《信号与系统》 上机实验指导书
山东建筑大学 信息与电气工程学院 电子信息教研室
目录
实验一、连续信号的时域描述与运算……………………………………………….3 实验二、离散信号的时域描述与运算………………………………………………14 实验三、连续信号的频域分析……………………………………………………..19 实验四、离散信号的频域分析……………………………………………………. 实验五、连续线性时不变系统分析……………………………………………….22
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实验一 连续信号的时域描述与运算
一、 实验目的
1,通过绘制典型信号的波形,了解这些信号的基本特征;
2,通过绘制信号运算结果的波形,了解这些信号运算对信号所起的作用。
二、 实验原理及方法
1. 基于matlab的信号描述方法
如果一个信号在连续时间范围内(除有限个间断点外)有定义,则称该信号为连续时间信号,简称为连续信号。从严格意义上讲,matlab数值计算方法并不能处理连续信号,但是可以利用连续信号在等时间间隔点的采样值来近似表示连续信号,即当采样间隔足够小时,这些离散采样值能够被matlab处理,并且能够较好地近似表示连续信号。 (1)向量表示法
对于连续时间信号f(t),可以定义两个行向量f和t来表示,其中向量t是形如t=t1:△t:t2的matlab命令定义的时间范围向量,t1为信号的起始时间,t2为终止时间,△t为时间间隔;向量f为连续时间信号f(t)在向量t所定义的时间点上的采样值。例如对于连续正弦信号f(t)?sin(t),可以用向量表达式表示为:
4t=-8:1:8;
y=sin(pi*t/4); plot(t,y); grid on;
axis([-8 8 -1.1 1.1]);
绘制的信号波形如实验图1-1所示,当把时间间隔△t取得更小(如△t=0。01)时,就可以得到f(t)较好的近似波形,如实验图1-2所示。 (2)符号运算表示法
如果信号可以用一个符号表达式来表示,则可用ezplot命令绘制出信号的波形。例如对于连续信号f(t)?sin(t),可以用符号表达式表示为:
4f=sym(‘sin(pi/4*t)’);
ezplot(f,[-8 8]);
该命令绘制的信号波形如实验图1-3所示。 2. 常用连续信号的matlab表示
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??) 单位阶跃信号u(t)
10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-1-8-6-4-202468实验图1-1 时间间隔为1时的信号波形
10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-1-8-6-4-202468实验图1-2 时间间隔为0.01时的信号波形
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(1
sin(?/4 t)10.50-0.5-1-8-6-4-202468t实验图1-3 符号表示法绘制的信号波形
heaviside(t)10.80.60.40.20-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81t实验图1-4 单位阶跃信号
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