内容发布更新时间 : 2024/5/2 23:40:02星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验一 连续时间信号的时域和频域分析 一. 实验目的

1. 熟悉MATLAB 软件平台；

2. 掌握MATLAB 编程方法、常用语句和可视化绘图技术； 3. 编程实现常用信号及其运算MATLAB 实现方法。 4. 编程实现常用信号的频域分析 二. 实验原理

1、连续时间信号的描述 （1）向量表示法

连续信号是指自变量的取值范围是连续的，且对于一切自变量的取值，除了有若干个不连续点之外，信号都有确定的值与之对应。严格来说，MATLAB 并不能处理连续信号，而是用等时间间隔点的样值来近似表示连续信号。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连续信号。 矩阵是MATLAB 进行数据处理的基本单元，矩阵运算是MATLAB 最重要的运算。通常意义上的数量（也称为标量）在MATLAB 系统中是作为1×1 的矩阵来处理的，而向量实际上是仅有一行或者一列的矩阵。通常用向量表示信号的时间取值范围，如t = -5:5，但信号x(t)、向量t 本身的下标都是从1 开始的，因此必须用一个与向量x 等长的定位时间变量t，以及向量x，才能完整地表示序列x(t)。在MATLAB 可视化绘图中，对于以t 为自变量的连续信号，在绘图时统一用

plot 函数；而对n 为自变量的离散序列，在绘图时统一用stem 函数。

（2）符号运算表示法

符号对象(Symbolic Objects 不同于普通的数值计算)是Matlab 中的一种特殊数据类型，它可以用来表示符号变量、表达式以及矩阵，利用符号对象能够在不考虑符号所对应的具体 数值的情况下能够进行代数分析和符号计算(symbolic math operations)，例如解代数方程、微分方程、进行矩阵运算等。 符号对象需要通过sym 或syms 函数来指定, 普通的数字转换成符号类型后也可以被作为符号对象来处理.

我们可以用一个简单的例子来表明数值计算和符号计算的区别: 2/5+1/3 的结果为0.7333(double 类型数值运算), 而sym(2)/sym(5)+sym(1)/sym(3)的结果为11/15, 且这里11/15 仍然是属于sym 类型, 是符号数。如果一个信号可以用符号表达式来表示，则可以通过符号函数专用绘图命令ezplot()函数来绘出信号的波形。 2、常见信号的matlab 描述 （1）单位冲激信号t=-10:0.01:10; plot(t,dirac(t))

（2）单位阶跃信号u(t) t=-10:0.01:10;

(t) dirac（）

f1= heaviside(t) figure(1); plot(t,f1); f2= stepfun(t,0) figure(2) plot(t,f2); (3) 门信号 t=-10:0.01:10; figure(1);

plot(t,heaviside(t+2)- heaviside(t-2)); figure(2)

plot(t,stepfun(t,-2)- stepfun(t,2)); (4) 符号函数 sign（）

（5）正弦、余弦、指数信号：sin、cos、exp

3.连续信号的相加、相乘、时移、反转和尺度变换等基本运算

（1）两个连续信号的相加

在MATLAB 中要实现两个连续信号f1(t)、f2(t)的相加，可用如下语句：x=f1+f2 % x(t)= f1(t)+f2(t) （2）两个连续信号的相乘

在MATLAB 中要实现两个连续信号f1(t)、f2(t)的相乘，可用如下语句：x=f1*f2 % x(t)= f1(t) f2(t)