信号与系统Matlab实验作业

实用文案标准文档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)]tfteutut的波形图。functiony=u(t)y=t=0;t=-3:0.01:3;f='exp(t)*(u(6-3*t)-u(-6-3*t))';ezplot(f,t);gridon;实用文案标准文档2）画出复指数信号()()jtfte当0.4,8(0t10)时的实部和虚部的波形图。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);gridon;figure(2)ezplot(f2,t);gridon;实用文案标准文档3）画出教材P16图1-18，即抽样信号Sa(t)的波形(-20t20)。t=-10:0.01:10;f='sin(t)/t';ezplot(f,t);gridon;实用文案标准文档4）用符号函数sign画出单位阶跃信号u(t-3)的波形（0t10）。t=0:0.01:10;f='(sign(t-3)+1)/2';ezplot(f,t);gridon;实用文案标准文档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=t1处的冲击信号为11111()()0tttxtttother画出0.2,t1=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);gridon;axis([02-16]);实用文案标准文档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nf，在ns处有一单位脉冲。2）单位阶跃序列，起点n0，终点nf，在ns前序列值为0，在ns后序列值为1。对于1）、2）小题，最后以参数n0=-10，nf=10，ns=-3为例，画出各自波形。(1)、(2)n0=-10;nf=10;ns=-3;n=n0:nf;x1=[zeros(1,ns-n0),1,zeros(1,nf-ns)];figure(1);stem(n,x1);title('单位脉冲序列');x2=[zeros(1,ns-n0),1,ones(1,nf-ns)];figure(2);stem(n,x2);title('单位阶跃序列');实用文案标准文档实用文案标准文档3）画出教材P21图1-26，即[][]nxnaun当a=1.2,0.6,-1.5,-0.8的单边指数序列（-2≤n≤5）。n=-2:5;subplot(2,2,1)x1=1.2.^n.*u(n);stem(n,x1);title('1.2^n*u(n)');subplot(2,2,2)x2=0.6.^n.*u(n);stem(n,x2);title('0.6^n*u(n)');subplot(2,2,3)x3=(-1.5).^n.*u(n);stem(n,x3);title('(-1.5)^n*u(n)');subplot(2,2,4)x4=(-0.8).^n.*u(n);stem(n,x4);title('(-0.8)^n*u(n)');4）画出教材P21图1-27，即00[]sin(),7xnn的正弦序列（-7≤n≤14）。实用文案标准文档n=-7:14;x=sin(pi/7*n);stem(n,x);title('x[n]=sin(\Omega_0n)正弦序列');5）画出复指数序列/6[]jnxne和3[]jnxne的实部和虚部（-50≤n≤50）。n=-50:50;figure(1)x1=cos(pi/6*n);stem(n,x1);title('cos(n\pi/6)实部');figure(2)x2=sin(pi/6*n);stem(n,x2);title('sin(n\pi/6)虚部');figure(3)x3=cos(3*n);stem(n,x3);title('cos(3*n)实部');figure(4)x4=sin(3*n);stem(n,x4);title('sin(3*n)虚部');实用文案标准文档实用文案标准文档实用文案标准文档3、信号的自变量变换1）编写程序（函数），画出教材P10图1-13(a)即f(t)的波形(-6t6)；2）利用1）中建立的函数，通过自变量替换方式依次画出图1-13(b)、(c)、(d)即f(t+5)、f(-t+5)、f(-2t+5)的波形(-6t6)。symst;f='u(t)-u(t-2)'+(1+t)*'u(t+1)-u(t)';subplot(2,2,1);ezplot(f,[-2,3]);axis([-23-0.21.2]);title('f(t)');gridon;f1=subs(f,t,t+5);subplot(2,2,2);ezplot(f1,[-7,-2]);axis([-7-2-0.21.2]);title('f(t+5)');gridon;f2=subs(f,t,-t+5);subplot(2,2,3);ezplot(f2,[2,7]);axis([27-0.21.2]);title('f(-t+5)');gridon;f3=subs(f,t,-2*t+5);subplot(2,2,4);ezplot(f3,[-1,4]);axis([-14-0.21.2]);title('f(-2t+5)');gridon;实用文案标准文档实验二连续和离散时间LTI系统的响应及卷积一、实验目的掌握利用Matlab工具箱求解连续时间系统的冲激响应、阶跃响应，离散时间系统的单位样值响应，理解卷积概念。二、实验内容1、连续时间系统的冲击响应、阶跃响应a.利用impulse函数画出教材P44例2-15:LTI系统()3()2()dytytxtdt的冲击响应的波形。a=[013];b=[02];impulse(b,a);b.利用step函数画出教材P45例2-17:LTI系统实用文案标准文档1''()3'()2()'()2()2ytytytxtxt的阶跃响应的波形。a=[132];b=[0.52];step(b,a);2、离散时间系统的单位样值响应利用impz函数画出教材P48例2-21:[]3[1]3[2][3][]ynynynynxn的单位样值响应的图形。a=[1-33-1];b=[01];impz(b,a);实用文案标准文档3、连续时间信号卷积画出函数f1(t)＝(1+t)[u(t)-u(t-1)]和f2(t)=u(t-1)-u(t-2)的图形，并利用附在后面的sconv.m函数画出卷积积分f1(t)*f2(t)图形。functionsconv(f1,f2,k1,k2)f3=conv(f1,f2);ks=k1(1)+k2(1);ke=k1(end)+k2(end);k=length(k1)+length(k2)-1;k3=linspace(ks,ke,k);subplot(2,2,1)plot(k1,f1)title('f1(t)')xlabel('t')ylabel('f1(t)')subplot(2,2,2)plot(k2,f2)title('f2(t)')xlabel('t')实用文案标准文档ylabel('f2(t)')subplot(2,2,3)plot(k3,f3);h=get(gca,'position');h(3)=2.5*h(3);set(gca,'position',h)title('f(t)=f1(t)*f2(t)')xlabel('t')ylabel('f(t)')t=-1:0.01:3;f1=(1+t).*(0.5*sign(t)-0.5*sign(t-1));f2=(0.5*sign(t-1)-0.5*sign(t-2));sconv(f1,f2,t,t);4、画出教材P60例2-28中h[n]、x[n]的图形（图2-14(a)(b)），并利用conv函数求出卷积x[n]*h[n]并画出图形（图2-14(f)）。functiondconv(x1,x2,k1,k2)x3=conv(x1,x2);实用文案标准文档ks=k1(1)+k2(1);ke=k1(end)+k2(end);k=length(k1)+length(k2)-1;k3=linspace(ks,ke,k);subplot(2,2,1)stem(k1,x1)title('x1[n]')xlabel('n')ylabel('x1[n]')subplot(2,2,2)stem(k2,x2)title('x2[n]')xlabel('n')ylabel('x2[n]')subplot(2,2,3)stem(k3,x3);h=get(gca,'position');h(3)=2.5*h(3);set(gca,'position',h)title('x[n]=x1[n]*x2[n]')xlabel('n')ylabel('x[n]')n=0:4;x1=[ones(1,3),zeros(1,2)];x2=[1,2,1,zeros(1,2)];dconv(x1,x2,n,n);实用文案标准文档实用文案标准文档实验三连续时间周期信号的傅里叶级数一、实验目的掌握连续时间周期信号的傅里叶级数的展开和合成，理解吉布斯现象，掌握周期矩形脉冲信号的频谱及脉冲宽度、周期对周期信号频谱的影响。二、实验内容1、周期信号的傅里叶级数的展开和合成画出如下图对称方波（取E=1、T=1），并采用有限项傅里叶级数对原函数进行逼近，画出对称方波的1、3、5、7、9、11次谐波的傅里叶级数合成波形，观察吉布斯现象。(a)functionF_series(m)sum=0;t=-3:0.01:3;E=1;T=1;ta=T/2;w=2*pi/T;forn=1:2*m-1fn=(2*E*ta/T)*sin(w*ta*n/2)/(w*ta*n/2);f=(E*ta/T)+cos(n*w*t)*fn-E/2;sum=sum+f;endfigure(m)plot(t,sum);gridon;title([num2str(2*m-1)'次谐波的傅里叶级数合成波形']);fori=1:6F_series(i);end实用文案标准文档实用文案标准文档实用文案标准文档实用文案标准文档2、周期矩形脉冲信号的频谱a.取E=1，=1,画出周期矩形脉冲（教材P83图3-6）的傅里叶级数的频谱（教材P83图3-7）；b.取E=1，=1,画出教材P85图3-8(a)；c.取E=1，=1,画出教材P85图3-8(c)。(a)n=-12:12;E=1;t=1;T=5*t;w=2/T;fn=abs(E*t/T*sinc(w*t*n/2));stem(n,fn,'filled');holdonk=-12:0.01:12;f=abs(E*t/T*sinc(w*t*k/2));plot(k,f,'--');实用文案标准文档(b)functionf=u(t)f=t=0;t=-12:0.01:12;y=u(t+1/4)-u(t-1/4)+u(t-19/4)-u(t-21/4)-u(t+19/4)+u(t+21/4)+u(t-39/4)-u(t-41/4)-u(t+39/4)+u(t+41/4);subplot(2,1,1);plot(t,y);axis([-1212-0.11.1]);xlabel('t');ylabel('f(t)');n=-12:12;E=1;t=1;T=