[工学]信号与系统实验教程

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第II页电工电子实验中心实验指导书信号分析与处理实验教程二○○九年十一月高等学校电工电子实验系列信号分析与处理实验教程主编唐春菊刘衍平攀枝花学院电气信息工程学院电工电子实验中心内容简介内容简介本书是根据高等院校理工科本(专)科的信号分析与处理实验课程的基本要求编写的。全书包含三个部分。第一部分matlab实验部分。主要进行matlab语言的介绍和应用。第二部分是信号与系统实验。根据教学大纲的要求及结合我校实际情况，进行连续时间系统的时域分析、频域分析、S域分析及离散时间系统的时域分析和z域分析等实验。第三部分是MATLAB常

2、用指令介绍。本书可作为我校电类和非电类专业本科生、专科生实验教学及课程设计用书，还可作为从事信号与系统工程技术人员的参考书。前言前言信号与系统是电气信息类专业最重要的专业基础课程之一，涉及信息的获取、传输、处理基本理论和相关技术。该课程的特点是概念抽象，数学公式推导较复杂，结果较难理解。随着计算机及数学工具软件的发展，利用软件实现信号与系统的仿真及实践已成为主流。实验环节的培养可以进一步加深学生对各知识点的理解和掌握。本书将Matlab软件引入信号与系统课程的实验教学，帮助学生完成数值计算、信号与系统分析原理及方法的可视化展现，从而有效地培养学生解决实际

3、问题的能力和创新能力。本书共八个实验。前三个实验介绍了Matlab的入门知识，实验四～实验八分别围绕信号与系统课程的重点和难点，介绍运用Matlab对连续时间系统进行时域、频域、s域分析，对离散时间系统进行时域和z域分析。本指导书适合测控技术与仪器专业使用，同时也可供开设了《信号分析与处理》课程的其他相关专业使用。全书由攀枝花学院电气信息工程及电工电子省级实验示范中心唐春菊、刘衍平老师主编。由于作者水平有限，书中错误与不妥之处在所难免，恳请广大师生及读者批评指正。编者2009年3月于攀枝花目录目录实验一认识MATLAB矩阵与数值计算基础1实验二命令窗及M

4、文件的开发、二维、三维基本图形处理功能4实验三M文件程序设计及调试7实验四连续时间系统的时域分析11实验五连续时间系统的频域分析16实验六连续时间系统的S域分析20实验七离散时间系统的时域分析24实验八离散时间系统的Z域分析29附录MATLAB常用命令或函数表35参考文献38-3-实验一认识MATLAB矩阵与数值计算基础实验一认识MATLAB矩阵与数值计算基础一、实验目的1．熟悉MATLAB软件；2．掌握建立数组和矩阵的方法；3．掌握MATLAB的基本运算；4．掌握MATLAB各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。二、实验原理1．MATLAB的工作界面

5、包括7个窗口，即：主窗口、命令窗口、命令历史记录窗口、当前目录窗口、工作空间窗口、帮助窗口和评述窗口。2．数组和矩阵是数值计算的最基本运算单元。（1）数组的创建①直接输入法；在命令窗口直接输入元素值，行向量之间用空格或逗号隔开，不同行向量之间用分号隔开。②增量法；格式：初值:增量:终值，增量=1时可省略。③利用linspace或logspace创建数组linspace（a,b,n）：创建一个取值从a开始，到b结束，共有n个元素的数组；logspace（a,b,n）：创建一个取值从10a开始，到10b结束，共有n个元素的数组；（2）数组的访问①一维数组的访

6、问一维数组的访问由数组的下标index而定，即x(index)②二维数组的访问二维数组的访问由数组的行标和列标而定，即x(row,column)（3）矩阵的创建矩阵的创建方法和数组的创建方法类似，可以采用直接输入、增量法、利用linspace或logspace创建，当创建矩阵的数据比较多时，可以通过矩阵编辑器来生成和修改矩阵。（4）Matlab常用的数组运算和矩阵运算操作-3-实验一认识MATLAB矩阵与数值计算基础数组运算矩阵运算操作功能描述操作功能描述A+B对应的元素相加A+B同数组运算A-B对应的元素相减A-B同数组运算S.*B标量S分别与B中元素

7、的积S*B同数组运算A.*B对应的元素相乘A*B内维相同的矩阵相乘A./BB中的元素左除A中元素A/B矩阵B左除矩阵AB.A与上行意义相同BA与上行意义相同A.^SA中元素自乘S次A^S矩阵的幂运算，A为方阵A.’非共轭转置A’矩阵的共轭转置Exp(A)以e为底，A中的元素为指数求幂值Expm(A)求矩阵A的指数Log(A)对A中各元素求对数Logm(A)求矩阵A的指数Sqrt(A)对A中各元素求平方根Sqrtm(A)求矩阵A的平方根三、实验内容1．先求下列表达式的值，然后显示MATLAB工作空间的使用情况并保存全部变量。(1)(2)(3)提示：利用

8、冒号表达式生成a向量，求各点的函数值时用点乘运算。（4）提示：用逻辑表达式求分段