上机实验1连续时间信号的时域分析.doc
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上机实验1 连续时间信号的时域分析
一、实验目的?
（1）?掌握连续时间信号的时域运算的基本方法；?
（2）?掌握相关函数的调用格式及作用；
（3）?掌握连续信号的基本运算；?
（4）?掌握利用计算机进行卷积运算的原理和方法；?
（5）?熟悉连续信号卷积运算函数conv的应用。
二、实验原理?
??信号的基本运算包括信号的相加(减)和相乘(除)。信号的时域变换包括信号的平移、翻转、倒相、尺度变换等，由以下公式所描述。?
（1）加(减)：
（2）乘：
（3）延时或平移：
（4）翻转：
（5）尺度变换：
（6）标量乘法：
（7）倒相：
（8）微分：
（9）积分：
（10）卷积：
??
三、?涉及的MATLAB函数极其实现?
1.?stepfun函数?
功能：产生一个阶跃信号
? 调用格式：
stepfun(t,t0)?
其中t是时间区间，在该区间内阶跃信号一定会产生；t0是信号发生从0到1的条约的时刻。
2.?diff函数?
调用格式：?
diff(f)：求函数f对预设的独立变数的一次微分值。?
diff(f,’t’)：求函数f对独立变数t的一次微分。
3.?int函数?
调用格式：?
Int(f)：函数F对预设独立变数的积分值。?
Int(f,’t’)：函数f对独立和变数t的积分值。
4.?conv函数?
功能：实现信号的卷积运算。?
调用格式：
w?=?conv(u,v)：计算两个有限长度序列的卷积。?说明：该函数假定两个序列都从零开始
四、实验内容与方法
1.验证性实验（直接利用符号法进行编程）
相加
实现两个连续信号的相加，即f(t)=f1(t)+f2 (t)
Matlab程序：
clear all;
t=0:0.0001:3;
b=3;
t0=1;u=stepfun(t,t0);
n=length(t);
for i=1:n
u(i)=b*u(i)*(t(i)-t0);
end
y=sin(2*pi*t);
f=y+u;
plot(t,f);
xlabel(时间（t));ylabel(幅值f(t));title(连续信号的相加);两个连续信号的相加结果如下图所示。
相乘
实现两个连续信号的相乘，即f(t)=f1(t)*f2(t)
Matlab 程序：
clear all;
t=0:0.0001:5;
b=3;
t0=1; u=stepfun(t,t0);
n=length(t);
for i=1:n
u(i)=b*u(i)*(t(i)-t0);
end
y=sin(2*pi*t);
f=y.*u;
plot(t,f);
xlabel(时间（t));ylabel(幅值f(t));title(连续信号相乘);
两个连续信号的相乘结果如下图所示：
移位
实现连续信号的移位，即f(t-),或者f(t+)，常数0.
Matlab 程序；
clear all;
t=0:0.0001:2;
y=sin(2*pi*(t));
y1=sin(2*pi*(t-0.2));
plot(t,y,-,t,y1,--);
xlabel(t);ylabel(f(t));titile(信号的移位);
信号及其移位结果如下图所示。
翻转
信号的翻转就是将信号的波形以纵轴为对称轴翻转180°。将信号f（t）中的自变量t替换为-t即可得到其翻转信号。
MATLAB程序：
Clear all：
t=0:0.02:1;
t1=-1:0.02:0;
g1=3*t;
g2=3*(-t1);
grid on;
plot(t,g1,--,t1,g2);
xlabel(t);
ylabel(g(t));
titile(信号的反折);
尺度变换
将信号f（t）中的自变量t替换为at
clear all;
t=0:0.001:1;
a=2;
y=sin(2*pi*t);
y1=sin(2*a*pi*t);
subplot(2,2,1)
plot(t,y);
ylabel(y(t));xlabel(t);
title(尺度变化);
subplot(2,1,2)
plot(t,y1);
ylabel(y1(t));xlabel(t);
信号及其移位结果如下图所示。
2. 程序设计实验
（1）已知信号f1(t)=(-t+4)[U(t)-U(t-4)],f2(t)=sin(2πt),用matlab绘出下列信号的时域波形。要求写出全部程序，并绘制出信号时域波形。
（a） f3(t)=f1(-t)+f1(t)
(b) f4(t)=-[f1(t)+f1(t)]
(c) f5(t)=f1(t) ×
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