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1、上机实验1连续时间信号的时域分析一、实验目的（1）掌握连续时间信号时域运算的基本方法；（2）掌握相关函数的调用格式及作用；（3）掌握连续信号的基本运算；（4）掌握利用计算机进行卷积运算的原理和方法；（5）熟悉连续信号卷积运算函数conv的应用。二、实验原理信号的基本运算包括信号的相加（减）和相乘（除）。信号的时域变换包括信号的平移、反转、倒相、尺度变换等，由以下公式所描述。1.加（减）：f(t)=?1(?)±?2(?)2.乘：f(t)=?1(?)×?2(?)3.延时或平移：f(t)→f(t−?0
2、)?0>0时右移；?0<0时左移4.翻转：f(t)→f(−t)5.尺度变换：f(t)→f(at)1)
3、?
4、>1时尺度缩小；2)
5、?
6、<1时尺度放大；3)a<0时，还必须包含翻转6.标量乘法：f(t)→f(at)7.倒相：f(t)→−f(t)8.微分：f(t)→df(t)/dt?9.积分：f(t)→∫?(?)??−∞10.卷积：f(t)=?1(?)∗?2(?)三、涉及的MATLAB函数及实现1.stepfun函数功能：产生一个阶跃信号。调用格式：stepfun(t,?0)其中，t是时间区间，在该区
7、间内阶跃信号一定会产生；?0是信号发生从0到1跳跃的时刻。2.diff函数调用格式：diff(f)：求函数f对预设独立变数的一次微分值。diff(f,’t’)：求函数f对独立变数t的一次微分值。3.int函数调用格式：int(f):函数f对预设独立变数的积分值Int(f,’t’):函数f对独立变数t的积分值4.conv函数功能：实现信号的卷积运算调用格式：w=conv(u,v):计算两个有限长度序列的卷积说明：该函数假定两个序列都从零开始。四、实验内容与方法1、验证性实验（直接利用符号法进行编程
8、）1)相加实现两个连续信号的相加，即f(t)=?1(?)+?2(?)MATLAB程序：clearall;t=0:0.001:3;b=3;t0=1;u=stepfun(t,t0);n=length(t);fori=1:nu(i)=b*u(i)*(t(i)-t0);endy=sin(2*pi*t);f=y+u;plot(t,f);xlabel('时间（t）'）；ylabel('幅值f（t）'）；title('连续信号的相加'）；两个连续信号的相加结果如图所示。2）移位实现连续信号的移位，即f(t-?
9、0)，或者f(t+?0)，常数?0>0。MATLAB程序：clearall;t=0:0.0001:2;y=sin(2*pi*(t));y1=sin(2*pi*(t-0.2));plot(t,y,'-',t,y1,'--')ylabel('f(t)');xlabel('t');title('信号的移位');信号及其移位结果如图所示。3）翻转信号的翻转就是将信号的波形以纵轴为对称轴翻转180°。将信号f(t)中的自变量t替换为–t即可得到其翻转信号。MATLAB程序：clearall;t=0:0.0
10、2:1;t1=-1:0.02:0;g1=3*t;g2=3*(-t1);gridon;plot(t,g1,'--',t1,g2);xlabel('t');ylabel('g(t)');title('信号的反折');信号及其反折结果如图所示。4）倒相将信号f(t)以横轴为对称轴对折得到-f(t)。MATLAB程序：clearall;t=-1:0.02:1;g1=3.*t.*t;g2=-3.*t.*t;gridon;plot(t,g1,'-',t,g2,'--');xlabel('t');ylabel
11、('g(t)');title('倒相');信号及其倒相结果如图所示。2.程序设计实验(1)已知信号?1(?)=(-t+4)[U(t)-U(t-4)]，?2(?)=sin(2πt)，用MATLAB绘出列信号的时域波形，要求写出全部程序，并绘制出信号时域波形。(a)?3(?)=?1(−?)+?1(?)(b)?4(?)=-[?1(−?)+?1(?)](c)?5(?)=?2(?)×?3(?)(d)?6(?)=?1(?)×?2(?)MATLAB程序如下：clearall;t=-5:0.0001:5;f1=
12、(-t+4).*[stepfun(t,0)-stepfun(t,4)];f2=sin(2*pi*t);g1=(t+4).*[stepfun(t,-4)-stepfun(t,0)];f3=g1+f1;f4=-f3;f5=f2.*f3;f6=f1.*f2;subplot(221)plot(t,f3);xlabel('t');ylabel('f3(t)');subplot(222)plot(t,f4);xlabel('t');ylabel('f4(t)');subplot(223)plot(t,f5)
