信号与系统MATLAB实验报告

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《信号与系统》MATLAB实验报告

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年级:班号:

姓名:学号:

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的命令定义时间范围向量,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 ()函数限制其坐标范围。

实验程序:

(1)

)()(t t f δ=

t=-1:0.01:3 %设定时间变量t 的范围及步长 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范围 (2)

)()(t t f ε=

t=-1:0.01:3 %设定时间变量t 的范围及步长 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范围 (3)

at e t f =)(

a=1时:

t=-5:0.01:5 %设定时间变量t 的范围及步长 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范围 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)

f=exp(t)

-5-4-3-2-1012345 a=2时:

f=exp(2*t)

-5-4-3-2-1012345

-5

-4-3-2-1012345

f=exp(-2*t)

(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

f(t)=Sa(t)

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

2f=sin(t)

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的命令定义时间范围向量,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 ()函数限制坐标范围,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])

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