信号与系统 MATLAB实验报告

《信号与系统》MATLAB实验报告

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实验时间：

实验地点：

实验一 连续时间信号的表示及可视化

实验题目：

)()(t t f δ=；)()(t t f ε=；at e t f =)(（分别取00<>a a 及）； )()(t R t f =；)()(t Sa t f ω=；)2()(ft Sin t f π=（分别画出不同周期个数

的波形）。

解题分析：

以上各类连续函数，先运用t = t1: p:t2的命令定义时间围向量，然后调用对应的函数，建立f 与t 的关系，最后调用plot （）函数绘制图像，并用axis （）函数限制其坐标围。

实验程序：

（1）

)()(t t f δ=

t=-1:0.01:3 %设定时间变量t 的围及步长 f=dirac(t) %调用冲激函数dirac （） plot(t,f) %用plot 函数绘制连续函数 axis([-1,3,-0.5,1.5]) %用axis 函数规定横纵坐标的围 （2）

)()(t t f ε=

t=-1:0.01:3 %设定时间变量t 的围及步长 f=heaviside(t) %调用阶跃函数heaviside （） plot(t,f) %用plot 函数绘制连续函数 title('f(t)=heaviside(t)') %用title 函数设置图形的名称 axis([-1,3,-0.5,1.5]) %用axis 函数规定横纵坐标的围 （3）

at e t f =)(

a=1时：

t=-5:0.01:5 %设定时间变量t 的围及步长 f=exp(t) %调用指数函数exp （） plot(t,f) %用plot 函数绘制连续函数 title('f=exp(t)') %用title 函数设置图形的名称 axis([-5,5,-1,100]) %用axis 函数规定横纵坐标的围 a=2时： t=-5:0.01:5

f=exp(2*t) %调用指数函数exp （） plot(t,f)

title('f=exp(2*t)') axis([-5,5,-1,100]) a=-2时： t=-5:0.01:5 f=exp(-2*t) plot(t,f)

title('f=exp(-2*t)') axis([-5,5,-1,100]) （4）

)()(t R t f =

t=-5:0.01:5

f=rectpuls(t,2) %用rectpuls(t,a)表示门函数，默认以零点为中心，宽度为a plot(t,f) title('f=R(t)') axis([-5 5 -0.5 1.5]) （5）

)()(t Sa t f ω=

ω=1时： t=-20:0.01:20

f=sin(t)./t %调用正弦函数sin （）,并用sin （t ）./t 实现抽样函数 plot(t,f)

title('f(t)=Sa(t)') axis([-20,-20,-0.5,1.1]) ω=5时： t=-20:0.01:20 f=sin(5*t)./(5*t) plot(t,f)

title('f(t)=Sa(5*t)') axis([-20,-20,-0.5,1.1]) （6）

)2()(ft Sin t f π=

ω=1时： t=-10:0.01:10

f=sin(t) %调用正弦函数sin （） plot(t,f); title('f=sin(t)') axis([-10,10,-2,2]) ω=5时： t=-10:0.01:10 f=sin(5*t) plot(t,f);

title('f=sin(5*t)') axis([-10,10,-2,2])

实验结果；

（1）

-1

-0.500.51 1.52 2.53

-0.50

0.5

1

1.5

（2）

-1

-0.500.51 1.52 2.53

-0.50

0.5

1

1.5

f(t)=heaviside(t)

（3） a=1时：

-5-4-3-2-1012345 a=2时：

f=exp(2*t)

-5-4-3-2-1012345 a=-2时：

-5

-4-3-2-1012345

（4）

-5

-4-3-2-1

012345

-0.50

0.5

1

1.5

f=R(t)

（5） ω=1时：

-20

-15-10-505101520

-0.4-0.2

0.2

0.4

0.6

0.8

1

ω=5时：

-20

-15-10-505101520

-0.4-0.2

0.2

0.4

0.6

0.8

1

f(t)=Sa(5*t)

（6） ω=1时：

-10

-8-6-4-20246810

-2-1.5-1-0.500.511.5

2

ω=5时：

-10

-8-6-4-20246810

-2-1.5-1-0.500.511.5

2f=sin(5*t)

实验心得体会:

(1) 在 MATLAB 中，是用连续信号在等时间间隔点的样值来近似地表示连续信号

的，当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。在 MATLAB 中t = t1: p: t2的命令定义时间围向量，t1为信号起始时间，t2为终止时间，p 为时间间隔。

(2)plot( )函数可用于连续函数的绘制。

(3)用axis （）函数限制坐标围，可使图像更加匀称美观。

改进想法：

本题中函数的表示方法都不只一种。如阶跃函数可以借助符号函数来实现可视化。其程序和结果如下： t=-5:0.05:5

f=sign(t) %调用符号函数sign （） axis([-5,5,-1.1,1.1])

ff=1/2+1/2*f %运用阶跃函数与符号函数的关系，表示出阶跃函数ff plot(t,ff)

axis([-5,5,-0.1,1.1])

-5

-4

-3

-2

-1

1

2

3

4

5

00.2

0.4

0.6

0.8

1

f=heaviside(t)