实验一典型连续时间信号描述及运算..doc

实验一 典型连续时间信号描述及运算 一、目的和预先知识 1、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 （3）通过将信号分解成直流/交流分量，初步了解信号分解过程 2、预先知识： 熟练运用MATLAB编程语言。 二、典型连续信号波形的绘制1、基于MATLAB的信号表示方法 1）向量表示方法 对于连续时间信号，可以定义两个行向量和来表示，其中向量是形如的MATLAB命令定义的时间范围向量，为信号起始时间，为终止时间，为时间间隔。向量为连续时间信号在向量所定义的时间点上的样值。例如对于连续时间信号，可以用如下两个向量表示： t=-10:1.5:10 f=sin(t)./t 命令执行结果为： t = Columns 1 through 7 -10.0000 -8.5000 -7.0000 -5.5000 -4.0000 -2.5000 -1.0000 Columns 8 through 14 0.5000 2.0000 3.5000 5.0000 6.5000 8.0000 9.5000 f = Columns 1 through 12 -0.0544 0.0939 0.0939 -0.1283 -0.1892 0.2394 0.8415 Columns 13 through 14 0.9589 0.4546 -0.1002 -0.1918 0.0331 0.1237 -0.0079 用上述向量对连续信号进行表示后，就可以用plot命令绘出该信号的时域波形。plot命令可将点与点间用直线连接，当点与点间的距离很小时，绘出的图形就成了光滑的曲线。 MATLAB命令如下： plot(t,f) title(‘f(t)=Sa(t)’) xlabel(‘t’) axis([-10,10,-0.4,1.1]) 绘制的信号波形如图1-1所示，当把时间间隔取得更小（如）时，就可得到较好近似波形，如图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，可以用符号表达式表示为： f=sym(‘sin(pi/4*t)’) 运行结果为 f = sin(pi/4*t) 然后用ezplot命令绘制其波形： ezplot(f,[-16,16]) 该命令绘制的信号波形如图1-3所示。 2、典型连续时间信号波形绘制 1）单边指数信号 要求： (1) 画出t=0,1,2,…,500共501点 (2)在一个坐标系中用三种不同颜色分别绘制如下三种情况下的波形 (a) (b) (c) (3)标出特殊点的坐标，如t=0和的坐标 绘制一个信号波形图的示例程序如下： t=0:1:500; f=200*exp(-1.*t./62.5); plot(t,f) 运行结果如图1-4所示。 在同一坐标绘制三个信号波形图的示例程序如下： t=0:1:500; f1=200*exp(-1.*t./62.5); f2=200*exp(-1.*t./125.0); f3=200*exp(-1.*t./250.0); plot(t,f1,-,t,f2,--,t,f3,-.) 三条曲线利用不同的线型绘制，程序运行结果如图1-5所示。注意并理解时间常数对信号波形的变化。 2）正弦信号 要求： (1) 画出t=-250,-249,…,-1,0,1,2,…,250共501点 (2)在一个坐标系中用三种不同颜色（或不同线型）分别绘制如下三种情况下的波形 3）衰减正弦信号 要求： (1) 画出t=0,1,2…,500共501点 (2) 4）钟型信号 要求： 画出t=-250,-249,…,-1,0,1,2,…,250共501点 (2)在一个坐标系中用三种不同颜色分别绘制如下三种情况下的波形 a) b) c) 3、奇异信号波形绘制 1）符号函数 要求：画出t=-5~+5之间的波形（提示：可以直接调用MATLAB中的sign命令实现）。 2）阶跃信号 要求：画出t=-5~+5之间的波形（提示：利用关系）。 还可用如下MATLAB子程序实现阶跃信号 function f=u(t) f=(t0); 3）单位冲激信号 单位冲击信号的定义为，的定义表明，该信号除原点以外，处处