2022年信号与系统MATLAB实验报告.pdf
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1、信号与系统 MATLAB实验报告信号与系统 MATLAB 实验报告院系 : 专业 : 年级 : 班号 : 姓名 : 学号 : 实验时间 : 实验地点 :实验一连续时间信号的表示及可视化实验题目 : )()(ttf;)()(ttf;atetf)(分别取00aa及); )()(tRtf;)()(tSatf;)2()(ftSintf(分别画出不同周期个数的波形)。解题分析 : 以上各类连续函数 ,先运用 t = t1: p:t2 的命令定义时间范围向量,然后调用对应的函数 ,建立 f 与 t 的关系 ,最后调用 plot()函数绘制图像 ,并用 axis()函数限制其坐标范围。实验程序 : (1)(
2、)(ttft=-1:0、01:3 %设定时间变量 t 的范围及步长f=dirac(t) %调用冲激函数 dirac() plot(t,f) %用plot函数绘制连续函数axis(-1,3,-0、5,1 、5) %用axis 函数规定横纵坐标的范围(2)()(ttft=-1:0、01:3 %设定时间变量 t 的范围及步长f=heaviside(t) %调用阶跃函数 heaviside() plot(t,f) %用plot函数绘制连续函数精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 33 页 -
3、 - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告title(f(t)=heaviside(t) %用title函数设置图形的名称axis(-1,3,-0、5,1 、5) %用axis 函数规定横纵坐标的范围(3)atetf)(a=1 时: t=-5:0、01:5 %设定时间变量 t 的范围及步长f=exp(t) %调用指数函数 exp() plot(t,f) %用plot函数绘制连续函数title(f=exp(t) %用title函数设置图形的名称axis(-5,5,-1,100) %用axis 函数规定横纵坐标的范围a=2 时: t=-5:0、01:5 f=exp(2*
4、t) %调用指数函数 exp() plot(t,f) title(f=exp(2*t) axis(-5,5,-1,100) a=-2 时: t=-5:0、01:5 f=exp(-2*t) plot(t,f) title(f=exp(-2*t) axis(-5,5,-1,100) (4)()(tRtft=-5:0、01:5 f=rectpuls(t,2) %用rectpuls(t,a)表示门函数 , 默认以零点为中心 , 宽度为 a plot(t,f) title(f=R(t) axis(-5 5 -0、5 1 、5) (5)()(tSatf=1 时: 精品资料 - - - 欢迎下载 - - -
5、 - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告t=-20:0、01:20 f=sin(t)、/t %调用正弦函数 sin(),并用sin(t)、/t 实现抽样函数plot(t,f) title(f(t)=Sa(t) axis(-20,-20,-0、5,1 、1) =5 时: t=-20:0、01:20 f=sin(5*t)、/(5*t) plot(t,f) title(f(t)=Sa(5*t) axis(-20,-20,-0、5,1 、1) (6)2(
6、)(ftSintf=1 时: t=-10:0、01:10 f=sin(t) %调用正弦函数 sin() plot(t,f); title(f=sin(t) axis(-10,10,-2,2) =5 时: t=-10:0、01:10 f=sin(5*t) plot(t,f); title(f=sin(5*t) axis(-10,10,-2,2) 实验结果 ; (1) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告
7、-1-0.500.511.522.53-0.500.511.5(2)-1-0.500.511.522.53-0.500.511.5f(t)=heaviside(t)(3) a=1 时: 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告-5-4-3-2-10123450102030405060708090100f=exp(t)a=2 时: -5-4-3-2-10123450102030405060708090100
8、f=exp(2*t)a=-2时: 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告-5-4-3-2-10123450102030405060708090100f=exp(-2*t)(4)-5-4-3-2-1012345-0.500.511.5f=R(t)(5) =1 时: 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6
9、页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告-20-15-10-505101520-0.4-0.200.20.40.60.81f(t)=Sa(t)=5 时: -20-15-10-505101520-0.4-0.200.20.40.60.81f(t)=Sa(5*t)(6) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告=1 时: -10-8-6-4-20246810-
10、2-1.5-1-0.500.511.52f=sin(t)=5 时: -10-8-6-4-20246810-2-1.5-1-0.500.511.52f=sin(5*t)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告实验心得体会 : (1)在 MATLAB中, 就是用连续信号在等时间间隔点的样值来近似地表示连续信号的, 当取样时间间隔足够小时 , 这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。在MATLAB 中 t =
11、t1: p: t2的命令定义时间范围向量 ,t1 为信号起始时间 ,t2 为终止时间 ,p 为时间间隔。(2)plot( )函数可用于连续函数的绘制。(3)用 axis() 函数限制坐标范围 , 可使图像更加匀称美观。改进想法 : 本题中函数的表示方法都不只一种。 如阶跃函数可以借助符号函数来实现可视化。其程序与结果如下: t=-5:0、05:5 f=sign(t) %调用符号函数 sign() axis(-5,5,-1、1,1 、1) ff=1/2+1/2*f %运用阶跃函数与符号函数的关系, 表示出阶跃函数 ff plot(t,ff) axis(-5,5,-0、1,1 、1) -5-4-3
12、-2-101234500.20.40.60.81f=heaviside(t)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告实验二离散时间信号的表示及可视化实验题目 : )()(nnf;)()(nnf;anenf)(分别取00aa及); )()(nRnfN(分别取不同的 N 值);)()(nSanf; )()(nSinnf(分别取不同的值); 解题分析 : 以上各类离散函数 ,可仿照连续函数的可视化 ,先运用 n
13、 =n1: p: n2 的命令定义自变量的范围及步长 ,然后调用对应的函数 ,建立 f 与 t 的关系 ,最后调用 stem()函数绘制图像 ,并用 axis()函数限制其坐标范围。实验程序 : (1)()(nnfn=-5:0、5:5 %设定时间变量 n的范围及步长f=dirac(n) stem(n,f) %调用stem()绘制离散函数title(f=dirac(t) axis(-5,5,-3,10) %用axis 函数规定横纵坐标的范围(2)()(nnfn=-5:0、5:5 f=heaviside(n) stem(n,f) title(f=Heaviside(t) axis(-5,5,-0、
14、5,1 、5) (3)anenf)(a=1 时: n=-5:0、5:5 f=exp(n) stem(n,f) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告title(f=exp(n) a=2 时: n=-5:0、5:5 f=exp(2*n) stem(n,f) title(f=exp(2*n) a=-2 时: n=-5:0、5:5 f=exp(-2*n) stem(n,f) title(f=exp(-2*n
15、) (4)()(nRnfNn=-5:0、5:5 f=rectpuls(n,2) stem(n,f) title(f=R(n) axis(-5,5,-0、5,1 、5) (5)()(nSanf=1时: n=-20:0、5:20 f=sin(n)、/(n) stem(n,f) title(f=Sa(n) axis(-20,-20,-0、5,1 、1) =5时: n=-20:0、5:20 f=sin(5*n)、/(5*n) stem(n,f) title(f=Sa(5*n) axis(-20,-20,-1,5) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名
16、师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告(6)()(nSinnf=1时: n=-5:0、5:5 f=sin(n) stem(n,f) title(f=sin(n) axis(-5,5,-2,2) =5时: n=-5:0、5:5 f=sin(5*n) stem(n,f) title(f=sin(5*n) axis(-5,5,-2,2) 实验结果 ; (1) -5-4-3-2-1012345-20246810f=dirac(t)(2) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - -
17、 - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告-5-4-3-2-1012345-0.500.511.5f=Heaviside(t)(3) a=1 时: -5-4-3-2-1012345050100150f=exp(n)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告a=2 时: -5
18、-4-3-2-101234500.511.522.5x 104f=exp(2*n)a=-2时: -5-4-3-2-101234500.511.522.5x 104f=exp(-2*n)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告(4) -5-4-3-2-1012345-0.500.511.5f=R(n)(5) =1时: -20-15-10-505101520-0.4-0.200.20.40.60.81f=S
19、a(n)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告=5时: -20-15-10-505101520-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.20.25f=Sa(5*n)(6) =1时: -5-4-3-2-1012345-2-1.5-1-0.500.511.52f=sin(n)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - -
20、 - - - - - -第 16 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告=5时: -5-4-3-2-1012345-2-1.5-1-0.500.511.52f=sin(5*n)实验心得体会 : 用 plot()函数可以绘制离散序列,但就是与连续序列有所不同,需要在括号内加上、。但就是 plot()画出来的函数图像不直观,显得很凌乱。改进想法 : (1)对于离散函数 ,如果使用 stem(n,f, 、)函数,绘图效果更好。如抽样函数的程序 : n=-20:0、5:20 f=sin(n)、/(n) stem(n,f,、) title(f=Sa(n
21、) axis(-20,-20,-0、5,1 、1) 绘图结果如下 : 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页,共 33 页 - - - - - - - - - - 信号与系统 MATLAB实验报告-20-15-10-505101520-0.4-0.200.20.40.60.81f=Sa(n)对比可知此法做出的图像更加清晰美观。(2)MATLAB 可以自动地根据曲线数据的范围选择合适的坐标系,从而使得曲线尽可能清晰地显示出来,一般情况下不必选择坐标系。但就是,如果对 MATLAB自动产生的
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