信
号 与 系 统 试 验 报 告
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[实验一、熟悉MATLAB环境和基本信号的产生与运算
一、实验目的
1.熟悉MATLAB 的运行环境及基本操作命令; 2.掌握MATLAB中信号的表示方法; 二、实验器材
计算机、MATLAB软件 三、实验原理 1、 MATLAB简介
MATLAB语言是以矩阵计算为基础,语法规则简单易学,并将高性能的数值计算和可视化结合,而且有着功能强大、丰富的函数工具箱,可扩展性强,使它深受工程技术人员及科技专家的欢迎,并很快成为应用学科计算机辅助分析、设计、仿真、教学等领域不可缺少的基础软件。
2、实验中常用的MATLAB函数命令
function:它是自己编写程序来实现所需的功能,调用格式为:function ****( ) 括号外面为函数名称,括号中为函数中要用到的变量。
plot命令:plot命令是MATLAB中用来绘制用连续信号的波形。它的功能是将向量点用直线依次连接起来。调用格式:plot(f)或plot(t,f)。
title命令:在绘图命令中,可以用此命令来对绘制出来的波形做一些注释。调用格式为:title(‘ …… ’) 中间部分是对图形任意注释的描述。
axis命令:此命令可以来定义绘制波形中坐标的范围。调用格式为:
axis([k1,k2,g1,g2]),其中k1,k2表示横坐标的范围,g1,g2表示纵坐标的范围。
stem命令:此命令专门用来绘制离散序列的波形。调用格式为:stem(k,f) 调用此命令可以绘制出离散序列的点状图。
min、max命令:这两个命令可以用来比较算出一个向量中的最小值和最大值,或者比较得出两个值中的较小值。调用格式为:min(k),max(k),min(k1,k2),max(k1,k2)
length命令:此函数可以计算出向量的长度。调用格式为:length(f)。
ones函数:这是MATLAB中一个常用的函数,它产生元素全部为1的矩阵,调用格式为:n=0:5;ones(1,n)表示长度为整数n的阶跃序列。k=1:p:8;ones(1,length(k))表示长度为k的门信号。
subplot命令:在MATLAB绘图过程中显示多个信号的波形,调用格式为:subplot(n1,n2,k),表明把一个图形分成了n1*n2块,在第k块上绘制波形。 四、实验内容
1.自选二个简单的信号进行加减运算。 %program1.1.m
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t=0:0.01:2; f1=sin(2*t); f2=cos(2*t); f3=f1+f2; plot(t,f3)
1.510.50-0.5-1-1.500.20.40.60.811.21.41.61.82
2、自选一个简单的信号进行乘法运算。 %program1.2.m t=-2:0.01:2; y=t.^2; plot(t,y)
43.532.521.510.50-2-1.5-1-0.500.511.52
五、体会
通过这次实验,我对MATLAB这个软件有了基本的认识,学会了在MATLAB 的运行环境下的基本操作命令,并且绘出了图形。这也使我对MATLAB软件产生了深厚的学习兴趣。
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实验二 信号的变换
一、实验目的
1.掌握信号时移、反折和尺度运算的法则。
2.学习利用MATLAB进行波形的平移、反折、尺度变换等。 3.掌握信号的微积分运算。 二、实验器材 计算机、MATLAB软件 三、实验原理
1.信号的平移
信号的平移是将原信号沿时间轴左右移位的运算,即得到原信号的延时信号或者超前信号,用符号来表示就是用t?t0或k?k0代替原来的t或k。
2.信号的反折
信号的反折是将信号信号中的自变量符号取反的运算,用符号来表示就是用-t代替原来的t。
3.信号的尺度变换
信号的尺度变换是将信号的横坐标用at代替t。得到f(at) (式中a≠0),即对信号横坐标的展宽或者压缩。当1>a>0 时,信号沿横轴展宽至1/a,当 a>1时,信号沿横轴压缩至原来的1/a。
4.信号的倒相
信号的倒相是指将信号f(t)所有时刻的值去翻,即将信号f(t)变成?f(t) 5.信号的微积分
信号的微分就是信号对时间的求导,即
y(t)?df(t)?f?(t)dt信号的积分就是信号对时间在区间(-∞,t)上的累加,即
y(t)??t?f(?)d??f(?1)(t) MATLAB里面用于信号变换的函数有subs()、diff()、int(),下面分别介绍这三个函数。 (1)subs()
subs函数是用来实现信号变换的函数,其调用格式为 subs(f,t,v)
其中,f为原始函数,t是原来函数的变量,v是新函数的变量,v和t的关系就好似时域变化的关系,即v?at?b。
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