一.实验目的
1.学会用MATLAB表示常用连续信号的方法; 2.学会用MATLAB进行信号基本运算的方法; 二.实验原理与步骤 原理:
1.信号的MATLAB表示 (1)向量表示法
对于连续时间信号f(t),可以用两个行向量f和t来表示,其中向量t是用形如t?t1:p:t2的命令定义的时间范围向量,其中,t1为信号起始时间,t2为终止时间,p为时间间隔。向量f为连续信号f(t)在向量t所定义的时间点上的样值。例如:对于连续信号f(t)?Sa(t)?sin(t),同时用绘图命令plot()函数绘制其波形。其程序如下: tt2=-10:0.1:10; %定义时间t的取值范围:-10~10,取样间隔为0.1,%则t2是一个维数为201的行向量 f2=sin(t2)./t2; %定义信号表达式,求出对应采样点上的样值 %同时生成与向量t2维数相同的行向量f2 figure(2); %打开图形窗口2
Plot(t2,f2); %以t2为横坐标,f2为纵坐标绘制f2的波形 运行结果如下:
(2)符号运算表示法
如果一个信号或函数可以用符号表达式来表示,那么我们就可以用前面介绍的符号函数专用绘图命令ezplot()等函数来绘出信号的波形。例如:对于连续信号f(t)?Sa(t)?sin(t),我们也可以用符号表达式来表示它,同时用tezplot()命令绘出其波形。其MATLAB程序如下: Syms t; %符号变量说明
f=sin(t)/t; %定义函数表达式
ezplot(f,[-10,10]); %绘制波形,并且设置坐标轴显示范围 运行结果如下:
(3)常见信号的MATLAB表示 单位阶跃信号:
方法一:调用Heaviside(t)函数
一级标题,纸张不足时可增加A4格式纸张为附页与本页载(贴)成一册,请将《原始记录》附于未页后。
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说明:可两面书写,实验目的、原理与步骤(含数据处理)、实验结论与讨论(含误差分析)为三个一级标题,也可自行添加
首先定义函数Heaviside(t)的m函数文件,该文件名应与函数名同名即Heaviside.m。 %定义函数文件,函数名为Heaviside,输入变量为x,输出变量为y function y=Heaviside(t)
y=(t>0);%定义函数体,即函数所执行指令
%此处定义t>0时y=1,t<=0时 y=0,注意与实际的阶跃信号定义的区别。 方法二:数值计算法
在MATLAB中,有一个专门用于表示单位阶跃信号的函数,即stepfun()函数,它是用数值计算法表示的单位阶跃函数u(t)。其调用格式为: Stepfun(t,t0)
其中,t是以向量形式表示的变量,t0表示信号发生突变的时刻,在t0以前,函数值小于零,t0之后函数值大于零。有趣的是它同时还可以表示单位阶跃序列,这只要将自变量以及取样间隔设定为整数即可。有关单位阶跃序列?(k)的表示方法,后面有专门论述。
符号函数
在MATLAB中有专门用于表示符号函数的函数sign(),u(t)=1/2+1/2sgn(t),因此,利用这个函数就可以很容易地生成单位阶跃信号。 步骤:
1.验证实验原理中程序
例1-1指数信号,指数信号在MATLAB中用exp函数表示
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说明:可两面书写,实验目的、原理与步骤(含数据处理)、实验结论与讨论(含误差分析)为三个一级标题,也可自行添加
例1-2正弦信号 正弦信号在MATLAB中用sin函数表示
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例1-3 抽样信号 抽样信号Sa(t)=sin(t)/t在MATLAB中用sinc函数表示。
例1-4三角信号 三角信号在MATLAB中用tripuls函数表示。
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例1-5虚指数信号 调用格式是f=exp((j*w)*t)
例1-6复指数信号 调用格式是f=exp((a+j*b)*t)
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实验一 常用基本信号的MATLAB表示和运算
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