20162017学年第一学期
信号与系统实验报告
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f实验一常见信号的MATLAB表示及运算
一.实验目的
1.熟悉常见信号的意义、特性及波形2.学会使用MATLAB表示信号的方法并绘制信号波形3掌握使用MATLAB进行信号基本运算的指令4熟悉用MATLAB实现卷积积分的方法
二.实验原理
信号一般是随时间而变化的某些物理量。按照自变量的取值是否连续,信号
分为连续时间信号和离散时间信号,一般用ft和fk来表示。若对信号进行
时域分析,就需要绘制其波形,如果信号比较复杂,则手工绘制波形就变得很困难,且难以精确。MATLAB强大的图形处理功能及符号运算功能,为实现信号的可视化及其时域分析提供了强有力的工具。
根据MATLAB的数值计算功能和符号运算功能,在MATLAB中,信号有两种表示方法,一种是用向量来表示,另一种则是用符号运算的方法。在采用适当的MATLAB语句表示出信号后,就可以利用MATLAB中的绘图命令绘制出直观的信号波形了。下面分别介绍连续时间信号和离散时间信号的MATLAB表示及其波形绘制方法。1连续时间信号
所谓连续时间信号,是指其自变量的取值是连续的,并且除了若干不连续的点外,对于一切自变量的取值,信号都有确定的值与之对应。从严格意义上讲,MATLAB并不能处理连续信号。在MATLAB中,是用连续信号在等时间间隔点上的样值来近似表示的,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中连续信号可用向量或符号运算功能来表示。
⑴向量表示法
对于连续时间信号ft,可以用两个行向量f和t来表示,其中向量t是用
形如tt1pt2的命令定义的时间范围向量,其中,t1为信号起始时间,t2为终
止时间,p为时间间隔。向量f为连续信号ft在向量t所定义的时间点上的样
值。说明:plot是常用的绘制连续信号波形的函数。
严格说来,MATLAB不能表示连续信号,所以,在用plot命令绘制波形时,要对自变量t进行取值,MATLAB会分别计算对应点上的函数值,然后将各个数据点通过折线连接起来绘制图形,从而形成连续的曲线。因此,绘制的只是近似波形,而且,其精度取决于t的取样间隔。t的取样间隔越小,即点与点之间的距离越小,则近似程度越好,曲线越光滑。例如:图11是在取样间隔为p05时绘制的波形,而图12是在取样间隔p01时绘制的波形,两相对照,可以看出图12要比图11光滑得多。
2
f在上面的fsi
tt语句中,必须用点除符号,以表示是两个函数对应点上的r