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1、实验一信号时域分析1实验目的⑴熟悉和掌握常用信号仿真分析的MATLAB函数。⑵掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生。⑶掌握将非周期信号经周期延拓形成周期信号的MATLAB编程方法。⑷掌握用MATLAB实现信号的基木运算。2实验原理信号一般都是随某一个或某几个独立变量的变化而变化的，例如，温度、压力、声音,还有股票市场的口收盘指数等，这些信号都是随时间的变化而变化的，还有一些信号，例如在研究地球结构时，地下某处的密度就是随着海拔高度的变化而变化的。一幅图片中的每一个彖素点的位置取决于两个坐标轴，即横轴和纵轴，因此，图像信号具有两个或两个以上的独立变量。在《信号与系统》课程屮，只关注
2、这种只有一个独立变量的信号，并且把这个独立变量统称为时间变量，不管这个独立变最是否是时间变量。在自然界屮，大多数信号的时间变量都是连续变化的，因此这种信号被称为连续时间信号或模拟信号，例如前面提到的温度、压力和声音信号就是连续时间信号的例了。但是，还有一些信号的独立时间变量是离散变化的，这种信号称为离散时间信号。前面提到的股票市场的口收盘指数，由于相邻两个交易口的口收盘指数相隔24小时，这意味着口收盘指数的时间变量是不连续的，因此口收盘指数是离散时间信号。2」信号的时域表示方法2.1.1将信号表示成独立时间变量的函数指数信号Aeat指数序列ak正弦型信号抽样函数Sa(t)矩形脉冲信号y=
3、A*exp(a*t)幕运算a?k实现内部函数cos()和sin()sinc(t/n)y=rcctpuls(t,width)2.1.2用信号的波形图来描述信号用函数曲线表示一个信号，如图1-1所示。图1-1连续、离散时间信号的波形2.1.3将信号用一个数据序列来表示对于离散时间信号，还可以表示成一个数的序列，例如：x[n]={....,0.1,1.1,-1.2,0,1.3,....}fn=0在《信号与系统》屮上述三种信号的描述方法经常使用。2.2信号的MATLAB仿真在MATLAB屮，无论是连续时间信号还是离散时间信号，MATLAB都是用一个数字序列来表示信号，这个数字序列在MATLAB屮
4、叫做向量。通常的情况下，需要与时问变量相对应。如前所述，MATLAB有很多内部数学函数可以用来产生这样的数字序列，例如sin()、cos()、exp()等函数可以有接产生一个按照正弦、余弦或指数规律变化的数字序列。在绘制信号的波形图时，有时我们需要将若干个图形绘制在同一个图形窗口屮，这就需要使用MATLAB的图形分割函数subplot(),-K用法是在绘图函数stem或plotZ前，使用图形分割函数subplot(nl,n2,n3),其中的参数nl,n2和n3的含义是，该函数将把一个图形窗口分割成nl*n2个子图，即将绘制的图形绘制在第n3个子图屮。2.2.1连续吋间信号的仿真(1)正弦
5、信号f(t)=ACOS(6Dt+%Program11dt=0.001;t=-l:dt:l;w=pi;ft=sin(2*w*t);plot(t,ft),title(,f^t)=sin(2nt)*)xlabel('f),gridonaxis(卜1,1,・1.5,1.5])(2)抽样信号f(t)=Sa(t)：%Programi2t=-10:0.03:10;plot(t,sinc(t/pi))(1)矩形脉冲信号%Program13T=2;%脉冲宽度A=2;%脉冲高度t=-3*T:0.001:3*T;ft=A*rectpuls(t-2*T,T);%脉冲中心在2*T位置plot(t,ft),axis
6、([26-13]),boxoff运行结果如图1・2所示。3r2521.510.50-0.5125335^445556图1・2矩形脉冲信号⑷实指数信号fd出%Program14t=-2:0.01:2;ft1=exp(t);ft2=exp(-2*t);subplot(21l),plot(t,ftl)subplot(212),plot(t,ft2)⑸虚指数信号f(t)=Aej^%Program15t=0:0.01:15;w=pi/4;A=2;X=A*exp(j*w*t);Xr=rcal(X);Xi=irnag(X);Xa=abs(X);Xn=anglc(X);subplot(221),plot
7、(t,Xr)axis([015・(max(Xa)+0.5)max(Xa)+0.5]),title(,实部')subplot(223),plot(t,Xi)axis([015-(max(Xa)+0.5)max(Xa)+0.5]),titlc(,虚部')subplot(222),plot(t,Xa)axis([0150max(Xa)+l]),title(*模')subplot(224),plot(t,Xn)axis([015-(max(
