内容发布更新时间 : 2024/5/25 4:10:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

信号与系统实验实验报告

学院:信息电子技术学院 专业:测控技术与仪器 学号:16109641307

姓名: 孙溪临

实验1 信号的时域描述与运算

一、实验目的

1. 掌握信号的MATLAB表示及其可视化方法。 2. 掌握信号基本时域运算的MATLAB实现方法。

3. 利用MATLAB分析常用信号，加深对信号时域特性的理解。 二、实验原理

1. 连续时间信号的MATLAB表示

连续时间信号指的是在连续时间范围内有定义的信号，即除了若干个不连续点外，在任何时刻信号都有定义。在MATLAB中连续时间信号可以用两种方法来表示，即向量表示法和符号对象表示法。

从严格意义上来说，MATLAB并不能处理连续时间信号，在MATLAB中连续时间信号是用等时间间隔采样后的采样值来近似表示的，当采样间隔足够小时，这些采样值就可以很好地近似表示出连续时间信号，这种表示方法称为向量表示法。表示一个连续时间信号需要使用两个向量，其中一个向量用于表示信号的时间范围，另一个向量表示连续时间信号在该时间范围内的采样值。例如一个正弦信号可以表示如下:

>> t=0:0.01:10; >> x=sin(t); >> x=plot(x,t);

利用plot(t,x)命令可以绘制上述信号的时域波形，如下图所示。

图1 利用向量表示连续时间信号

如果连续时间信号可以用表达式来描述，则还可以采用符号表达式來表示信号。例如对于上述正弦信号，可以用符号对象表示如下:

>> x=sin(t);

>> ezplot(x);

利用ezplot(x)命令可以绘制上述信号的时域波形，如图2所示。

图 2 利用符号对象表示连续时间信号

表1 常用的信号产生函数

函数名 heaviside sinc exp square

功能 单位阶跃函数 sinc函数 指数函数 周期方

函数名 sin cos tripuls rectpuls

功能 正弦函数 余弦函数 三角脉冲函数 门函数波

2.连续时间信号的时域运算

对连续时间信号的运算包括两信号相加、相乘、微分、积分，以及位移、反转、尺度变换（尺度伸缩）等。

1）相加和相乘

信号相加和相乘指两信号对应时刻的值相加和相乘，对于两个采用向量表示的可以直接使用算术运算的运算符“+”和“*”来计算，此时要求表示两信号的向量时间范围和采样间隔相同。采用符号对象表示的两个信号，可以直接根据符号对象的运算规则运算。

2）微分和积分

对于向量表示法表示的连续时间信号，可以通过数值计算的方法计算信号的微分和积分。这里微分使用差分来近似求取，由时间向量?t1,t2,?,tN?和采样值向量?x1,x2,?,xN?表示的连

xk?1?xk'续时间信号，其微分可以通过下式求得 x(t)t?tk??t,k?1,2,??，N?1