常用连续时间信号的实现

实验1 常用连续时间信号的实现

一、实验目的

（1）了解连续信号的特点；

（2）熟悉MATLAB的基本使用方法；

（3）典型信号的MATLAB表示方法；

（4）熟悉MATLAB Plot函数等应用。

二、实验原理

信号的定义

信号是随时间变化的物理量。信息的本质是时间的函数。

信号的描述

1、时域法

时域法是将信号表示成时间的函数f(t)对信号进行描述的方

法。

2、频域法（变换域）

频域法是通过正交变换，将信号表示成其它变量的函数来对信

号进行描述的方法。

信号的分类

确定性信号、连续信号、周期信号、能量信号、奇、偶信号。

三、MATLAB基本使用方法

1、MATLAB运行平台如图所示：在“>>”提示符后输入命令

并回车，执行结果会显示在屏幕上。

例如：输入y=3+5回车，显示结果如图所示。

另外在输入命令时，有时我们希望有些中间过程的结

果不显示在屏幕上，而只显示最后的结果，这时我们需要在不显示执行结果的命令后加上“；”，该命令执行的结果不回显在屏幕上。例如：计算z=x+y，其中x=2+1，y=3+5，我只想看到z的值，输入命令格式如图所示，我们可以看到x，y的结果没有在屏幕上显示，只显示z的值。

2、MATLAB中矩阵的输入方法：

矩阵的输入方法有两种，第一种方式如图所示；

第二种方式如图所示

3、M文件的使用：

在处理一些包含多条命令的问题时，如果在MATLAB的命令窗口中进行处理，当出现错误时不好修改，这时我们需要借助MATLAB提供的M文件方式来处理。M文件类似于批处理件，单击MATLAB菜单中的“file”选项，从下拉列表中选取“new”

选项，从其下拉列表中选取“m_file”，即可打开M文件的编辑窗口如图所示：

另外，M文件还可以编写函数。MATLAB的工具箱提供了丰

富的函数，但有些时候，我们在解决一些问题的时候，需要编写一些自己需要而工具箱没有提供的函数。

函数在编写完成后进行保存时要注意，保存的文件名要与你定义的函数名一致，也就是说，该函数的文件名应该是“two_add.m

如何调用该函数？

4、使用MATLAB时候还有一些需要注意的地方：

1、变量的大小写有区别。

2、可以借助键盘的光标键调出之前输入的命令重新执行。

3、在命令窗口调用编写的M文件时，是有路径要求的,它的

默认路径是“work”子目录。如你编写的M文件在其他目

录，需要修改当前路径，修改的地方在命令窗口的工具栏

上“Current Directory”处，如图所示。

四、涉及的MATAB函数

1.plot函数

功能：在X轴和Y轴方向都按线性比例绘制二维图形。

调用格式：

plot(x,y)：绘出x对y的函数的线形图。

plot(x1，y1，x2，y2，….)：绘出多组x对y的线性曲线图。

2.ezplot函数

功能：绘制符号函数在一定范围内的二维图形。简易绘制函

数曲线。

调用格式：

ezplot(fun)：在[-2π,2π]区间内绘制函数。

ezplot(fun,[min,max]:在[min,max]区间内绘制函数。

ezplot(funx,funy)：定义为同一曲面的函数，默认的区间是

[0,2π].

3.sym函数

功能：定义信号为符号变量。

调用格式：

sym(fun)：fun为所要定义的表达式。

4.subplot函数

功能：产生多个绘图区间

调用格式：

Subplot（m,n,p）：产生m行n列的绘图区

间的第p个绘图区间。

五、实验内容

f(t)=Ae at 实验○1实指数信号

t= -1:0.01:1;

a=2;

f= 2*exp(a*t);

plot(t,f)

实验○2单位阶跃信号

function f=heaviside(t)

f=(t>0);

调用该函数,画出阶跃信号图形

t=-1:0.01:3;

f=heaviside(t);

plot(t,f)

axis([-1,3,-0.2,1.2])

实验○3单位冲激信号

function f=imp(t)

f=(t - 0==0);

调用该函数,并画出冲激信号图形

t = -1:0.01:3;

f = imp(t);

plot(t,f)

实验○4正弦信号f(t)=sin(ωt+ψ)

1、符号法生成正弦交流信号

t = 0:0.001:1;

f = sym('sin(2*pi*t)') ;

ezplot(f,[0,1])

2、数值法生成正弦交流信号

t = 0:0.001:1;

y = sin(2*pi*t);

plot(t,y)

实验○5周期方波信号

y=t=0:0.001:1;

square(2*pi*15*t); %生成方波

plot(t,y)

axis([0,1,-1.5,1.5])

title('周期方波') ;

xlabel('时间(t)') ;

ylabel('幅值(f)') ;

实验○6周期锯齿方波

t=0:0.001:2.5;

y=sawtooth(2*pi*30*t);

plot(t,y)

axis([0,0.2,-1,1]);

title('锯齿方波') ;

xlabel('时间(t)') ;

ylabel('幅值(f)') ;

六、实验结论

1、信号是反应反映信息或消息的物理量，信息或消息是信

号的具体内容，信号通常用数学函数式表达，也可用图形或

一组数据表达。

2、通常根据信号所具有的时间函数特性来分类，信号可以

分为确定信号与随机信号、连续信号与离散信号、周期信号

与非周期信号、能量信号与功率信号等。