(完整word版)MATLAB实训实验讲解

2015/2016学年下学期

《信号与系统》

实验报告

班级:

学号:

学生姓名:

指导教师:

2016年3月8 日

实验一 基本函数仿真

实验项目: 基本函数仿真

实验时间: 2016年 3 月 8 日 星期 二 第 34 节课 实验地点: 1501实验室 实验目的:

1、 学习使用MATLAB 软件

2、 学习MATLAB 中各种函数，并应用函数分析

3、 对MATALB 的进一步的学习了解，熟练掌握MATALB 的各种操纵，

学会使用MATALB 解决复杂的运算并学会用MATALB 解决平时学习

4、 了解MATALB 的数值运算

5、 了解MATALB 的基本函数和命令

6、 学习掌握MATALB 有关命令 实验内容: 1、

(1) 题目：应用MA TLAB 方法实现单位阶跃信号和矩形脉冲。 (2) 程序清单（源程序）

解：对于阶跃函数，MATLAB 中有专门的stairs 绘图命令。例如，实现)(t 和矩形脉冲的程序如下：

t=-1:2; % 定义时间范围向量t x=(t>=0);

subplot(1,2,1),stairs(t,x);axis([-1,2,-0.1,1.2]); grid on % 绘制单位阶跃信号波形 t=-1:0.001:1; % 定义时间范围向量t g=(t>=(-1/2))-(t>=(1/2));

subplot(1,2,2),stairs(t,g);axis([-1,1,-0.1,1.2]); grid on % 绘制矩形脉冲波形

(3) 运行结果（截图）

00.20.40.60.81

00.2

0.4

0.6

0.8

1

图1 例1图

（4）函数解析

Subplot:

使用方法：subplot （m,n,p ）或者subplot （m n p ）。

是将多个图画到一个平面上的工具。其中，m 表示是图排成m 行，n 表示图排成n 列，也就是整个figure 中有n 个图是排成一行的，一共m 行，如果m=2就是表示2行图。p 表示图所在的位置，p=1表示从左到右从上到下的第一个位置。

Stairs: stairs 函数用于绘制阶梯状图 axis 函数通常在绘图中用于设置坐标值范围

2、（1）题目

例2 应用MA TLAB 方法生成信号)(sin )(t c t f =和)()(t S t f a =的波形。 （2）程序清单

解：为生成函数

t

t

t c ππsin )(sin =

可直接调用MA TLAB 中的专门命令，程序如下：

t=-5:0.01:5; % 定义时间范围向量t f=sinc(t); % 计算Sa(t)函数 plot(t,f); grid on % 绘制Sa(t)的波形

（3）运行结果

-0.4

-0.2

0.2

0.4

0.6

0.8

1

图2 例2程序运行结果一

)(t S a 和)(sin t c 的关系如下：

)(sin )sin()

sin(sin )()(t c t t t t

t

t

t S t f a '=''==

==πππ

πππ

生成信号)()(t S t f a =波形的MA TLAB 程序如下：

t=-3*pi:0.01*pi:3*pi; % 定义时间范围向量t f=sinc(t/pi); % 计算Sa(t)函数 plot(t,f); grid on % 绘制Sa(t)的波形

（3）运行结果

图3 例2程序运行结果二

（4）函数解析

Plot ：函数命令 plot 是 MA TLAB 二维曲线绘图中最简单、最重要、使用最广泛的一个线性绘图函数。它可以生成线段、曲线和参数方程曲线的函数图形。

grid on 是matlab 中的一种函数，表示在画图的时候添加网格线

3、（1）题目

应用

MA TLAB

方法生成相加信号t t t f ππ20cos 18cos )(+=和相乘信号

)20cos()(sin )(t t c t f π⋅=的波形。

（课本上没有） （2）程序清单

解：对相加信号t t t f ππ20cos 18cos )(+=，程序如下：

syms t; % 定义符号变量t

f=cos(18*pi*t)+cos(20*pi*t); % 计算符号函数f(t)=cos(18*pi*t)+cos(20*pi*t) ezplot(f,[0 pi]); grid on % 绘制f(t)的波形

（3）运行结果

图4 例3程序运行结果一

对相乘信号)20cos()(sin )(t t c t f π⋅=，程序如下：

t=-5:0.01:5; % 定义时间范围向量

f=sinc(t).*cos(20*pi*t); % 计算函数f(t)=sinc(t)*cos(20*pi*t) plot(t,f); % 绘制f(t)的波形 title('sinc(t)*cos(20*pi*t)'); grid on % 加注波形标题

运行结果如图5所示。

图5 例3程序运行结果二

（4）函数解析

syms 函数用于创建符号对象

ezplot 即：Easy to use function plotter 。它是一个易用的一元函数绘图函数 。特别是在绘制含有符号变量的函数的图像时，ezplot 要比plot 更方便。因为plot 绘制图形时要指定自变量的范围，而ezplot 无需数据准备，直接绘出图形。