《信號與系統(tǒng)》matlab仿真實驗

1、信號與系統(tǒng)matlab仿真實驗綜合實驗一 信號與系統(tǒng)的MATLAB 仿真實驗 一實驗目的熟悉MATLAB軟件平臺、工具箱、高效的數(shù)值計算及符號計算功能。熟悉MATLAB軟件的信號處理編程方法和結果的可視化了解數(shù)字信號處理的計算機仿真方法進一步加深對信號與系統(tǒng)的基本原理、方法及應用的理解。二實驗軟件MATLAB 6.5 界面三實驗內(nèi)容基本信號的表示及可視化連續(xù)信號的時域運算與時域變換線性系統(tǒng)的時域分析及Matlab實現(xiàn)連續(xù)時間信號的頻域分析及Matlab實現(xiàn)四實驗原理方法及相關MATLAB函數(shù)1基本信號的表示及可視化1.1 連續(xù)時間信號表示出連續(xù)信號f(t)=Sa(t)=sin(t)/tMatl

2、ab命令如下：t=-10:1.5:10; %向量t時間范圍t=t1:p:t2,p為時間間隔f=sin(t)./t;plot(t,f); %顯示該信號的時域波形title(f(t)=Sa(t);xlabel(t)axis(-10,10,-0.4,1.1)注：改變p可使信號波形更平滑，同學們可以試一試。 （2）單位階躍信號 定義階躍函數(shù) function f=Heaviside(t)f=(t0)調(diào)用階躍函數(shù)t=-1:0.01:3;f=Heaviside(t)plot(t,f);axis(-1,3,-0.2,1.2);單位沖擊信號d(t) 定義沖擊函數(shù) 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(單位沖擊信號(t)調(diào)用的是chongji（-1，5，0）；可以試著給別的t1,t2,t0. 1.2離散時間信號（1）單位階躍序列e(k) 定義階躍序列function jyxulie(k1,k2,k0) k=k1:-k0-1; kk=-k0:k2; n=length(k); nn=length(kk); u=zeros(1,n); %k0前信號賦值為零 uu=ones(1,nn

4、); %k0后信號賦值為一 stem(kk,uu,filled) hold on stem(k,u,filled) hold off title(單位階躍序列) axis(k1 k2 0 1.5)調(diào)用階躍序列函數(shù)jyxulie(-2，6，0)單位序列d(k)定義單位序列函數(shù)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(單位序列d(k)調(diào)用單位序列函數(shù)dwxulie(-3,5,0)2連續(xù)信號的時域運算與時域變換 運算

5、、變換的符號運算方法：相加、相乘、移位、反折、尺度變換、倒相已知信號，用matlab求f(t+2),f(t-2),f(-t),f(2t),-f(t),并繪出時域波形。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線性系統(tǒng)的時域分析及Matlab實現(xiàn) 已知描述某連續(xù)系統(tǒng)的微分方程為：試用Matlab繪出該系統(tǒng)沖激響應和階躍響應。若當輸入信號為,該系統(tǒng)零狀態(tài)響應y（t）b=1 2;a=1 2 1;subplot(1,3,1);impulse(b,a); %沖激響應subplot(1,3,2);step(b,a) %階躍響應p=0.5; %定義取樣時間間隔t=0:p:5; % 定義時間范圍x=exp(-2*t); %定義輸入信號lsim(b,a,x

7、,t); %對系統(tǒng)的輸出信號進行仿真subplot(1,3,3);思考(試做)：利用Matlab求LTI離散系統(tǒng)的響應，函數(shù)filter().格式filter(b,a,x)4連續(xù)時間信號的頻域分析及Matlab實現(xiàn)設，試用Matlab給出及的圖形，驗證時域卷積定理 R=0.05;t=-2:R:2;f=Heaviside(t+1)-Heaviside(t-1); %f(t)的時域?qū)挾葹?，t的取值范圍放大為-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)的時寬為f(t)時寬

8、的兩倍n=-4:R:4; %n的取值范圍為t的取值范圍的兩倍，為-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)的傅里葉變換F(jw)F=real(F);Y=y*exp(-j*n*W)*R; %求y(t)的傅里葉變換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); 五實驗步驟