《信号与系统》 MATALB语言概述与基本语法练习

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信号与系统MATLAB实验讲义

实验六连续系统分析的MATLAB 实现一、实验目的1、深刻理解连续时间系统的系统函数在分析连续系统的时域特性、频率特性及稳定性中的重要作用及意义；2、掌握利用MATLAB 分析连续系统的时域响应、频率响应和零极点的基本方法。

二、实验仪器设备PC 机、MATLAB 软件。

三、预习练习1．为了使实验能够顺利地进行，课前对教材中连续系统的频域分析的相关内容和实验原理、方法及内容做好充分预习，并预期实验的结果。

2．学习 MATLAB 软件，尤其是其中的和连续系统的频域分析有关的一些函数的使用。

3．写出实验内容2中的图6-5所示电路的频率响应。

四、实验原理连续时间LTI 系统可用如下的线性常系数微分方程来描述：()(1)(1)110()(1)(1)110()()()()()()()()n n n n m m m m a y t a yt a yt a y tb f t b ft b f t b f t ----++++=++++ （6-1）如果系统的输入和初始状态已知，便可以用解析的方法求出系统的响应。

但对于高阶系统，手工计算将会变得非常繁琐和困难。

MATLAB 的控制工具箱（control toolbox ）里包含了许多可用于分析线性非时变（LTI ）系统的函数，使用命令help control 可以查看控制工具箱里的这些函数。

在调用这些函数时，需要用系数向量表示系统。

在后面会介绍具体的使用方法。

（一）系统的频率响应如果设LTI 系统的冲激响应为()h t ，该系统的激励信号为()f t ，则此系统的零状态响应()y t 为()()*()y t h t f t = （6-2）设()f t ，()h t ，()y t 的傅里叶变换分别为()F j ω，()H j ω，()Y j ω，根据时域卷积定理，与式（6-2）对应的频域关系为()()()Y j H j F j ωωω= （6-3）一般地，连续系统的频率响应定义为系统的零状态响应()y t 的傅里叶变换()Y j ω与激励信号()f t 的傅里叶变换()F j ω之比，即()()()Y j H j F j ωωω= （6-4）通常，()H j ω是ω的复函数，因此，又可将其写为()()()j H j H j e ϕωωω= （6-5）称()H j ω为系统的幅频特性，()ϕω为系统的相频特性。

信号与系统MATLAB实验讲义

预备知识MATLAB如今已经被广泛地应用于各个领域中，是当今世界上最优秀的数值计算软件。

它广为流传的原因不仅在于在它的计算功能强大，图形功能丰富、方便，还在于它的编程效率高，扩充能力强；语句简单，易学易用，而不会像其他的那些高级语言一样距人于千里之外。

在这里我们就对MATLAB做一下简单的介绍。

1、MATLAB简介在科学技术飞速发展的今天，计算机正扮演着越来越重要的角色。

在进行科学研究与工程一用的过程中，科技人员往往会遇到大量繁重的数学运算和数值分析，传统的高级语言BASIC、FORTRAN及C语言等虽然能在一定成都上减轻计算量，但它们均要求应用人员具有较强的编程能力和对算法有深入的研究[7]。

另外，在运用这些高级语言进行计算结果的可视化分析及图形处理方面，对非计算机专业的普通用户来说，仍存在着一定的难度。

MATLAB正式在这一应用要求背景下产生的数学类科技应用软件，它具有的顶尖的数值计算功能。

强大的图形可视化功能及简介医学的“科学便笺式”工作环境和编程语言，从根本上满足了科技人员对工程数学计算的要求，并将科技人员从繁重的数学运算中解放出来，因而，越来越受到广大科技工作者的普遍欢迎。

MATLAB是matrix和laboratory前三个字母的缩写，意思是“矩阵实验室”，是MathWorks公司推出的数学类可以应用软件。

其DOS版本（MATLAB1.0）发行于1984年，到现在已经到了MATLAB7.X。

经过20多年的不断发展与完善，MATLAB 已发展成为由MATLAB语言、MATLAB工作环境、MATLAB图形处理系统、MATLAB 数学函数库和MATLAB应用程序接口五大部分组成的集数值计算、图形处理、程序开发为一体的功能强大的系统。

MATLAB由“主包”和三十多个扩展功能和应用学科性的工具箱（Toolboxs）组成。

MATLAB具有一下基本功能：数值计算功能符号计算功能图形处理集可视化功能可视化建模集动态仿真功能MATLAB语言是以矩阵计算为基础的程序设计语言，语法规则简单易学，用户不用花太多时间即可掌握其编程技巧。

matlab的基本语法和编程概念

一、MATLAB语言概述MATLAB是一种专门用于科学计算和工程应用的高级语言和交互式环境。

它可以实现矩阵运算、绘图功能、数据分析等各种功能，被广泛应用于控制系统设计、信号处理、图像处理等领域。

MATLAB的语言能力强大，语法简洁，可读性高，非常适合用于快速原型设计和算法验证。

二、MATLAB的基本数据类型MATLAB支持多种数据类型，包括常见的数值类型（例如整型、浮点型）、字符型、逻辑型和复数型等。

其中，数值类型占据了绝大部分，常用的数值类型包括：1. 整型：int8、int16、int32、int642. 浮点型：single、double3. 复数型plex4. 字符型：char5. 逻辑型：logical三、MATLAB的变量与运算符1. 变量：在MATLAB中，变量的命名遵循标识符命名规则，可以包括字母、数字和下划线，但不能以数字开头，也不能使用MATLAB的保留字作为变量名。

变量的赋值可以使用等号“=”，例如：a = 3。

2. 运算符：MATLAB支持各种常见的数学运算符，例如加减乘除运算符“+、-、*、/”；逻辑运算符“、||、~, xor”；比较运算符“>、<、==、~=”等。

四、MATLAB的控制结构MATLAB支持多种控制结构，包括条件语句、循环语句和程序结构等。

1. 条件语句：MATLAB中的条件语句包括if语句和switch语句，其中if语句用于根据条件的真假执行不同的代码块，switch语句则用于多个条件之间的选择。

2. 循环语句：MATLAB提供了for循环和while循环两种循环结构，用于重复执行特定的代码块，实现程序的迭代。

3. 程序结构：MATLAB中的程序结构包括函数和脚本两种形式，函数是可独立调用的代码块，而脚本则是按顺序执行的代码文件。

五、MATLAB的数组与矩阵运算MATLAB中的数组和矩阵运算是其最强大的特性之一，它提供了丰富的矩阵运算函数和操作符，使得矩阵运算变得非常简洁高效。

matlab基本语句及语法

matlab基本语句及语法一、基本语法1. 变量定义与赋值：在MATLAB中，可以使用等号（=）将一个数值或表达式赋值给一个变量。

例如：a = 5; 表示将数值5赋值给变量a。

2. 注释：在MATLAB中，可以使用百分号（%）来添加注释，以便于代码的阅读和理解。

例如：% 这是一条注释。

3. 函数的定义与调用：在MATLAB中，可以使用关键字function 来定义函数，并使用函数名进行调用。

例如：function result = add(a, b) 表示定义了一个名为add的函数，该函数接受两个参数a 和b，并返回一个结果result。

4. 条件语句：在MATLAB中，可以使用if语句来实现条件判断。

例如：if a > b 表示如果a大于b，则执行if语句块中的代码。

5. 循环语句：在MATLAB中，可以使用for循环和while循环来实现循环操作。

例如：for i = 1:10 表示从1循环到10，每次循环中i 的值递增1。

6. 矩阵的定义与操作：在MATLAB中，可以使用方括号（[]）来定义矩阵，并使用各种运算符进行矩阵的操作。

例如：A = [1 2; 3 4] 表示定义了一个2x2的矩阵A。

7. 字符串的操作：在MATLAB中，可以使用单引号（''）来定义字符串，并使用加号（+）来进行字符串的拼接。

例如：str = 'Hello' + 'World' 表示将字符串'Hello'和'World'进行拼接。

8. 文件的读写：在MATLAB中，可以使用fopen、fread、fwrite 等函数来进行文件的读写操作。

例如：fid = fopen('file.txt', 'w') 表示打开一个名为file.txt的文件，并以写入模式打开。

9. 图形绘制：在MATLAB中，可以使用plot、scatter、histogram等函数来进行图形的绘制。

信号与系统及matlab实验5到8

实验五 matlab 运算基础一、实验目的1、熟悉启动和退出matlab 的方法2、熟悉matlab 命令窗口的组成3、掌握建立矩阵的方法4、掌握matlab 各种表达式的书写规则以及常用函数的使用5、掌握matlab 关系运算和逻辑运算二、实验内容１求下列表达式的植，然后显示matlab 工作空间的使用情况并保存全部变量１）21)85sin(21e z o += ２）)1ln(2122x x z ++=，其中⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=545.0212i x ３）)22arctan(3DBC E A z ππ+=，其中Ａ＝２.１，Ｂ＝－４.５，Ｃ＝６，Ｄ＝３.５，Ｅ＝－５，２已知⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=6821945753412A ，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=038147196B ；求下列表达式的值１）Ａ＋６＊Ｂ和Ａ＋Ｂ－２２）Ａ＊Ｂ和Ｂ＊Ａ３）Ａ／Ｂ和Ａ＼Ｂ４）［Ａ，Ｂ］和［Ａ（［１，３］，：）；Ｂ＾２］．５）Ａ＾３和Ａ．＾３３设矩阵Ａ和Ｂ，⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=25242322212019181716151413121110987654321A ，⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=11134079423096171603B １）求他们的乘积２）将矩阵右下角23⨯子矩阵赋给Ｄ３）查看matlab 工作空间的使用情况．４设矩阵⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=25242322212019181716151413121110987654321A ，取出Ａ的前两列构成矩阵Ｂ，取出矩阵Ａ的前两行构成矩阵Ｃ，转置Ｂ构成矩阵Ｄ，计算Ａ＊Ｂ，Ｃ＜Ｄ，Ｃ＆Ｄ，Ｃ｜Ｄ，～Ｃ｜～Ｄ５求下列表达式的值，然后显示MA TLAB 工作空间的使用情况并保存全部变量1）)3.0sin(213.03.0+-=-a e e z aa ，其中a=0.3,9.2,8.2,,8.2,9.2,0.3 --- 提示：a 可利用冒号表达式生成向量，求各点函数值时用点乘运算。

信号与系统MATLAB常见信号的表示及运算

信号与系统——实验指导实验一常见信号的表示及运算一、实验目的1．熟悉常见信号的意义、特性及波形2. 掌握用matlab软件产生基本信号的方法.3. 应用matlab软件实现信号的加、减、乘、反褶、移位、尺度变换及卷积运算。

二、实验原理1. 信号的表示方法● 常用信号：连续函数()θω+=t t f sin )(, at Ae t f =)(，ttt Sa sin )(= 离散信号()n n f 0sin )(ω=，njw e n f 0)(=，)()(n u a n f n =● 奇异信号：连续函数：冲激函数)(t δ，阶跃函数)(t u ，斜坡函数)(t R 离散信号：冲激函数)(n δ，阶跃函数)(n u ，斜坡函数)(n R2．卷积连续函数的卷积：⎰∞∞--=τττd t f f t g )()()(21离散函数的卷积：∑∞-∞=-=m m n fm f n g )()()(21三、实验要求1.预习实验原理;2.对实验内容编写程序(M文件),上机运行;3.绘出运算或变换后信号的波形.四．实验内容1. 熟悉matlab 工作环境（1）运行matlab.exe ，进入matlab 工作环境，如图（1）所示。

图1 matlab工作环境（2） matlab工作环境由Command Window（命令窗口）、Current Direcroty（当前目录）、workspace（工作空间）、command History（历史命令）和Editor（文件编辑器）5部分组成。

其中所有文件的编辑和调试、运行在Editor编辑窗口下进行。

程序的运行也可以在命令窗口进行。

程序调试的信息显示在命令窗口。

（3）程序文件的产生：点击菜单file下的New下的M_files，进入编辑器界面，如图2。

图2 M文件编辑器（4）在m文件编辑器下键入程序代码，保存程序文件（命名规则同C语言）。

如果所定义的是函数文件，则要求函数名为M文件名。

基于MATLAB的信号与系统试验指导编程练习

2连续时间信号在MATLAB中的表示2-1.利用MATLAB命令画出下列连续信号的波形图（1）>> t=0:0.01:3;>> ft=2*cos(3*t+pi/4);>> plot(t,ft),grid on;>> axis([0 3 -2.2 2.2]);>> title('2cos(3t+pi/4)')（2）>> t=0:0.01:3;>> ft=2-exp(-t);>> plot(t,ft),grid on;>> title('(2-exp(-t))u(t)')（3）>> t=-1:0.01:1;>> ft=t.*(uCT(t)-uCT(t-1));>> plot(t,ft),grid on>> axis([-1 1 -0.2 1.2]);>> title('t[u(t)-u(t-1)]')（4）>> t=-1:0.01:3;>> ft=(1+cos(pi*t)).*(uCT(t)-uCT(t-2));>> plot(t,ft),grid on>> axis([-1 3 -0.2 2.2]);>> title('[1+cos(pi*t)][u(t)-u(t-2)]')2-2.利用MATLAB命令画出下列复信号的实部、虚部、模和辐角（1）>> t=0:0.01:3;>> ft=2+exp(i*(pi/4)*t)+exp(i*(pi/2)*t);>> subplot(2,2,1);plot(t,real(ft));title('实部');axis([0 3 0 4]);grid on;>> subplot(2,2,2);plot(t,imag(ft));title('虚部');axis([0 3 0 2]);grid on;>> subplot(2,2,3);plot(t,abs(ft));title('模');axis([0 3 0 4]);grid on;>> subplot(2,2,4);plot(t,angle(ft));title('相角');axis([0 3 0 2]);grid on;（2）t=0:0.01:3;>> ft=2*exp(i*(t+pi/4));>> subplot(2,2,1);plot(t,real(ft));title('实部');axis([0 3 0 2]);grid on;');axis([0 3 0 2]);grid on; 虚部>> subplot(2,2,2);plot(t,imag(ft));title('>> subplot(2,2,3);plot(t,abs(ft));title('模');axis([0 3 0 4]);grid on;>> subplot(2,2,4);plot(t,angle(ft));title('相角');axis([0 3 0 4]);grid on;2-3.利用MATLAB命令产生幅度为1、周期为1、占空比为0.5的一个周期矩形脉冲信号>> t=-0.5:0.01:3;>> ft=square(2*pi*t,50);>> plot(t,ft);grid on;axis([-0.5 3 -1.2 1.2]);>> title('幅度为1、周期为1、占空比0.5的周期举行脉冲信号')3连续时间信号在MATLAB中的运算3-1.试用MATLAB命令绘出以下信号的波形图（1）>> syms x t;>> t=-1:0.01:1;>> x=exp(-t).*sin(10*pi*t)+exp(-0.5*t).*sin(9*pi*t);>> plot(t,x)（2）>> syms x t;>> t=-1:0.01:1;>> x=sinc(t).*cos(10*pi*t);>> plot(t,x)3-2.已知连续时间信号f(t)的波形如图3-6所示，试用MATLAB 命令画出下列信号的波形图先画出图3-6：>> t=-2:0.01:2;>>f=(-t-1).*(-uCT(t+2)+uCT(t+1))+uCT(t+1)+uCT(t)-uCT(t-1)-(t-1).*(uCT(t-1)-uCT(t-2))-uCT(t-2);>> plot(t,f)>> axis([-4 4 -1 2])>> title('图3-6')>> t=-2:0.01:2;>> f1=funct2(t-1);>> f2=funct2(2-t);>> f3=funct2(2*t+1);>> f4=funct2(4-t/2);>> f5=(funct2(t)+funct2(-t)).*uCT(t);>> subplot(231);plot(t,f1);grid on;title('f(t-1)');axis([-3 3 -1 2]);>> subplot(232);plot(t,f2);grid on;title('f(2-t)');axis([-3 3 -1 2]);>> subplot(233);plot(t,f3);grid on;title('f(2t-1)');axis([-3 3 -1 2]);>> subplot(234);plot(t,f4);grid on;title('f(4-t/2)');axis([-3 3 -1 2]);>> subplot(235);plot(t,f5);grid on;title('(f(t)+f(-t))u(t)');axis([-3 3 -1 2]);3-3.试用MATLAB命令绘出如图3-7所示信号的偶分量和奇分量>> t=0:0.01:2;>> f=(uCT(t)-uCT(t-2)).*(-t+1);>> plot(t,f);title('图3-7')>> f1=fliplr(f);>> fe=(f+f1)/2;fo=(f-f1)/2;>> subplot(211),plot(t,fe);grid on>> title('fe')>> subplot(212),plot(t,fo);grid on;title('fo')4连续时间信号的卷积计算命令绘出下列信号的卷积积分的时域4-1用MATLAB 波形图>>dt=0.001;t1=-0.5:dt:3.5;>> f1=uCT(t1)-uCT(t1-2);>> t2=t1;>> f2=uCT(t2)+uCT(t2-1)-uCT(t2-2)-uCT(t2-3);>> [t,f]=ctsconv(f1,f2,t1,t2,dt);6周期信号的傅里叶级数及频谱分析6-1已知周期三角信号如图6-5所示，试求出该信号的傅里叶级数，利用MATLAB编程实现其各次谐波的叠加，并验证其收敛性。

《信号与系统》实验预备知识—matlab入门与操作

《信号与系统》实验预备知识matlab入门与操作绪言MATLAB应用简介1．MATLAB在信号与系统中的应用简介MATLAB的名称源自Matrix Laboratory，1984年由美国Mathworks公司推向市场。

它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。

MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。

MATLAB软件包括五大通用功能：数值计算功能（Nemeric）；符号运算功能（Symbolic）；数据可视化功能（Graphic）；数据图形文字统一处理功能（Notebook）和建模仿真可视化功能（Simulink）。

该软件有三大特点：一是功能强大；二是界面友善、语言自然；三是开放性强。

目前，Mathworks公司已推出30多个应用工具箱。

MATLAB 在线性代数、矩阵分析、数值及优化、数理统计和随机信号分析、电路与系统、系统动力学、信号和图像处理、控制理论分析和系统设计、过程控制、建模和仿真、通信系统、以及财政金融等众多领域的理论研究和工程设计中得到了广泛应用。

MATLAB在信号与系统中的应用主要包括符号运算和数值计算仿真分析。

由于信号与系统课程的许多内容都是基于公式演算，而MATLAB借助符号数学工具箱提供的符号运算功能能基本满足信号与系统课程的需求。

例如，解微/差分方程、傅里叶正反变换、拉普拉斯正反变换、z正反变换等。

MATLAB在信号与系统中的另一主要应用是数值计算与仿真分析，主要包括函数波形绘制、函数运算、冲激响应与阶跃响应仿真分析、信号的时域分析、信号的频谱分析、系统的S域分析、零极点图绘制等内容。

数值计算仿真分析可以帮助更深入理解信号与系统的理论知识，并为将来使用MATLAB进行信号处理领域的各种分析和实际应用打下基础。

2．MATLAB软件使用入门2.1 MATLAB软件的环境介绍MATLAB 6.5的工作桌面由标题栏、菜单栏、工具栏、命令窗口（Command Window）、工作空间窗口（Workspace）、当前目录窗口（Current Directory）、历史命令窗口（Command History）及状态栏组成，从而为用户使用MATLAB提供了集成的交互式图形界面，如图1所示。

第一章MATLAB运行基础与入门练习

第一章MATLAB运行基础与入门练习《MATLAB仿真与应用》实验报告第一章 MATLAB运行基础与入门练习一、实验目的1. 熟悉MATLAB环境，并能简单设置工作环境。

2. 熟悉MATLAB的工作界面，了解各个窗口的功能。

3. 重点掌握指令窗的基本操作方式和常用操作指令。

二、实验内容1、logo ：产生图形框2、demo：产生演示窗口3、矩阵的输入 A=[1，2，3；4，5，6；7，8，9]或 A=[1,2,34,5,67,8,9]输出为A=1 2 34 5 67 8 94、指令续行输入在末尾输入…（续行符号前需要有空格）5、复数的表示直角坐标表示法 z1=3+4i极坐标表示法 z2=2*exp（i*pi/6）6、矩阵C的实部 C_real=real(C)虚部 C_imag=imag(C)模 C_magnitude=abs(C)相角 C_phase=angle(C)*180/pi7、定义自变量取值数组 t=0：pi/50：4*pi自变量下线精度上线8、模开三次方 R=abs（a）^（1/3）9、hold on 开始画图hold of 终止画图10、grid 在坐标纸上产生小方格11、Plot（x,y,’b:’）绘制二维曲线的基本函数b位置为颜色：位置代表线形12、赋值用 = 例如 a=1 ，b=2 ，c=313、计算自变量平面上取值点坐标的二维数组X=ones(size(y))*x14、制定网格图用hot色图绘制 colormap（hot）15、绘制三维网格图 mesh（Z）16、clc 清空命令行窗口Clear清空工作区三、思考练习题1.设a=-8，运行以下三条指令，问运行结果相同吗？问什么？W1=a^(2/3)W2=(a^2)^(2/3)W3=(a^(1/3))^2解：>> a=-8a = -8>> w1=a^(2/3)>> w2=(a^2)^(1/3)>> w3=(a^(1/3))^2w1 =-2.0000 + 3.4641iw2 =4.0000w3 = -2.0000 + 3.4641i2.复数z1=4+3i,z2=1+2i,z3=2exp(i*pi/6)表达，及计算z=z1z2/z3.>> z1=4+3iz1 =4.0000 + 3.0000i>> z2=1+2iz2 = 1.0000 + 2.0000i>> z3=2*exp(i*pi/6)z3 =1.7321 + 1.0000i>> z=z1*z2/z3z = 1.8840 + 5.2631i3.在MATLAB中运行指令（-8）^（1/3）后，会得到-2吗？三次根号下-8的全部方根有几个？写出计算全部方根的M脚本文件。

（完整版）信号与系统Matlab实验作业

（完整版）信号与系统Matlab实验作业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)]t f t e u t u t =----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()()j t f t e σω+=当0.4, 8σω==(0<t<10)时的实部和虚部的< p="">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;t=-10:0.01:10; f='sin(t)/t'; ezplot(f,t); grid on;t=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=t 1处的冲击信号为11111()()0 t t t x t t t otherδ??<<+?=-=画出0.2?=, t 1=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n f，在n s处有一单位脉冲。

信号与系统——Matlab部分习题

课程设计（论文）课程名称：信号与系统课程论文题目：信号与系统——MATLAB课程设计姓名：系：专业：物理学（电子信息工程方向）年级：大学二年级学号：指导教师：职称：2017年 5 月22日目录摘要---------------------------------------------------------------------- 1关键词-------------------------------------------------------------------- 1一、M2-7 --------------------------------------------------------------- 21、问题重述--------------------------------------------------------------- 22、问题分析--------------------------------------------------------------- 23、仿真程序与仿真结果----------------------------------------------------- 2（1）仿真程序---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2频率为262Hz的正弦信号声音波形 ------------------------------------------------------------------------------- 2频率为294Hz的正弦信号声音波形 ------------------------------------------------------------------------------- 3频率为330Hz的正弦信号声音波形 ------------------------------------------------------------------------------- 3频率为349Hz的正弦信号声音波形 ------------------------------------------------------------------------------- 4频率为392Hz的正弦信号声音波形 ------------------------------------------------------------------------------- 4频率为440Hz的正弦信号声音波形 ------------------------------------------------------------------------------- 5频率为494Hz的正弦信号声音波形 ------------------------------------------------------------------------------- 5频率为524Hz的正弦信号声音波形 ------------------------------------------------------------------------------- 6结果分析：--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6（2）仿真程序：------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6仿真结果：--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7结果分析：--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7（3）仿真程序：------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7仿真结果：--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7结果分析：--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8二、M3-3 ------------------------------------------------------------------ 81、问题重述--------------------------------------------------------------- 82、问题分析--------------------------------------------------------------- 83、仿真程序与仿真结果----------------------------------------------------- 8（1）仿真程序：------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8仿真结果：--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8结果分析：--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9（2）仿真程序：------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9仿真结果：--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9结果分析：--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9三、M4-3 ----------------------------------------------------------------- 101、问题重述：------------------------------------------------------------ 102、问题分析-------------------------------------------------------------- 103、仿真程序与仿真结果---------------------------------------------------- 10（1）仿真程序：----------------------------------------------------------------------------------------------------- 10仿真结果：------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10结果分析：------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10（2）仿真程序：----------------------------------------------------------------------------------------------------- 11仿真结果：------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11结果分析：------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12（3）女声变男声：-------------------------------------------------------------------------------------------------- 12仿真程序：------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12仿真结果：------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12结果分析：------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 124、自主学习内容---------------------------------------------------------- 125、阅读文献-------------------------------------------------------------- 126、发现问题-------------------------------------------------------------- 127、问题探究-------------------------------------------------------------- 13信号与系统——MATLAB课程设计摘要：1.（1）掌握信号的建模，了解基本信号及其特点；（2）掌握基本信号的叠加及播放；（3）掌握MA TLAB对语音信号的读取与播放及其时域波形分析。

Matlab 信号与系统

信号基本运算的MATLAB实现
尺度变换、翻转、时移、相加、相乘、差分与求和、微分与积分
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一、基本信号的MATLAB表示
➢ 指数信号Aeat ➢ 指数序列ak ➢ 正弦型信号 ➢ 抽样函数Sa(t) ➢ 矩形脉冲信号 ➢ 三角波脉冲信号
y = A*exp(a*t); 幂运算a.^k实现内部函数cos( ) 和sin( ) sinc(t) y = rectpuls(t,width) y = tripuls(t, width,skew)
信号与系统
Signals and Systems
利用MATLAB进行信号与系统分析
MATLAB简介信号的MATLAB表示利用MATLAB进行系统的时域分析利用MATLAB进行信号的频域分析利用MATLAB分析系统的频率特性利用MATLAB进行连续系统的s域分析利用MATLAB进行离散系统的z域分析利用MATLAB进行系统的状态变量分析
34
二、信号基本运算的MATLAB实现
3. 离散序列的差分与求和连续信号的微分与积分
例:已知三角波x(t)，画出其微分与积分的波形
%differentiation h=0.001;t= -3:h:3; y1=diff(f2_2(t))*1/h; plot(t(1:length(t)-1),y1)
运算符号
➢ 算数运算符
+
-
*
/
^
'
加减乘除乘方矩阵的复共轭转置
9
三、表达式
运算符号
➢ 逻辑运算符
A&B
A|B
~A
逻辑与(and) 逻辑或(or) 逻辑非(not)
值为0时表示逻辑假(F)，其它任何非零值表示逻辑真(T)。

信号与系统基础-应用WEB和MATLAB第三版英文影印版课后练习题含答案

信号与系统基础-应用WEB和MATLAB第三版英文影印版课后练习题含答案简介《信号与系统基础-应用WEB和MATLAB第三版》是一本介绍信号与系统基础理论及其在工程中应用的教材。

本书作者结合MATLAB软件及其工具箱来讲解教材，实现了理论和实践的结合。

为了深入学习信号与系统，本书配有大量课后习题，可有效帮助读者巩固和应用所学的理论知识。

本文为您提供该书的英文影印版课后习题答案，方便您学习和参考。

目录Chapter 11.1 信号的分类1. 什么是信号？信号是指在时间或空间上发生变化的物理量，包括声音、光、电等。

2. 信号的分类信号可根据其时间性质、频率性质、波形等特征进行分类。

其中，时间性质将信号分为连续时间信号和离散时间信号；频率性质将信号分为周期信号和非周期信号；波形将信号分为分段常值信号、线性信号、非线性信号等。

Chapter 22.1 系统的概念1. 什么是系统？系统是指由若干个元件组成的整体，它们相互作用，从而实现一定功能的。

在信号与系统中，系统可分为线性系统和非线性系统，以及时变系统和时不变系统等。

2. 系统的分类系统可根据其时变性质、线性性质、因果性质、稳定性质等特征进行分类。

其中，线性时不变系统(简称LTI系统)占据了信号与系统中相当重要的地位。

结论通过以上目录，我们可以发现，信号与系统是一门重要的学科，为电子与通信领域提供了核心知识。

而《信号与系统基础-应用WEB和MATLAB第三版》借助MATLAB软件实现理论与实践的结合，使得学习更加直观、丰富。

本文提供该书英文影印版的课后习题答案，希望能够对您的学习有所帮助。

MATLAB信号与系统分析教程

MATLAB信号与系统分析教程第一章概述与基本概念（200字）信号与系统分析是一门重要的学科，它涉及到许多领域，如通信工程、图像处理、控制系统等。

MATLAB作为一种强大的数学软件，为信号与系统分析提供了支持。

本章将介绍信号与系统的基本概念，包括信号的分类、系统的定义和性质等。

同时，还将介绍MATLAB中的信号与系统分析工具。

第二章信号的表示与处理（400字）信号的表示与处理是信号与系统分析的基础。

MATLAB提供了多种表示信号的方式，包括时域表示、频域表示、离散表示等。

本章将介绍这些表示方式的原理和使用方法，并给出实例演示。

此外，还将介绍信号处理的常用方法，如滤波、降噪、频谱分析等，通过MATLAB的工具箱实现信号处理。

第三章系统的性质与分析（400字）系统是对信号的处理方式，系统的性质与分析对于理解和设计系统至关重要。

本章将介绍系统的线性性、时不变性、因果性等基本性质，并给出MATLAB中的系统性质分析方法。

同时，还会介绍系统的稳定性与抗干扰性等重要概念，并通过实例演示MATLAB如何进行系统性质的分析。

第四章推导与分析系统（400字）推导与分析系统是信号与系统分析的核心内容。

本章将介绍连续系统与离散系统的推导与分析方法，并给出MATLAB中的实现方式。

此外，还将介绍系统的传递函数与频率响应的概念，并演示如何使用MATLAB进行传递函数的求解与频率响应的绘制。

第五章信号与系统的仿真与实验（300字）仿真与实验是信号与系统分析的重要手段，可以验证分析的结果与理论的一致性。

本章将介绍MATLAB中的仿真工具和实验设备的使用方法，并给出实例演示。

同时，还将介绍如何使用MATLAB进行系统建模、仿真和实验分析，以及如何进行灵敏度分析和参数优化。

第六章应用与扩展（300字）信号与系统分析在各个领域都有广泛的应用。

本章将介绍信号与系统在通信工程、图像处理、控制系统等领域的具体应用。

同时，还将介绍如何利用MATLAB进行各种应用的设计与仿真，并给出实例演示。

《信号与系统》MATALB语言概述与基本语法练习

实验一 MATLAB语言概述一、实验目的1、熟悉MATLAB主界面，学会简单的操作；2、学会使用MATLAB帮助命令；3、学会调用演示程序。

二、实验原理1、MATLB语言的发展MATLAB是一种科学计算软件，主要适用于矩阵运算机控制和信息处理领域的分析设计。

它使用方便，输入简捷，内容丰富，并且很容易由用户自行扩展。

因此，当前已成为大学教学和科学研究中最常用而必不可少的工具。

MATLAB由美国Mathworks公司于1984年正式推出，从那是起到现在已升级7.X版本。

随着版本的升级，内容不断扩充，功能更加强大。

特别是在系统仿真和实时运算等方面有很多新进展，更扩大了它的应用前景。

MATLAB是“矩阵实验室”（MATrix LAB oratoy）的缩写，它是一种以矩阵运算为基础的交换式程序语言，专门针对科学、工程计算及绘图的要求。

与其它计算机语言相比，其特点是简洁和智能化，适应科技专业人员的思维方式和书写习惯，使得编程和调试效率大大提高。

它用解释方式工作，键入程序立即得到结果，人机交换性能好，深得科技人员的喜爱。

MATLAB语言比较好学，因为它只有一种数据类型，一种标准的输入输出语句，不用“指针”，不需编译，比其它语言少了很多内容。

并且MATLAB自学十分方便，通过它的掩饰（de mo）和求助（help）命令，人们可以方便的在线学习各种函数的用法及其内涵。

MATLAB语言的难点是函数较多，仅基本部分就有700多个，其中常用的有二三百个，要尽量多记少查，可以提高编程效率，而且这是终生受益的。

2、MATLAB的工作环境MATLAB7.x的工作环境主要由命令窗（Command Window）、图形窗（figure Window）和文本编辑窗（File Editor）组成。

还有一些辅助视窗，它们对初学者用处不大，这里不作介绍。

（1）命令窗在windows桌面上，双击MATLAB图标，就可进入MATLAB工作环境。

信号与系统MATLAB基本语法

if-else-end语句

if-else-end语句的一般形式为： if〈表达式〉逻辑表达式值为“真”时执行的语句 else 逻辑表达式值为“假”时执行的语句 end 在MATLAB语言的if-else-end语句中的else子句是可选项，即语句中可以不包括else子句的条件判断。
if-else-end语句
用矩阵除法解线性方程组
解方程组 6 x1 + 3 x2 + 4 x3 = 3 -2 x1 + 5 x2 + 7 x3 = -4 8 x1 - 4 x2 - 3 x3 = -7 的程序为： A = [6,3,4; -2,5,7; 8,-4,-3]; B = [3;-4;-7]; X = A\B
矩阵整体的幂次运算

for 语句

for语句的结构形式为： for k=初值：增量：终值语句组A； end 即它把语句组A反复执行N次。在每次执行时程序中的k值不同。 N = 1+(终值－初值) / 增量举例如下： for n=1:10 x(n)=sin(n*pi/10); end
for 语句
线性方程组表为矩阵相乘
x1 + 2 x2 + 3 x3 = 2 3 x 1- 5 x 2 + 4 x 3 = 0 7 x1 + 8 x 2 + 9 x3 = 2 可以表为 1 2 3 x1 2 b A * X 3 5 4 x2 0 7 8 9 2 x3 故有 X=[x1;x2;x3]=A\b

2.4 逻辑判断及流程控制

关系运算逻辑运算流程控制语句
关系运算

信号与系统常用MATLAB语句

3. 图像小波变换的Matlab 实现函数3.1 一维小波变换的Matlab 实现(1) dwt 函数Matlab功能：一维离散小波变换格式：[cA,cD]=dwt(X,'wname')[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D)别可以实现一维、二维和N 维DFT说明：[cA,cD]=dwt(X,'wname') 使用指定的小波基函数'wnam e' 对信号X 进行分解，cA、cD 分别为近似分量和细节分量；[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的滤波器组Lo_D、Hi_D 对信号进行分解。

(2) idwt 函数功能：一维离散小波反变换格式：X=idwt(cA,cD,'wname')X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R)X=idwt(cA,cD,'wname',L)函数X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L)说明：X=idwt(cA,cD,'wname') 由近似分量cA 和细节分量cD 经小波反变换重构原始信号X 。

'wname' 为所选的小波函数X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) 用指定的重构滤波器Lo_R 和Hi_R 经小波反变换重构原始信号X 。

X=idwt(cA,cD,'wname',L) 和X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 指定返回信号X 中心附近的L 个点。

1. 离散傅立叶变换的Matlab实现3.2 二维小波变换的Matlab 实现二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和N 维DFTdwt2 二维离散小波变换wavedec2 二维信号的多层小波分解idwt2 二维离散小波反变换Matlabwaverec2 二维信号的多层小波重构wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量1. 离散傅立叶变换的Matlab实现detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量upwlev2 二维小波分解的单层重构1. 离散傅立叶变换的Matlab实现dwtpet2 二维周期小波变换idwtper2 二维周期小波反变换(1) wcodemat 函数功能：对数据矩阵进行伪彩色编码格式：Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL)Y=wcodemat(X,NB,OPT)Y=wcodemat(X,NB)Y=wcodemat(X)说明：Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL) 返回数据矩阵X 的编码矩阵Y ；NB 伪编码的最大值，即编码范围为0～NB，缺省值NB＝16；OPT 指定了编码的方式（缺省值为'mat'），即：别可以实现一维、二维和N 维DFTOPT＝'row' ，按行编码OPT＝'col' ，按列编码OPT＝'mat' ，按整个矩阵编码ABSOL 是函数的控制参数（缺省值为'1'），即：ABSOL＝0 时，返回编码矩阵ABSOL＝1 时，返回数据矩阵的绝对值ABS(X)1. 离散傅立叶变换的Matlab实现(2) dwt2 函数功能：二维离散小波变换格式：[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D)说明：[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')使用指定的小波基函数'wnam e' 对二维信号X 进行二维离散小波变幻；cA，cH,cV,cD 分别为近似分量、水平细节分量、垂直细节分量和对角细节分量；[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的分解低通和高通滤波器Lo_D 和Hi_D 分解信号X 。

《基于MATLAB的信号与系统实验指导》编程练习资料

《基于MATLAB的信号与系统实验指导》编程练习资料MATLAB是一种强大的计算机计算和编程语言，它可以用于分析、模拟和可视化大量复杂的信号与系统过程，为电子工程师和数字系统工程师提供了全面而又直观的分析和设计工具。

本文旨在为我们介绍一些基于MATLAB的信号与系统实验练习，帮助工程师们更好地理解MATLAB在信号与系统实验中的应用。

首先，我们介绍一种基于 MATLAB 的信号 and 系统实验练习：连续时间信号的分析与处理。

我们以常见的音频信号为例，利用MATLAB的图形用户界面（GUI）和应用程序工具（APPS），可以很方便地构建信号读取、分析及显示工具。

同时，MATLAB的内置函数可以用来进行连续时间信号的傅立叶变换，以及在频域中进行简单的滤波运算，使得信号进行滤波和处理更加方便。

再者，MATLAB也可以用于离散时间信号分析。

因为MATLAB运行结果快速稳定，效率高，所以，它可以很好地用于离散时间信号的微分，积分，以及自回归运算等操作。

此外，MATLAB的典型离散信号工具箱也支持基于序列的采样处理，可以自动识别可能的故障状态，并对采样信号进行FFT、PCA及时域，频域及谱图模型分析，这样可以方便快捷地得到信号采样结果。

最后，MATLAB可以用于实时信号处理实验练习，具有很高的灵活性和可扩展性。

MATLAB提供了一个丰富而完善的实时数据获取、图形显示以及实时算法处理框架。

用户可以轻松设计实时信号处理的仿真实验，在计算机与实体之间的互动中，以信号作为中间载体，模拟实时时延等等影响信号传输的参数，为实时信号处理提供直观的可视化指导。

基于MATLAB的信号与系统实验指导可以帮助工程师更好地理解信号与系统实验的处理过程以及MATLAB的运用，从而更好地实现系统的设计和优化。

信号与系统Matlab入门训练

《信号与系统》课程研究性学习指导姓名学号同组成员指导教师时间信号系统课程MATLAB入门训练【目的】(1) 学会仿真软件MA TLAB的初步使用方法，掌握利用MATLAB进行信号表示和信号运算。

(2) 掌握基本信号的运算，加深对信号时域分析基本原理和方法的理解，并建立时频之间的感性认识。

【研究性学习内容】题目一：连续信号波形与plot函数。

为了绘制图1所示信号的波形及学习MA TLAB基本函数的使用，给出了下面一段程序；t图1%程序p2_1 连续信号波形的绘制clear;t=[-1 0 2 3 3 5 5 6];x=[ 0 0 2 2 -1 -1 0 0];subplot(211)plot(t,x);xlabel('t');ylabel('x(t)');title('图１');axis([-1 6 -2 3]);subplot(212)plot(t,x,'o');xlabel('t');ylabel('x(t)');title('图２');axis([-1 6 -2 3]);(a)运行程序p2_1（程序名必须用字母开头，后面可跟字母、数字下划线），观察程序运行的结果，解释subplot(211)和subplot(212)的功能；(请利用MA TLAB提供的Help)(b)比较图1和图2，解释plot(t,x)和plot(t,x,'o')的功能；(c)通过修改命令axis中的参数，观察其对信号波形的影响；(d)编一MATLAB函数,使其能计算出图1信号各点的值；提示：参考上课时提供的例程。

Function yt=X1(t)yt=t.*(t>=0&t<=2)+2*(t>2&t<=3)-3*(t>3&t<=5);plot(t,X1(t))axis([0,6,-2,4])t=0:0.0001:6;x=t.*(t>=0&t<=2)+2*(t>2&t<=3)-1*(t>3&t<=5);plot(t,x)title('Í¼2'); axis([0,6,-2,4])(e) 试画出x (t )、x (0.5t )、x (2 0.5 t ) 和)π12sin()(t t x 的波形。