基于MATLAB的信号与系统实验指导编程练习
信号与系统实验指导书信号与系统matlab实验
信号与系统实验指导书信号与系统matlab实验信号与系统实验指导书一、实验目的1、掌握用Matlab绘制波形图的方法,学会常见波形图的绘制。
2、掌握用Matlab编写函数的方法3、通过对周期信号和非周期信号的观察,加深对周期信号的理解。
二、实验内容1、实验原理与计算实例1.1 绘制波图的基本函数 Matlab是一种基于矩阵和数组的编程语言,它将所有的变量都看成矩阵。
它不仅有强大的计算功能,还有各种各样的画图功能。
这里主要介绍信号与系统分析中常见的几个Matlab函数,包括Matlab提供的内部函数和自定义函数。
我们可以在命令窗口中每次执行一条Matlab语句;或者生成一个程序,存为M文,供以后执行;或是生成一个函数,在命令窗口中执行。
下面介绍几个基本函数。
(1)单位阶跃函数 M文名:u.m%单位阶跃函数(连续或离散)%调用格式 y=u(t)产生单位阶跃函数 function y=u(t) y=(t>=0)(2)门函数 M文名:rectplus.m,是Matlab的内部函数。
调用格式 y=rectplus(t)产生高度为1,宽度为1的门函数调用格式y=rectplus(t,W) 产生高度为1,宽度为W的门函数(3)三角脉冲函数 M文名:tripuls.m,是Matlab的内部函数。
调用格式 y=tripuls(t) 产生高度为1,宽度为1的三角脉冲函数调用格式 y=tripuls(t,w) 产生高度为1,宽度为w的三角脉冲函数调用格式 y=tripuls(t,w,s)产生高度为1,宽度为w的三角脉冲函数,-1<s<1。
当s=0时,为对称三角形;当S=-1时,为三角形顶点左边。
(4)抽样函数 M文名:Sa.m %抽样函数(连续或者离散)% 高度为1 % 调用格式 y=Sa(t),产生高度为1,第一个过零点为π function f=Sa(t)f=sinc(t./pi) %sinc(t)=sin(πt)/(πt)是MATLAB函数(5)符号函数 M文名:sign.m是Matlab的内部函数。
信号与系统matlab实验及答案
产生离散衰减正弦序列()π0.8sin 4n x n n ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 010n ≤≤,并画出其波形图。
n=0:10;x=sin(pi/4*n).*0.8.^n;stem(n,x);xlabel( 'n' );ylabel( 'x(n)' );用MATLAB 生成信号()0sinc at t -, a 和0t 都是实数,410t -<<,画波形图。
观察并分析a 和0t 的变化对波形的影响。
t=linspace(-4,7); a=1;t0=2;y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);t=linspace(-4,7); a=2;t0=2;y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);t=linspace(-4,7); a=1;t0=2;y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);三组对比可得a 越大最大值越小,t0越大图像对称轴越往右移某频率为f 的正弦波可表示为()()cos 2πa x t ft =,对其进行等间隔抽样,得到的离散样值序列可表示为()()a t nT x n x t ==,其中T 称为抽样间隔,代表相邻样值间的时间间隔,1s f T=表示抽样频率,即单位时间内抽取样值的个数。
抽样频率取40 Hz s f =,信号频率f 分别取5Hz, 10Hz, 20Hz 和30Hz 。
请在同一张图中同时画出连续信号()a x t t 和序列()x n nT 的波形图,并观察和对比分析样值序列的变化。
可能用到的函数为plot, stem, hold on 。
fs = 40;t = 0 : 1/fs : 1 ;% ƵÂÊ·Ö±ðΪ5Hz,10Hz,20Hz,30Hz f1=5;xa = cos(2*pi*f1*t) ; subplot(1, 2, 1) ;plot(t, xa) ;axis([0, max(t), min(xa), max(xa)]) ;xlabel('t(s)') ;ylabel('Xa(t)') ;line([0, max(t)],[0,0]) ; subplot(1, 2, 2) ;stem(t, xa, '.') ;line([0, max(t)], [0, 0]) ;axis([0, max(t), min(xa), max(xa)]) ;xlabel('n') ;ylabel('X(n)') ;频率越高,图像更加密集。
matlab软件仿真实验(信号与系统)(1)
matlab软件仿真实验(信号与系统)(1)《信号与系统实验报告》学院:信息科学与⼯程学院专业:物联⽹⼯程姓名:学号:⽬录实验⼀、MATLAB 基本应⽤实验⼆信号的时域表⽰实验三、连续信号卷积实验四、典型周期信号的频谱表⽰实验五、傅⽴叶变换性质研究实验六、抽样定理与信号恢复实验⼀MATLAB 基本应⽤⼀、实验⽬的:学习MATLAB的基本⽤法,了解 MATLAB 的⽬录结构和基本功能以及MATLAB在信号与系统中的应⽤。
⼆、实验内容:例⼀已知x的取值范围,画出y=sin(x)的图型。
x=0:0.05:4*pi;y=sin(x);plot(y)例⼆计算y=sin(π/5)+4cos(π/4)例三已知z 取值范围,x=sin(z);y=cos(z);画三维图形。
z=0:pi/50:10*pi;x=sin(z);y=cos(z);plot3(x,y,z)xlabel('x')ylabel('y')zlabel('z')例四已知x的取值范围,⽤subplot函数绘图。
参考程序:x=0:0.05:7;y1=sin(x);y2=1.5*cos(x);y3=sin(2*x);y4=5*cos(2*x);subplot(2,2,1),plot(x,y1),title('sin(x)')subplot(2,2,2),plot(x,y2),title('1.5*cos(x)')subplot(2,2,3),plot(x,y3),title('sin(2*x)')subplot(2,2,4),plot(x,y4),title('5*cos(2*x)')连续信号的MATLAB表⽰1、指数信号:指数信号Ae at在MATLAB中可⽤exp函数表⽰,其调⽤形式为:y=A*exp(a*t) (例取 A=1,a=-0.4)参考程序:A=1;a=-0.4;t=0:0.01:10;ft=A*exp(a*t);plot(t,ft);grid on;2、正弦信号:正弦信号Acos(w0t+?)和Asin(w0t+?)分别由函数cos和sin表⽰,其调⽤形式为:A*cos(w0t+phi) ;A*sin(w0t+phi) (例取A=1,w0=2π,?=π/6) 参考程序:A=1;w0=2*pi; phi=pi/6; t=0:0.001:8;ft=A*sin(w0*t+phi);plot(t,ft);grid on ;3、抽样函数:抽样函数Sa(t)在MATLAB中⽤sinc函数表⽰,其定义为:sinc(t)=sin(πt)/( πt)其调⽤形式为:y=sinc(t)参考程序:t=-3*pi:pi/100:3*pi;ft=sinc(t/pi);plot(t,ft);grid on;4、矩形脉冲信号:在MATLAB中⽤rectpuls函数来表⽰,其调⽤形式为:y=rectpuls(t,width),⽤以产⽣⼀个幅值为1,宽度为width,相对于t=0点左右对称的矩形波信号,该函数的横坐标范围由向量t决定,是以t=0为中⼼向左右各展开width/2的范围,width的默认值为1。
《信号与系统》matlab仿真实验
《信号与系统》matlab仿真实验综合实验一《信号与系统》的MATLAB 仿真实验一.实验目的1.熟悉MATLAB软件平台、工具箱、高效的数值计算及符号计算功能。
2.熟悉MATLAB软件的信号处理编程方法和结果的可视化3.了解数字信号处理的计算机仿真方法4.进一步加深对信号与系统的基本原理、方法及应用的理解。
二.实验软件MATLAB 6.5 界面三.实验内容1.基本信号的表示及可视化2.连续信号的时域运算与时域变换3.线性系统的时域分析及Matlab实现4.连续时间信号的频域分析及Matlab实现四.实验原理方法及相关MATLAB函数1.基本信号的表示及可视化1.1 连续时间信号(1)表示出连续信号f(t)=Sa(t)=sin(t)/tMatlab命令如下:t=-10:1.5:10; %向量t时间范围t=t1:p:t2,p为时间间隔f=sin(t)./t;plot(t,f); %显示该信号的时域波形title(‘f(t)=Sa(t)’);xlabel(‘t’)axis([-10,10,-0.4,1.1])注:改变p可使信号波形更平滑,同学们可以试一试。
(2)单位阶跃信号定义阶跃函数function f=Heaviside(t)f=(t>0)调用阶跃函数t=-1:0.01:3;f=Heaviside(t)plot(t,f);axis([-1,3,-0.2,1.2]);(2)单位冲击信号d(t)定义冲击函数function chongji(t1,t2,t0)dt=0.01;t=t1:dt:t2;n=length(t);x=zeros(1,n);x(1,(-t0-t1)/dt+1)=1/dt;stairs(t,x);axis([t1,t2,0,1.2/dt])title('单位冲击信号δ(t)')调用的是chongji(-1,5,0);可以试着给别的t1,t2,t0.1.2离散时间信号(1)单位阶跃序列e(k)定义阶跃序列function jyxulie(k1,k2,k0)k=k1:-k0-1;kk=-k0:k2;n=length(k);nn=length(kk);u=zeros(1,n); %k0前信号赋值为零 uu=ones(1,nn); %k0后信号赋值为一stem(kk,uu,’filled’)hold onstem(k,u,’filled’)hold offtitle(‘单位阶跃序列’)axis([k1 k2 0 1.5])调用阶跃序列函数jyxulie(-2,6,0)(3)单位序列d(k)定义单位序列函数function dwxulie(k1,k2,k0)k=k1:k2;n=length(k);f=zeros(1,n);f(1,-k0-k1+1)=1;stem(k,f,’filled’)axis([k1,k2,0,1.5])title(‘单位序列d(k)’)调用单位序列函数dwxulie(-3,5,0)2.连续信号的时域运算与时域变换运算、变换的符号运算方法:相加、相乘、移位、反折、尺度变换、倒相已知信号)]2()2([)21()(--+⨯+=ttttfεε,用matlab求f(t+2),f(t-2),f(-t),f(2t),-f(t),并绘出时域波形。
基于matlab的信号与系统实验1
f2=stepfun(k2,0)-stepfun(k2,4);
f=dt*conv(f1,f2);
k0=k1(1)+k2(1);
k3=length(f1)+length(f2)-2;
k=k0:dt:k0+k3*dt;
subplot(2,2,1);
plot(k1,f1);title('f1(t)');xlabel('t');
y9=cos(7*pi*k1/4+pi/3);
subplot(3,3,1);stem(k1,y1);title('y_1(k)');
subplot(3,3,2);stem(k1,y2);title('y_2(k)');
>> subplot(3,3,3);stem(k1,y3);title('y_3(k)');
y6= y7= y8= y9=
指令:
>> k1=0:30;
y1=cos(pi*k1/2);
y2=cos(pi*k1/8);
y3=cos(pi*k1/4);
y4=cos(pi*k1);
y5=cos(3*pi*k1/2);
y6=cos(7*pi*k1/4);
y7=cos(15*pi*k1/8);
y8=cos(2*pi*k1);
以数值计算为主,学会区分数值计算和符号计算。
2.卷积与卷积和
掌握数值法计算离散卷积和,理解离散卷积与连续卷积的关系,掌握计算连续卷积的数值方法(近似方法)。
实验内容
一、信号的描述、运算、绘图
1、 用MATLAB生成下列函数,连续信号用plot,离散信号用stem绘图
信号与系统MATL实验及代码
实验一、MATLAB编程基础及典型实例一、实验目的(1)熟悉MATLAB软件平台的使用;(2)熟悉MATLAB编程方法及常用语句;(3)掌握MATLAB的可视化绘图技术;(4)结合《信号与系统》的特点,编程实现常用信号及其运算。
示例一:在两个信号进行加、减、相乘运算时,参于运算的两个向量要有相同的维数,并且它们的时间变量范围要相同,即要对齐。
编制一个函数型m文件,实现这个功能。
function [f1_new,f2_new,n]=duiqi(f1,n1,f2,n2)a=min(min(n1),min(n2));b=max(max(n1),max(n2));n=a:b;f1_new=zeros(1,length(n));f2_new=zeros(1,length(n));tem1=find((n>=min(n1))&(n<=max(n1))==1);f1_new(tem1)=f1;tem2=find((n>=min(n2))&(n<=max(n2))==1);f2_new(tem2)=f2;四、实验内容与步骤− 2 t (2)绘制信号x(t)= esin( t=0:0.1:30; 23t ) 的曲线,t的范围在0~30s,取样时间间隔为0.1s。
y=exp(-sqrt(2)*t).*sin(2*t/3); plot(t,y);(3)在n=[-10:10]范围产生离散序列:x( n)=⎧2 n ,− 3⎨≤ n ≤ 3,并绘图。
⎩0, Othern=-10:1:10;z1=((n+3)>=0);z2=((n-3)>=0);x=2*n.*(z1-z2);stem(n,x);(4)编程实现如下图所示的波形。
t=-2:0.001:3;f1=((t>=-1)&(t<=1));f2=((t>=-1)&(t<=2));f=f1+f2;plot(t,f);axis([-2,3,0,3]);(5)设序列f1(k)={ 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 },f2(k)={ 6 , 5 , 4 , 3 , 2 , 1 , 0 }。
信号与系统实验(MATLAB版) (1)
《信号与系统MATLAB实现》实验指导书电气信息工程学院2014年2月长期以来,《信号与系统》课程一直采用单一理论教学方式,同学们依靠做习题来巩固和理解教学内容,虽然手工演算训练了计算能力和思维方法,但是由于本课程数学公式推导较多,概念抽象,常需画各种波形,作题时难免花费很多时间,现在,我们给同学们介绍一种国际上公认的优秀科技应用软件MA TLAB,借助它我们可以在电脑上轻松地完成许多习题的演算和波形的绘制。
MATLAB的功能非常强大,我们此处仅用到它的一部分,在后续课程中我们还会用到它,在未来地科学研究和工程设计中有可能继续用它,所以有兴趣的同学,可以对MATLAB 再多了解一些。
MATLAB究竟有那些特点呢?1.高效的数值计算和符号计算功能,使我们从繁杂的数学运算分析中解脱出来;2.完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化;3.友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,易于学习和掌握;4.功能丰富的应用工具箱,为我们提供了大量方便实用的处理工具;MATLAB的这些特点,深受大家欢迎,由于个人电脑地普及,目前许多学校已将它做为本科生必须掌握的一种软件。
正是基于这些背景,我们编写了这本《信号与系统及MATLAB实现》指导书,内容包括信号的MA TLAB表示、基本运算、系统的时域分析、频域分析、S域分析、状态变量分析等。
通过这些练习,同学们在学习《信号与系统》的同时,掌握MATLAB的基本应用,学会应用MATLAB的数值计算和符号计算功能,摆脱烦琐的数学运算,从而更注重于信号与系统的基本分析方法和应用的理解与思考,将课程的重点、难点及部分习题用MATLAB进行形象、直观的可视化计算机模拟与仿真实现,加深对信号与系统的基本原理、方法及应用的理解,为学习后续课程打好基础。
另外同学们在进行实验时,最好事先预习一些MATLAB的有关知识,以便更好地完成实验,同时实验中也可利用MATLAB的help命令了解具体语句以及指令的使用方法。
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|~D 5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实验-实验二 Matlab中信号的运算
1、运用funtool对f(x)=sin(x)/x分别进行信号的尺度变换f(2x)、f(0.5x)和信号的移位运算f(x+1)、f(x-1)操作以及f(0.5x+1),分别记录相应波形。
f(x)=sin(x)/x f(x+1)f(2x) f(x-1)f(0.5x) f(0.5x+1)2、已知两连续时间信号如下图所示,1)写出信号的函数表达式,并计算f(t)=f1(t)* f2(t)的解析表达式; 2)用MATLAB 求f(t)=f1(t)* f2(t),并绘出f(t)的时域波形图。
(设定取样时间间隔为dt )【实验思考】:通过不断改变dt 的取值并对比所得到的实验效果,观察当取样时间dt 为多大时,函数conv_cs()的计算结果就是连续时间卷积f(t)=f1(t)* f2(t)的较好近似结果?3、已知两连续时间信号如下图所示,1)写出信号的函数表达式,并计算f(t)=f1(t)* f2(t)的解析表达式;2)用MATLAB 求f(t)=f1(t)* f2(t),并绘出f(t)的时域波形图。
(设定取样时间间隔为dt)【实验思考】:不断改变dt的取值并对比实验效果,当取样时间dt为多大时,函数conv_cs()的计算结果就是连续时间卷积f(t)=f1(t)* f2(t)的较好近似结果?clear alldt = 0.01;t1 = -3:dt:3;f1 = 2*(u(t1+1) - u(t1-1));figure;stairs(t1,f1);hold allgrid ont2 = -3:dt:3;f2 = u(t2+2)-u(t2-2);stairs(t2,f2)[fn, tn] = conv_cs(f1, t1, f2, t2, dt);plot(tn, fn)grid onlegend('f1', 'f2', 'f1*f2')。
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('ͼ2'); 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。
(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仿真实验指导
第二部分上机实验实验一连续时间信号的时域分析一、实验目的:1、熟悉表示连续时间信号的MATLAB函数;2、掌握用MATLAB描绘二维图像的方法。
3、掌握用MATLAB对连续信号进行基本的运算和时域变换的方法。
二、实验原理:(一)连续时间信号的时域表示信号是消息的载体,是消息的一种表现形式。
信号可以是多种多样的,通常表现为随时间变化的某些物理量,一般用x(t)或x(n)来表示。
信号按照自变量的取值是否连续可分为连续时间信号和离散时间信号。
连续时间信号是指自变量的取值范围是连续的,且对于一切自变量的取值,除了有若干不连续点以外,信号都有确定的值与之对应。
严格来说,MATLAB并不能处理连续信号,而是用等时间间隔点的样值来近似地表示连续信号。
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连续信号。
在MATLAB中通常用向量来表示连续时间信号,向量需要与时间变量相对应。
对于连续时间信号x(t),可用x、t两个行向量来表示。
其中向量t是形如t = t1:p:t2的MATLAB命令定义的时间范围向量,t1为信号起始时间,t2为终止时间,p为时间间隔。
向量x为连续信号x(t)在向量t所定义的时间点上的样值。
如产生连续信号t ttSa tx)sin( )()(==可用如下命令实现:t =-10:1.5:10;x=sin(t)./ t;在命令窗口(Command Window)中可得到程序执行的结果即x、t的具体值。
注意:在MATLAB程序调试过程中,有时程序执行不出结果或虽然出结果但存在一些问题,MATLAB 都会在Command窗口中给出错误说明,掌握利用Command窗口中的说明检查程序的方法。
用上述向量对连续信号进行表示后,就可以用plot命令绘制信号的时域波形。
命令如下:plot(t,x)title(‘x(t)=Sa(t)’)xlabel(‘t’)axis([-10,10,-0.2,1.2])绘制的信号波形如图一所示,当把t改为:t =-10:0.5:10;则可得到图二。
利用matlab设计仿真信号与系统作业
Q1-2:以Q1_2为文件名存盘,产生实门信号)(2t g 和信号t t g t f π10cos )()(2=。
要求在图形中加上网格线,并使用函数axis()控制图形的时间范围在-2~2秒之间。
然后执行该程序,保存所的图形。
syms t;gt=sym(heaviside(t+1)-heaviside(t-1));ft=gt*cos(10*pi*t);ezplot(ft,[-2,2]);grid on;axis([-2,2,-2,2]);title('ft=gt*cos(10*pi*t),gt=u(t+2)-u(t-2)');xlabel('t');Q1-4:根据示例程序的编程方法,编写一个MATLAB 程序,以Q1_5为文件名存盘,由给定信号x(t) = e -0.5t u(t)求信号y(t) = x(1.5t+3),并绘制出x(t) 和y(t)的图形。
编写的程序Q1_5如下:syms txt=exp((-0.5*t))*heaviside(t);yt=xt*(1.5*t+3);subplot(1,2,1),ezplot(xt,[-2,6]),title(' xt=exp((-0.5*t))*u(t)')subplot(1,2,2),ezplot(yt,[-2,6]),title(' yt=xt*(1.5*t+3)')信号x(t)的波形图 和 信号y(t) = x(1.5t+3) 的波形Q1-6编写程序Q1_8,用Matlab 的方法计算并绘制由如下微分方程表示系统的冲激响应和阶跃响应,并分为上下两个子图绘制在一个图中。
)()(5.0)(2)(3)('22t f t f t y dt t dy dtt y d +=++num=[0.5,1];den=[1,3,2];t=0:0.01:8;subplot(2,1,1) ,impulse(num,den,8) subplot(2,1,2) ,step(num,den,8)Q1-7:做如下总结:1、信号与系统分析,就是基于信号的分解,在时域中,信号主要分解成:连续时间信号和离散时间信号2、写出卷积的运算步骤,并谈谈你对卷积的一些基本性质的理解。
信号与系统实验指导书(matlab软件仿真)
信号与系统实验指导书(MATLAB仿真)目录实验一MATLAB 基本应用 (2)实验二信号的时域表示 (7)实验三连续信号卷积 (11)实验四典型周期信号的频谱表示 (18)实验五傅立叶变换性质研究 (23)实验六离散信号分析 (26)实验七离散系统的Z域分析 (29)Matlab相关符号及函数说明 (37)实验一MATLAB 基本应用一、实验目的:学习MATLAB的基本用法,了解 MATLAB 的目录结构和基本功能以及MATLAB在信号与系统中的应用。
二、实验内容:例一已知x的取值范围,画出y=sin(x)的图型。
参考程序:x=0:0.05:4*pi;y=sin(x);plot(y)例二计算y=sin(π/5)+4cos(π/4)例三已知z 取值范围,x=sin(z);y=cos(z);画三维图形。
z=0:pi/50:10*pi;x=sin(z);y=cos(z);plot3(x,y,z)xlabel('x')ylabel('y')zlabel('z')例四已知x的取值范围,用subplot函数绘图。
参考程序:x=0:0.05:7;y1=sin(x);y2=1.5*cos(x);y3=sin(2*x);y4=5*cos(2*x);subplot(2,2,1),plot(x,y1),title('sin(x)')subplot(2,2,2),plot(x,y2),title('1.5*cos(x)')subplot(2,2,3),plot(x,y3),title('sin(2*x)')subplot(2,2,4),plot(x,y4),title('5*cos(2*x)')连续信号的MATLAB表示1、指数信号:指数信号Ae at在MATLAB中可用exp函数表示,其调用形式为:y=A*exp(a*t) (例取A=1,a=-0.4)参考程序:A=1;a=-0.4;t=0:0.01:10;ft=A*exp(a*t);plot(t,ft);grid on;注:grid on是一个函数,表示在画图的时候添加网格线。
信号与系统matlab实验与答案
产生离散衰减正弦序列xn 0.8nsin πn, 0 n 10,并画出其波形图。
4n=0:10;x=sin(pi/4*n).*0.8.^n;stem(n,x);xlabel( 'n' );ylabel( 'x(n)' );用MATLAB生成信号sincat t0,a和t0都是实数,4 t 10,画波形图。
观察并分析a和t0的变化对波形的影响。
t=linspace(-4,7);a=1;t0=2;y=sinc(a*t-t0);plot(t,y);t=linspace(-4,7); a=2;t0=2;y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);t=linspace(-4,7); a=1;t0=2;y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);三组对比可得a越大最大值越小,t0越大图像对称轴越往右移某频率为f的正弦波可表示为x a t cos2π,对其进行等间隔抽样,得到ft的离散样值序列可表示为xnx a t ,其中T称为抽样间隔,代表相邻tnT样值间的时间间隔,f s1表示抽样频率,即单位时间内抽取样值的个数。
T抽样频率取f s40Hz,信号频率f分别取5Hz,10Hz,20Hz和30Hz。
请在同一张图中同时画出连续信号x a t t和序列xn nT的波形图,并观察和对比分析样值序列的变化。
可能用到的函数为plot,stem,holdon。
fs=40;t=0:1/fs:1;%?μ?ê·?±e?a5Hz,10Hz,20Hz,30Hzf1=5;xa=cos(2*pi*f1*t);subplot(1,2,1);plot(t,xa);axis([0,max(t),min(xa),max(xa)]);xlabel( 't(s)' );ylabel('Xa(t)');line([0,max(t)],[0,0]);subplot(1,2,2);stem(t,xa, '.' );line([0,max(t)],[0,0]);axis([0,max(t),min(xa),max(xa)]);xlabel( 'n' );ylabel( 'X(n)' );频率越高,图像更加密集。
(完整版)信号与系统matlab实验3
一、实现下述周期信号的傅立叶级数分解与合成(a )首先,推导出求解0a ,n a ,nb 的公式,计算出前10次系数; (b )利用MATLAB 求解0a ,n a ,n b 的值,其中n a ,nb 求解前10次系数,并给出利用这些系数合成的信号波形。
解:(a)110220[sign(t) - sign(t - 1)]0.25Ta dt ==⎰ 112202[sign(t) - sign(t - 1)][cos()]Tn n t a dt Tπ=⋅⎰ 112202[sign(t) - sign(t - 1)][sin()]T n n t b dt T π=⋅⎰ 程序:function [A_sym,B_sym]=CTFShchsymsyms t n k xT=4;if nargin<4;Nf=10;endif nargin<5;Nn=32;endx=time_fun_x(t);A0=int(x,t,0,1)/T;As=int(2*x*cos(2*pi*n*t/T)/T,t,0,1);Bs=int(2*x*sin(2*pi*n*t/T)/T,t,0,1);A_sym(1)=double(vpa(A0,Nn));for k=1:NfA_sym(k+1)=double(vpa(subs(As,n,k),Nn));B_sym(k+1)=double(vpa(subs(Bs,n,k),Nn));endif nargout==0c=A_sym;disp(c);d=B_sym;disp(d);t=-8:0.01:9;f1=c(1)+c(2).*cos(2*pi*1*t/T)+d(2).*sin(2*pi*1*t/T); f2=c(3).*cos(2*pi*2*t/T)+d(3).*sin(2*pi*2*t/T); f3=c(4).*cos(2*pi*3*t/T)+d(4).*sin(2*pi*3*t/T); f4=c(5).*cos(2*pi*4*t/T)+d(5).*sin(2*pi*4*t/T); f5=c(6).*cos(2*pi*5*t/T)+d(6).*sin(2*pi*5*t/T);f6=c(7).*cos(2*pi*6*t/T)+d(7).*sin(2*pi*6*t/T);f7=c(8).*cos(2*pi*7*t/T)+d(8).*sin(2*pi*7*t/T);f8=c(9).*cos(2*pi*8*t/T)+d(9).*sin(2*pi*8*t/T);f9=c(10).*cos(2*pi*9*t/T)+d(10).*sin(2*pi*9*t/T);f10=c(11).*cos(2*pi*10*t/T)+d(11).*sin(2*pi*10*t/T);ff1=f1+f2+f3+f4+f5+f6+f7+f8+f9+f10;ff2=f1+f2+f3+f4+f5+f6+f7;ff3=ff2+f8;ff4=ff3+f9;subplot(2,2,1)plot(t,ff1),hold ony=time_fun_e(t) %µ÷ÓÃÁ¬Ðøʱ¼äº¯Êý-ÖÜÆÚ¾ØÐÎÂö³å plot(t,y,'r:')title('ÖÜÆÚ¾ØÐ⨵ÄÐγɡª1+2+3+4+5+6+7+8+9+10´Îг²¨')axis([-4,4.5,-0.5,1.5])grid onsubplot(2,2,2)grid onplot(t,ff2),hold ony=time_fun_e(t)plot(t,y,'r:')title('ÖÜÆÚ¾ØÐ⨵ÄÐγɡª1+2+3+4+5+6+7´Îг²¨')axis([-4,4.5,-0.5,1.5])grid onsubplot(2,2,3)plot(t,ff3),hold ony=time_fun_e(t)plot(t,y,'r:')title('1+2+3+4+5+6+7+8´Îг²¨')axis([-4,4.5,-0.5,1.5])grid onsubplot(2,2,4)plot(t,ff4),hold ony=time_fun_e(t)plot(t,y,'r:')title('1+2+3+4+5+6+7+8+9´Îг²¨')axis([-4,4.5,-0.5,1.5])grid onendfunction x=time_fun_x(t)h=1;x1=sym('0.5+0.5*sign(t)')*h;x=x1-sym('(0.5+0.5*sign(t-1))')*h;%-------------------------------------------function y=time_fun_e(t)a=0.5;T=5;h=1;t=-8:0.01:9;e1=(1/2+1/2.*sign(t))-(1/2+1/2.*sign(t-1));e2=(1/2+1/2.*sign(t-4))-(1/2+1/2.*sign(t-5));e3=(1/2+1/2.*sign(t+4))-(1/2+1/2.*sign(t+3));y=e1+e2+e3;结果如下:A_sym =0.2500 0.3183 0.0000 -0.1061 -0.0000 0.0637 0.0000 -0.0455 -0.0000 0.0354 0.0000B_sym =0 0.3183 0.3183 0.1061 0.0000 0.0637 0.1061 0.0455 0.0000 0.0354 0.0637二、知周期为T=4的三角波,在第一周期(-2<t<2)内表示成:)(,试用MATLAB求该信号的傅立叶级数,并绘制它的频谱图。
《基于MATLAB的信号与系统实验指导》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;>> 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 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))-uC T(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4-1用MATLAB命令绘出下列信号的卷积积分的时域波形图>> 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。
基于Matlab的信号与系统实验指导2
基于Matlab的信号与系统实验指导2基于Matlab 的信号与系统实验指导实验⼀连续时间信号在Matlab 中的表⽰⼀、实验⽬的1、学会运⽤Matlab 表⽰常⽤连续时间信号的⽅法2、观察并熟悉这些信号的波形和特性⼆、实验原理及实例分析1、信号的定义与分类2、如何表⽰连续信号?连续信号的表⽰⽅法有两种;符号推理法和数值法。
从严格意义上讲,Matlab 数值计算的⽅法不能处理连续时间信号。
然⽽,可利⽤连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表⽰连续信号,即当取样时间间隔⾜够⼩时,这些离散样值能被Matlab 处理,并且能较好地近似表⽰连续信号。
3、Matlab 提供了⼤量⽣成基本信号的函数。
如:(1)指数信号:K*exp(a*t)(2)正弦信号:K*sin(w*t+phi)和K*cos(w*t+phi)(3)复指数信号:K*exp((a+i*b)*t)(4)抽样信号:sin(t*pi)注意:在Matlab 中⽤与Sa(t)类似的sinc(t)函数表⽰,定义为:)t /()t (sin )t (sinc ππ=(5)矩形脉冲信号:rectpuls(t,width)(6)周期矩形脉冲信号:square(t,DUTY),其中DUTY 参数表⽰信号的占空⽐DUTY%,即在⼀个周期脉冲宽度(正值部分)与脉冲周期的⽐值。
占空⽐默认为0.5。
(7)三⾓波脉冲信号:tripuls(t, width, skew),其中skew 取值范围在-1~+1之间。
(8)周期三⾓波信号:sawtooth(t, width)(9)单位阶跃信号:y=(t>=0)三、实验内容1、验证实验内容直流及上述9个信号2、程序设计实验内容(1)利⽤Matlab 命令画出下列连续信号的波形图。
(a ))4/3t (2cos π+(b ))t (u )e 2(t -- (c ))]2()(u )][t (cos 1[--+t u t π(2)利⽤Matlab 命令画出复信号)4/t (j 2e )t (f π+=的实部、虚部、模和辐⾓。
matlab与信号系统实验题库(1)
matlab与信号系统实验题库(1)1.设,试⽤MATLAB画出该系统的幅频特性和相频特性。
w=0:0.025:15;b=[1];a=[0.08,0.4,1];H=freqs(b,a,w);subplot(2,1,1);plot(w,abs(H));grid;title('H(jw)的幅频特性');subplot(2,1,2);plot(w,angle (H));grid;title('H(jw)的相频特性');2. 绘制出y(t)=ε(t-1)- ε(t-4)的幅频特性曲线。
syms t wGt=sym('heaviside(t-1)-heaviside(t-4)');Fw=fourier(Gt,t,w);FFw=maple('convert',Fw,'piecewise');FFP=abs(FFw);ezplot(FFP,[-10*pi 10*pi]);grid;axis([-10*pi 10*pi 0 3.5])3.若某连续系统的输⼊为e(t),输出为r(t),系统的微分⽅程为:,y’(0_)=5,y(0_)=0;,求全响应。
a=[1 5 6];b=[0 3 2];%定义a,b[A B C D]=tf2ss(b,a);%定义A,B,C,,D的返回值t=0:0.01:5;%定义时间范围f=exp(-2*t); %定义函数X0=[5,0];%系统状态变量X=[x1,x2,…..xn]'在t=0时刻的初值。
xlabel('t');%定义横标题title('全响应y(t)');%定义总横标题grid on;%⽹格4.求的拉⽒变换式,并⽤MATLAB绘制拉⽒变换在s平⾯的三维曲⾯图。
syms t s %定义符号变量ft=sym('2*exp(-t)*Heaviside(t)+5*exp(-3*t)*Heaviside(t)'); %定义时间函数f(t)的表达式Fs=laplace(ft) %求f(t)的拉⽒变换式F(s)FFss=abs(Fs); %求出F(s)的模ezmesh(FFss); %画出拉⽒变换的⽹格曲⾯图ezsurf(FFss); %画出带阴影效果的三维曲⾯图colormap(hsv); %设置图形中多条曲线的颜⾊顺序5.求的拉⽒变换式,并⽤MATLAB绘制拉⽒变换在s平⾯的三维曲⾯图。
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基于M A T L A B的信号与系统实验指导编程练习文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]2连续时间信号在M A T L A B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::3;>> ft=2*cos(3*t+pi/4);>> plot(t,ft),grid on;>> axis([0 3 ]);>> title('2cos(3t+pi/4)')(2)>> t=0::3;>> ft=2-exp(-t);>> plot(t,ft),grid on;>> title('(2-exp(-t))u(t)')(3)>> t=-1::1;>> ft=t.*(uCT(t)-uCT(t-1));>> plot(t,ft),grid on>> axis([-1 1 ]);>> title('t[u(t)-u(t-1)]')(4)>> t=-1::3;>> ft=(1+cos(pi*t)).*(uCT(t)-uCT(t-2));>> plot(t,ft),grid on>> axis([-1 3 ]);>> 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::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::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;>> 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 4]);grid on;2-3.利用MATLAB命令产生幅度为1、周期为1、占空比为的一个周期矩形脉冲信号>> t=::3;>> ft=square(2*pi*t,50);>> plot(t,ft);grid on;axis([ 3 ]);>> title('幅度为1、周期为1、占空比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::1;>> x=exp(-t).*sin(10*pi*t)+exp*t).*sin(9*pi*t);>> plot(t,x)(2)>> syms x t;>> t=-1::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::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::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::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4-1用MATLAB命令绘出下列信号的卷积积分f1(t)∗f2(t)的时域波形图>> dt=;t1=:dt:;>> 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。
6-2 试用MATLAB分析图6-5中周期三角信号的频谱。
当周期三角信号的周期和三角信号的宽度变化时,试观察分析其频谱的变化。
7 傅里叶变换及其性质7-1试用MATLAB命令求下列信号的傅里叶变换,并绘出其幅度谱和相位谱。
(1)f1(t)=sin2π(t−1)π(t−1)(2)f2(t)=[sin?(πt)πt]2解:(1)ft1=sym('sin(2*pi*(t-1))/(pi*(t-1))'); >> Fw1=simplify(fourier(ft1));>> subplot(211)>> ezplot(abs(Fw1)),grid on>> title('幅度谱')>> phase=atan(imag(Fw1)/real(Fw1));>> subplot(212)>> ezplot(phase);grid on>> title('相位谱')(2)7-2.试用MATLAB命令求下列信号的傅里叶反变换,并绘出其时域信号图。
(1)F1(w)=103+wi −45+wi(2)F2(w)=e−4w2解:(1)>> syms t>> Fw=sym('10/(3+w*i)-4/(5+w*i)');>> ft=ifourier(Fw,t);>> ezplot(ft),grid on(2)>> syms t>> Fw2=sym('exp(-4*w^2)');>> ft2=ifourier(Fw2,t)ft2 =exp(-t^2/16)/(4*pi^(1/2))3.试用MATLAB数值计算方法求图7-8所示信号的傅里叶变换,并画出其频谱图。
解:4.已知两个门信号的卷积为三角波信号,试用MATLAB命令验证傅里叶变换的时域卷积定理。
解:将门函数先进行时域卷积运算,再将卷积后的结果做傅里叶变换,程序和结果如下:dt=;t=-2:dt:;f1=uCT(t+-uCT;f=conv(f1,f1)*dt;ft=sym('f');Fw=fourier(ft)Fw=2*i*pi*dirac(1,w)将一个门函数先进行傅里叶变换,再将结果与自身相乘,程序和结果如下:dt=;t=-2:dt:;f1=uCT(t+-uCT;ft=sym('f1');Fw=fourier(ft);Fw=Fw*FwFw=-4*pi^2*dirac(1,w)^2由此来验证傅里叶变换的时域卷积定理第8章连续时间LTI系统的频率特性及频域分析试用MATLAB命令求图8-8所示电路系统的幅频特性和相频特性。