《信号与系统》matlab仿真实验

1、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 一实验目的熟悉MATLAB软件平台、工具箱、高效的数值计算及符号计算功能。熟悉MATLAB软件的信号处理编程方法和结果的可视化了解数字信号处理的计算机仿真方法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 界面三实验内容基本信号的表示及可视化连续信号的时域运算与时域变换线性系统的时域分析及Matlab实现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 连续时间信号表示出连续信号f(t)=Sa(t)=sin(t)/tMatl

2、ab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=(t0)调用阶跃函数t=-1:0.01:3;f=Heaviside(t)plot(t,f);axis(-1,3,-0.2,1.2);单位冲击信号d(t) 定义冲击函数 function chongji(t1,t2,

3、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(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

4、); %k0后信号赋值为一 stem(kk,uu,filled) hold on stem(k,u,filled) hold off title(单位阶跃序列) axis(k1 k2 0 1.5)调用阶跃序列函数jyxulie(-2，6，0)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

5、、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，用matlab求f(t+2),f(t-2),f(-t),f(2t),-f(t),并绘出时域波形。syms tf=sym(t/2+1)*(heaviside(t+2)-heaviside(t-2)subplot(2,3,1);ezplot(f,-3,3);y1=subs(f,t,t+2)subplot(2,3,2),ezplot(y1,-5,1)y2=subs(f,t,t-2)subplot(2,3,3),ezplot(y2,-1,5)y3=subs(f,t,-t)subplot(2,3,4),ezplot(y3,-3,3)y

6、4=subs(f,t,2*t)subplot(2,3,5),ezplot(y4,-2,2)y5=-fsubplot(2,3,6),ezplot(y5,-3,3)3线性系统的时域分析及Matlab实现 已知描述某连续系统的微分方程为：试用Matlab绘出该系统冲激响应和阶跃响应。若当输入信号为,该系统零状态响应y（t）b=1 2;a=1 2 1;subplot(1,3,1);impulse(b,a); %冲激响应subplot(1,3,2);step(b,a) %阶跃响应p=0.5; %定义取样时间间隔t=0:p:5; % 定义时间范围x=exp(-2*t); %定义输入信号lsim(b,a,x

7、,t); %对系统的输出信号进行仿真subplot(1,3,3);思考(试做)：利用Matlab求LTI离散系统的响应，函数filter().格式filter(b,a,x)4连续时间信号的频域分析及Matlab实现设，试用Matlab给出及的图形，验证时域卷积定理 R=0.05;t=-2:R:2;f=Heaviside(t+1)-Heaviside(t-1); %f(t)的时域宽度为2，t的取值范围放大为-22subplot(3,2,1)plot(t,f)xlabel(t);ylabel(f(t);y=R*conv(f,f); %求y(t)=f(t)*f(t),本例y(t)的时宽为f(t)时宽

8、的两倍n=-4:R:4; %n的取值范围为t的取值范围的两倍，为-44subplot(3,2,2);plot(n,y);xlabel(t);ylabel(y(t)=f(t)*f(t);axis(-3 3 -1 3);W1=2*pi*5;N=200;k=-N:N;W=k*W1/N;F=f*exp(-j*t*W)*R; %求f(t)的傅里叶变换F(jw)F=real(F);Y=y*exp(-j*n*W)*R; %求y(t)的傅里叶变换Y(jw)Y=real(Y);F1=F.*Fsubplot(3,2,3);plot(W,F);xlabel(w);ylabel(F(jw);subplot(3,2,4);plot(W,F1);xlabel(w);ylabel(F(jw).F(jw);axis(-20 20 0 4);subplot(3,2,5);plot(W,Y);xlabel(w);ylabel(Y(jw);axis(-20 20 0 4); 五实验步骤