2022年信号与系统Matlab实验作业.pdf
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1、信号与系统Matlab 实验作业实验一 典型连续时间信号与离散时间信号一、实验目的掌握利用 Matlab 画图函数与符号函数显示典型连续时间信号波形、典型时间离散信号、连续时间信号在时域中的自变量变换。二、实验内容1、典型连续信号的波形表示 (单边指数信号、复指数信号、抽样信号、单位阶跃信号、单位冲击信号 )1)画出教材 P28习题1-1(3) ( ) (63 )( 63 )tf te utut的波形图。function y=u(t) y=t=0; t=-3:0、01:3; f=exp(t)*(u(6-3*t)-u(-6-3*t); ezplot(f,t); grid on; 2)画出复指数信
2、号()( )jtf te当0.4,8(0t10)时的实部与虚部的精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业波形图。t=0:0、01:10; f1=exp(0 、4*t)*cos(8*t); f2=exp(0 、4*t)*sin(8*t); figure(1) ezplot(f1,t); grid on; figure(2) ezplot(f2,t); grid on; 精品资料 - - - 欢迎下载 - -
3、 - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业3)画出教材 P16图1-18,即抽样信号 Sa(t)的波形 (-20t20)。t=-10:0、01:10; f=sin(t)/t; ezplot(f,t); grid on; 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验
4、作业4)用符号函数 sign画出单位阶跃信号 u(t-3)的波形 (0t10)。t=0:0、01:10; f=(sign(t-3)+1)/2; ezplot(f,t); grid on; 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业5)单位冲击信号可瞧作就是宽度为,幅度为 1/的矩形脉冲 ,即t=t1处的冲击信号为11111( )()0 tttx tttother画出0.2, t1=1的单位冲击信号。t=0:
5、0、01:2; f=5*(u(t-1)-u(t-1 、2); ezplot(f,t); grid on; axis(0 2 -1 6); 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业2、典型离散信号的表示 (单位样值序列、 单位阶跃序列、 实指数序列、 正弦序列、复指数序列 ) 编写函数产生下列序列 : 1)单位脉冲序列 ,起点n0,终点nf,在ns处有一单位脉冲。2)单位阶跃序列 ,起点n0,终点nf,在n
6、s前序列值为 0,在ns后序列值为 1。对于1)、2)小题,最后以参数 n0= -10,nf=10,ns= -3为例,画出各自波形。(1)、(2) n0=-10;nf=10;ns=-3;n=n0:nf; x1=zeros(1,ns-n0),1,zeros(1,nf-ns); figure(1); stem(n,x1); title( 单位脉冲序列 ); x2=zeros(1,ns-n0),1,ones(1,nf-ns); figure(2); stem(n,x2); title( 单位阶跃序列 ); 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳
7、 - - - - - - - - - -第 6 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业3)画出教材 P21图1-26,即 nx na u n当a=1、2, 0、6, -1、5, -0、8的单边指数序列 (-2n5)。n=-2:5; subplot(2,2,1) x1=1、2、n、*u(n);stem(n,x1);
8、title(1 、2n*u(n); subplot(2,2,2) x2=0、6、n、*u(n);stem(n,x2); title(0 、6n*u(n); subplot(2,2,3) x3=(-1、5)、n、*u(n);stem(n,x3); title(-1 、5)n*u(n); subplot(2,2,4) x4=(-0、8)、n、*u(n);stem(n,x4); title(-0 、8)n*u(n); 4)画出教材 P21图1-27,即00 sin(),7x nn的正弦序列 (-7n14)。n=-7:14; x=sin(pi/7*n); 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - -
9、 - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业stem(n,x); title(xn=sin(Omega_0n) 正弦序列 ); 5)画出复指数序列/6 j nx ne与3 j nx ne的实部与虚部 (-50n50)。n=-50:50; figure(1) x1=cos(pi/6*n);stem(n,x1); title(cos(npi/6) 实部); figure(2) x2=sin(pi/6*n);stem(n,x2); title(sin(npi/
10、6) 虚部); figure(3) x3=cos(3*n);stem(n,x3); title(cos(3*n) 实部); figure(4) x4=sin(3*n);stem(n,x4); title(sin(3*n) 虚部 ); 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -
11、第 10 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业3、信号的自变量变换1)编写程序 (函数),画出教材 P10图 1-13(a)即 f(t)的波形 (-6t6); 2)利用 1)中建立的函数 ,通过自变量替换方式依次画出图1-13(b)、(c)、(d)即f(t+5)、 f(-t+5)、 f(-2t+5)的波形 (-
12、6t=0; 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 23 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业t=-12:0、01:12; y=u(t+1/4)-u(t-1/4)+u(t-19/4)-u(t-21/4)-u(t+19/4)+u(t+21/4)+u(t-39/4)-u(t-41/4)-u(t+39/4)+u(t+41/4); subplot(2,1,1); plot(t,y); axis(-12 12 -0、1 1、1); xlabel(t);
13、ylabel(f(t); n=-12:12; E=1;t=1; T=10*t;w=2/T; fn=abs(E*t/T*sinc(w*t*n/2); subplot(2,1,2); stem(n,fn,filled); hold on; k=-12:0、01:12; f=abs(E*t/T*sinc(w*t*k/2); plot(k,f,-); xlabel(w); ylabel(Fn); 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 24 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与
14、系统Matlab 实验作业(c) t=-12:0、01:12; y=u(t+1/4)-u(t-1/4)+u(t-39/4)-u(t-41/4)-u(t+39/4)+u(t+41/4); subplot(2,1,1); plot(t,y); axis(-12 12 -0、1 1、1); xlabel(t); ylabel(f(t); n=-12:12; E=1;t=1; T=5*t;w=2/T; fn=abs(E*t/T*sinc(w*t*n/2); subplot(2,1,2); stem(n,fn,filled); hold on; k=-12:0、01:12; f=abs(E*t/T*si
15、nc(w*t*k/2); plot(k,f,-); xlabel(w); ylabel(Fn); 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 25 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业实验四 非周期信号的频域分析一、实验目的理解非周期信号的频域分析方法,掌握典型信号的幅度谱与相位谱,理解信号的调制特性 ,掌握傅里叶变换的性质 :尺度变换、时移、频移、卷积定理、对称性、微分特性。二、实验内容1、利用符号函数 fourier与ifourier求傅里叶变
16、换与傅里叶逆变换。a、 利用符号函数 fourier求教材P91双边指数信号| |( )a tf te当a=3时的傅里叶变换表达式。b、 利用符号函数 ifourier求教材 P92第一个公式222()aFja当a=1时的傅里叶逆变换表达式。c、 利用符号函数 fourier与ezplot画出21( )( )2tf teu t及其幅频谱。(a) function f=Heaviside(t) f=t=0; x=exp(-3*t)*sym(Heaviside(t); F=fourier(x); subplot(2,1,1); ezplot(x); subplot(2,1,2); ezplot(a
17、bs(F); 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 26 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业(b) F=sym(2/(1+w*w); x=ifourier(F) x = exp(-x)*Heaviside(x)+exp(x)*Heaviside(-x) (c) x=1/2*exp(-2*t)*sym(Heaviside(t); F=fourier(x); subplot(2,1,1); ezplot(x); subplot(2,1,2);
18、ezplot(abs(F); 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 27 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业2、幅度调制信号及其频谱已知线性调制信号表示式如下: a、0cos()cos()tt; b、01.5sin()cos()tt式中09,试分别画出它们的波形图与频谱图。function f=Dirac(t) f=Inf 、t-1; syms t y1=cos(t)*cos(9*t); y2=(1、5+sin(t)*cos(9*t); y
19、11=fourier(y1); y22=fourier(y2); subplot(2,2,1),ezplot(y1); subplot(2,2,2),ezplot(y11); subplot(2,2,3),ezplot(y2); subplot(2,2,4),ezplot(y22); 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 28 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业3、傅里叶变换的性质 (尺度变换、时移、频移、卷积定理、对称性) a、 设2(
20、)(1)(1)( )f tu tu tGt,求1( )(21)(21)( )y tututG t的频谱()Y j,并与( )f t的频谱()F j进行比较。b、 画出21( )( )2tf teu t 、2(0.4)11( )(0.4)2tf teu t与2(0.4)21( )(0.4)2tfteu t的幅度谱与相位谱 ,观察信号时移对信号频谱的影响。c、 画出( )(1)(1)f tu tu t、201( )( )jtftf t e与202( )( )jtftf t e的频谱 ,进行相互比较。d、 画出( )(1)(1)f tu tu t、( )( )*( )y tf tf t及其()F j
21、、()()FjFj?与()Y j的图形 ,验证时域卷积定理。e、 设( )( )f tSa t,已知信号( )f t的傅里叶变换为2()() (1)(1)FjGuu,求12( )( )f tGt的傅里叶变换1()Fj,画出各自的图形 ,并验证对称性。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 29 页,共 48 页 - - - - - - - - - - 信号与系统Matlab 实验作业(a) f1=sym(Heaviside(t+1)-Heaviside(t-1); F1=fourier(f1);
22、f2=sym(Heaviside(2*t+1)-Heaviside(2*t-1); F2=fourier(f2); subplot(2,1,1) ezplot(abs(F1); subplot(2,1,2) ezplot(abs(F2); (b) syms t; f0=Heaviside(t); f=exp(-2*t)*f0/2; f1=exp(-2*(t-0 、4)*subs(f0,t,t-0 、4)/2; f2=exp(-2*(t+0 、4)*subs(f0,t,t+0 、4)/2; F=abs(fourier(f); subplot(2,3,1),ezplot(F); F1=abs(re
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- 2022 信号 系统 Matlab 实验 作业
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