=-5:5;
x=(n==0);
stem(n,x);
xlabel('time index n');
ylabel('f(n)')
title('离散时间冲激信号');
1.2.单位阶跃序列。
x1(n)=u(n) (5≤n≤15)
x2(n)=u(n-6) (5≤n≤15)
clear all; close all; clc;
n=-5:15;
x1=[zeros(1,5) ones(1,16)];
x2=[(n-6)>=0];
subplot(121);
stem(n,x1);grid;
xlabel('n');ylabel('x1(n)')title('u(n)的线图');
axis([-1 16 -0.1 1.1]);
subplot(122);
stem(n,x2);grid;
xlabel('n');ylabel('x2(n)')title('u(n-5)的线图');
axis([-1 16 -0.1 1.1]);
set(gcf,'color','w');
1.3.正弦序列。
0.5*sin(0.4*pi*n+2*pi/5)
clear all; close all; clc;
n=-16:16; x=4*sin(0.2*pi*n+2*pi/5);
n1=-24:0.1:24; x1=0.5*sin(0.2*pi*n1+2*pi/5);
stem(n,x,'.hold on;plot(n1,x1,'-
xlabel('n');ylabel('x(n)')title('0.5sin(0.2\pin+2\pi/5)')
axis([-18 18 -2.1 2.1]);
set(gcf,'color','w');
1.4.离散时间实指数序列。
clear all;
close all;
clc;n=0:10;x=(0.9).^n;
stem(n,x);xlabel('n');
ylabel('x(n)')
title('x(n)=(0.9)^n');
1.5.离散时间虚指数序列。
x=f0+a*(w*n+q0)
f0=1;a=3;w=pi/4;q0=pi/4;
n=-4:4;
x=f0+a*exp(w*n+q0);
stem(n,x);
xlabel('time index n');
ylabel('f(n)')
title('离散时间虚指数');
1.6.离散时间复指数序列。
clear all; close all; clc;
n=-20:20;
x=exp((0.05+j*pi/4)*n);
xr=real(x);
xi=imag(x);
xamp=abs(x);
xpha=angle(x);
subplot(221);
stem(n,xr,'.axis([-23 23 -3 3]);
xlabel('n');ylabel('xr');title('e^(^0^.^0^5^+^j^\pi^/^4^)^n的实部');
subplot(222);
stem(n,xi,'.axis([-23 23 -3 3]);
xlabel('n');ylabel('xi');title('e^(^0^.^0^5^+^j^\pi^/^4^)^n的虚部');
subplot(223);
stem(n,xamp,'.axis([-23 23 -0.1 3]);
xlabel('n');ylabel('xamp');title('e^(^0^.^0^5^+^j^\pi^/^4^)^n的幅值');
subplot(224);
stem(n,xpha,'.axis([-23 23 -4 4]);
xlabel('n');ylabel('xpha');title('e^(^0^.^0^5^+^j^\pi^/^4^)^n的相位');
set(gcf,'color','w');
2.1相加
2.2相乘。
clear all; close all; clc;
n1=-2:2;x1=[-1 2 -3 1 4];
n2=0:3;x2=[2 -3 2 -3];
n=min(min(n1),min(n2)):max(max(n1),max(n2));
x11=zeros(1,length(n));x22=zeros(1,length(n));
x11(find((n>=min(n1))&n<=max(n1)))x1;
x22(find((n>=min(n2))&n<=max(n2)))x2;
xa=x11+x22;xm=x11.*x22;
subplot(221);
stem(n,x11);axis([-3 4 -4 5]);
xlabel('n');ylabel('x11(n)')title('x1(n)的扩展序列');
subplot(222);
stem(n,xa);axis([-3 4 -4 7]);
xlabel('n');ylabel('x1(n)+x2(n)')title('x1(n)和x2(n)的和');
subplot(223);
stem(n,x22);axis([-3 4 -4 3]);
xlabel('n');ylabel('x22(n)')title('x2(n)的扩展序列');
subplot(224);
stem(n,xm);axis([-3 4 -7 9]);
xlabel('n');ylabel('x1(n)*x2(n)')title('x1(n)和x2(n)的乘积');
set(gcf,'color','w');
2.3数乘。
a=3;w=pi/4;a=2;
n=-8:0.001:8;
f1=a*sin(w*n+pi/5);
f=a*f1;
plot(n,f1,n,f);
3.1用matlab实现信号的时域变换（1、反转，2、时移（超时，延时），3、展缩，4、倒相。）
{(y_1 (n)=x(2n)@y_2 (n)=x(n/2) )和{(y_3 (n)=x(3n)@y_4 (n)=x(n/3) )的时域变换。
syms t;
a=2;f=sym('(t/2+1)*(he**iside(t+2)-he**iside(t-2))'
subplot(231),ezplot(f,[-5,5]);
xlabel('time(sec)')
ylabel('f');
title('原函数');
f1=subs(f,t,-t);
subplot(232),ezplot(f1,[-5,5]);
xlabel('time(sec)')
ylabel('f1');
title('反摺');
f2=subs(f,t,t-1);
subplot(233),ezplot(f2,[-5,5]);
xlabel('time(sec)')
ylabel('f2');
title('时移');
f3=a*f;
subplot(234),ezplot(f3,[-5,5]);
xlabel('time(sec)')
ylabel('f3');
title('幅值展缩');
f4=-f1;
subplot(235),ezplot(f4,[-5,5]);
xlabel('time(sec)')
ylabel('f4');
title('倒相');
f5=subs(f,t,a*t);
subplot(236),ezplot(f5,[-2,2]);
xlabel('time(sec)')
ylabel('f5');
title('时间展缩');
4.用matlab实现离散时间系统卷积和**波形。
clear;
e=[6 5 4 3 2 1];h=[1,1,1,1];
r=conv(e,h);kr=length(r);
figure(3);%
subplot(2,1,1);stem(e,'.
title('e(k)¨'axis([0,6,0,5]);
subplot(2,1,2);stem(h,'.
title('h(k)¨'axis([0,6,0,5]);
set(gcf,'color','w');
figure(4);%
subplot(2,2,1);stem(e,'.
axis([-length(h),kr+1,0,5]);title('e(i)¨'
subplot(2,2,2);stem(h,'.
axis([-length(h),kr+1,0,5]);title('h(i)¨'
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