实验十五信号的可视化和信号的时域运算资料

1、Matlab仿真(fn zhn)单元共二十三页第二部分 上机实验实验目的：(1)了解(lioji)Matlab的数值计算、符号运算、图形控制等基本功能及使用方法；(2)掌握Matlab的程序设计方法，熟练掌握Matlab用于信号与系统分析的专用函数及使用方法。共二十三页Matlab的文件有两类：脚本文件和函数文件。1脚本文件 在Matlab环境下直接输入的语句，如果放在一个以 .m 为后缀的文件中，就称为脚本文件。有了脚本文件，可直接在命令窗口中输入脚本文件名以执行脚本文件中的每一条语句，这与在Matlab命令窗口中直接逐条输入语句的结果完全一致。2函数文件 Matlab的函数文件至少由两部分

2、构成： 函数定义行；函数体。 另外在函数的任何位置都可以(ky)插入注释行，注释行以%开头。共二十三页在command windows下，输入：t=1:10回车后，显示t=1,2,t=10如换成：t=1:10; 后，则不显示 (多分号)若换成：t=1:0.01:10; (0.01为步长)如画余弦波形： t=1:0.01:10; plot(t,cos(t); %波形感觉平滑(pnghu)若间隔较大， t=1:0.1:10; plot(t,cos(t); %波形失真以上命令不能保存共二十三页要保存，需用m文件。（1）脚本(jiobn)文件如：test1.mN=1:10;Stem(a,sin(n);

3、此m文件称为脚本文件，无输入输出参数，像C语言中的main。输入方式： 选filenewmfile后，即可。共二十三页（2）函数文件(wnjin)如例1：function f=u(t);f=(t0); 定义了u(t)函数（阶跃函数），存为u.m至work目录中。其中：function为关键字；f为函数；u为函数名；t 为参数；f=(t0); 为功能，当t0为真，返回“1”；当t0为假，返回“0”；以u.m文件存至work目录中，退出。以后就可用。共二十三页例2：求卷积和的函数文件(wnjin) function f, n=dconv(f1, f2, n1, n2)%f1：序列f1(n)的非零样

4、值向量；%f2：序列f2(n)的非零样值向量；%n1：序列f1(n)的对应时间序号向量；%n2：序列f2(n)的对应时间序号向量；%f：卷积和序列f (n)= f1(n)* f2(n)的非零样值向量；%n：卷积和序列f (n)的对应时间序号向量；共二十三页f=conv(f1, f2);N0=n1(1)+n2(1);L=length(n1)+length(n2)-1;n=N0: N0+L-1; 以上(yshng)是，卷积和序列f (n) = f1(n)* f2(n)的M函数文件。 我们看到，当函数具有多个输出变量时，则以方括号括起，多个输入变量和多个输出变量之间均以逗号分割。共二十三页实验(sh

5、yn)十五 信号的可视化和信号的时域运算 共二十三页一、实验目的1.了解Matlab的基本功能及使用方法；2.掌握(zhngw)用Matlab画信号波形的基本方法；3.借助的Matlab符号运算功能实现信号的反褶、移位、尺度变换等运算。共二十三页二、实验原理例1 设f1(t)=sin(t)、 f2(t)=sin(8t) ，画出f3(t)= f1(t)+f2(t)和f4(t)= f1(t).f2(t)的时间波形。 t=-5:0.01:5; %在-5+5间取值，间隔0.01f1=sin(pi/2*t); f2=sin(8*pi/2*t); %令=/2f3=f1+f2; f4=f1.*f2; %点乘

6、表示逐点相乘 % 直接(zhji)相乘表示矩阵相乘subplot(4,1,1), plot(t, f1) ；%subplot将图形进行空间分割; plot为连续函数画图命令，plot（自变量，函数）共二十三页axis(-5 5 -1.2 1.2), grid on； % axis(横轴范围 纵轴取值), grid on为打开网格；set(gca, xtick, -4 -2 0 2 4), set(gca, ytick, -1 0 1) %在水平或垂直方向(fngxing)上，画虚线；subplot(4,1,2), plot(t, f2)；axis(-5 5 -1.2 1.2), grid on

7、set(gca, xtick, -4 -2 0 2 4), set(gca, ytick, -1 0 1)共二十三页subplot(4,1,3), plot(t, f3), hold on； %同时(tngsh)显示f3和f1plot(t, f1, -) ； %在相应的线上画虚线axis(-5 5 -2.3 2.3), grid onset(gca, xtick, -4 -2 0 2 4), set(gca, ytick, -2 0 2);subplot(4,1,4), plot(t, f4), hold onplot(t, f1, -), plot(t, -f1 ,-)； -表示在相应的点

8、上画虚线axis(-5 5 -1.2 1.2), grid onset(gca, xtick, -4 -2 0 2 4), set(gca, ytick, -1 0 1)共二十三页f1(t)f2(t)f1(t) +f2(t)f1(t) .f2(t)共二十三页例2已知f1(t)=Sa(t-1)，试通过反褶、移位、尺度变换等运算由f(t)的波形得到f(-2t+3)的波形。由f(t)的波形得到f(-2t+3)的步骤：共二十三页syms t; %定义符号变量f=sym(sin(t-1)/(t-1); %定义符号函数f1=sin(t-1)/(t-1); 函数体用单引号括起；f1=subs(f,t,-t)

9、; %将反褶得f1(t)=f(-t),即将f函数中的t替换为-t ; f2=subs(f1,t,2*t); %将f1函数中的t替换为2t;即压缩或尺度变换(binhun)f3=subs(f2, t, t-3/2); %将f2(t)右移3/2,得f3(t)=f2(t-3/2)=f(-2t+3)共二十三页subplot(2,2,1), ezplot(f, -8,8) %ezplot是符号(fho)函数绘图命令axis(-8,8,-0.3,1.1), grid onset(gca,xtick, 1-pi 0 1 1+pi), set(gca,ytick, 0 1)subplot(2,2,2), ez

10、plot(f1, -8,8)axis(-8,8,-0.3,1.1), grid onset(gca,xtick, -1-pi -1 0 -1+pi), set(gca,ytick, 0 1)subplot(2,2,4), ezplot(f2, -8,8)axis(-8,8,-0.3,1.1), grid onset(gca,xtick, (-1-pi)/2 -1/2 0 (- 1+pi)/2), set(gca,ytick, 0 1);subplot(2,2,3), ezplot(f3, -8,8)axis(-8,8,-0.3,1.1), grid onset(gca,xtick,1-pi/2

11、 0 1 1+pi/2), set(gca,ytick,0 1)共二十三页显示(xinsh)波形01t-10010101000ttt11共二十三页例3 画出余弦序列 的波形。 n=-1:10; %离散的，间隔自动为1T=-1:0.01:10; xn=cos(pi/4*n);xt=cos(pi/4*t); % 的包络为 stem(n,xn,k.); % stem( )为离散序列绘图命令hold on; %显示几幅图plot(t,xt,-);axis(-1,10,-1.2,1.2);set(gca,ytick,-1 0 1);grid on共二十三页三、实验内容1.画出 和 信号的波形;参考程序t

12、=-5:0.01:5;f1=abs(sin(pi*t)./(pi*t);f2=(sin(pi*t)./(pi*t).2;plot(t, f1,r),hold on;title(f1(t)=|Sa(t)|为红色；f2(t)= Sa2(t)为蓝色)axis(-5 5 -0.2 1.2), grid onset(gca, xtick, -4 -2 0 2 4), set(gca, ytick, -0.2 0 1.0)plot(t, f2,b)共二十三页2.参考(cnko)程序syms t;f=sym(u(t+2)-u(t)+(1-t)*(u(t)-u(t-1);ezplot(f,-4,4)共二十三页3.画出 序列的波形并用虚线画出其包络。参考程序n=-10:10;t=-10:0.01:10;xn=(5/6).n).*sin(n*pi)/5);xt=(5/6).t).*sin(t*pi)/5);stem(n,xn,r),hold on;plot(t,xt,-)共二十三页内容摘要Matlab仿真单元。(1)了解Matlab的数值计算、符号运算、图形控