1、实验目的:
1)熟悉常用连续时间信号的实现方法;
2)掌握连续时间信号的时域基本运算;
3)掌握实现基本函数及其运算的函数的使用方法;
4)加深对信号基本运算的理解。
2、实验内容:
2-1)、利用数值法编程实现冲激信号δ(t-2)和阶跃信号u(t-1),并绘制两者的波形。(注:t取值范围[-1, 4])
1. t0 = -1; t1 = 0; t2 = 4; dt = 0.05; %dt是信号时间间隔 2. t = t0: dt: t2; 3. x = 1/dt*(t==2); %t=2时候的冲激函数 4. stairs(t,x);
1. t0 = -1; t1 = 1; t2 = 4; dt = 0.05; %dt是信号时间间隔 2. t = t0:dt:t2; 3. k = length(t); %获取采样点的个数 4. n = floor((t1-t0)/dt); %求t1对应的样本序号 5. u = [zeros(1, n), ones(1, k-n)] 6. stairs(t, u);%绘制阶梯图
2-2)、分别利用数值法和符号法实现连续正弦信号f(t)=ksin(ωt+φ)的图形绘制,其中取k=2,ω=π,φ=π/3。(注:t取值范围[-2π, 2π])
1. % 数值法 2. clear 3. t = -2 : 0.01 : 2; 4. k = 2; w = pi; fai = pi/3; 5. ft = k*sin(w*t+fai); 6. plot(t,ft); 7.
1. % 符号法 2. clear 3. syms k w t fai; 4. k = 2; w = pi; fai = pi/3; 5. ft = k*sin(w*t+fai); 6. ezplot(ft,[-2,2]);
2-3)、利用数值法实现复指数信号,并绘制其实部、虚部、模和相角图形(注:t取值范围[0, 3])。
1. t = -1 : 0.01 : 4; a = -3; b = 4; 2. ft = exp((a+j*b)*t); 3. subplot(2,2,1), plot(t,real(ft)), title('实部'), grid 4. subplot(2,2,3), plot(t,imag(ft)), title('虚部'), grid 5. subplot(2,2,2), plot(t,abs(ft)), title('模'), grid 6. subplot(2,2,4), plot(t,angle(ft)), title('相角'), grid
2-4)、利用数值法编程实现幅度为2,周期为1,占空比为0.5的周期性方波信号(注:t取值范围[-1, 2])。
1. t = -1 : 0.01 : 2; 2. y = 2*square(2*pi*t,50); %产方波信号,周期为1,占空比50% 3. stairs(t,y); 4. axis([-1,2,-2.2,2.2]);
2-5)、利用数值法实现两信号的和与乘积运算,并绘制原始两信号与运算后的信号波形(注:t取值范围[0, 4])。
1. t = 0 : 0.01 : 4; 2. f1t = exp(-t); 3. f2t = sin(2*pi*t); 4. Sum = f1t+f2t; 5. p = f1t.*f2t; % 数组用点乘 6. plot(t, f1t, t, f2t); % 原函数f1t、f2t图像 7. hold on; % 保持图像 8. plot(t, Sum, t,p);% 和运算 乘积运算图像 9. hold off;
2-6)、利用数值法实现将信号y=sin(t)的频率增为原来的2倍,并将y取倒相后进行翻转,在三个窗口分别显示原图与其2倍频图形、2倍频与其倒相图形、2倍频倒相与其翻转图形(注:t取值范围[0, 4π],原图形用蓝实线(第一个图形),另一个用红虚线)。
1. t = 0 : 0.01 : 4*pi; y = sin(t); % 原信号 2. Double_Fre = sin(2*t); % 2倍频信号 3. subplot(1,3,1); plot(t, y, '-b', t, Double_Fre, '--r'); %蓝色实线, 红色虚线 4. 5. Double_Dao = -sin(2*t); % 2倍频的倒相信号 6. subplot(1,3,2); plot(t, Double_Fre, '-b', t, Double_Dao, '--r'); % 尺度变换 7. 8. Dou_Dao_fan = -sin(-2*t); %2倍频倒相其翻转图形 9. subplot(1,3,3); plot(t, Double_Dao, '-b', t, Dou_Dao_fan, '--r'); % 二倍频倒相与其翻转图像
输出结果如下:
我觉得没问题~_~
1. % 利用sbus 函数改变变量 2. 3. clear 4. syms t; 5. ft = (1+t/2)*(heaviside(t+2)-heaviside(t-2)); %原函数ft 6. f1 = subs(ft, t, t-2); % f(t-2) 7. f2 = subs(ft, t, -t); % f(-t) 8. f3 = subs(ft, t, 2*t); % f(2t) 9. f4 = subs(ft, t, t/2+1); f4 = diff(f4); % 求导 10. f5 = subs(ft, t, 2-t); f5 = int(f5); % 积分 11. 12. subplot(2,3,1); ezplot(ft, [-3,3]); title('f'); 13. subplot(2,3,2); ezplot(f1, [-1,5]); title('f1'); 14. subplot(2,3,3); ezplot(f2, [-3,3]); title('f2'); 15. subplot(2,3,4); ezplot(f3, [-3,3]); title('f3'); 16. subplot(2,3,5); ezplot(f4, [-3,3]); title('f4'); 17. subplot(2,3,6); ezplot(f5, [-3,6]); title('f5');