信号分析实验报告封面.doc

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1、光电与通信工程学院信号分析实验报告专业:班级:学号:电子信息工程12电子1班陈嘉斌1206012104实验一・常见信号的MATLAB表示及运算—、实训目的1.熟悉常见信号的意义、特性及波形1.学会使用MATLAB表示信号的方法并绘制信号波形2.掌握使用MATLAB进行信号基本运算的指令3.熟悉用MATLAB实现卷积积分的方法二实训原理信号一般是随时间而变化的某些物理量。按照白变量的取值是否连续，信号分为连续时间信号和离散时间信号，一般用/⑴和/伙)来表示。若对信号进行时域分析，就需要绘制其波形，如果信号比较复杂，则手工绘制波形就变得很困

2、难，且难以精确。MATLAB强大的图形处理功能及符号运算功能，为实现信号的可视化及其时域分析提供了强有力的工具。根据MATLAB的数值计算功能和符号运算功能，在MATLAB屮，信号有两种表示方法，一种是用向量来表示，另一种则是用符号运算的方法。在采用适当的MATLAB语句表示出信号后，就可以利用MATLAB屮的绘图命令绘制出肓观的信号波形了。下面分别介绍连续时间信号和离散时间信号的MATLAB表示及其波形绘制方法。1.连续时间信号所谓连续时间信号，是指其白变量的取值是连续的，并且除了若干不连续的点外，对于一切白变量的取值，信号都有确定的

3、值与Z对应。从严格意义上讲，MATLAB并不能处理连续信号。在MATLAB屮，是用连续信号在等时间问隔点上的样值来近似表示的，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出连续信号。在MATLAB屮连续信号可用向量或符号运算功能来表示。(1)向量表示法对于连续时间信号f(t),可以用两个行向量/和t来表示，其中向量t是用形如/=/]：pt的命令定义的时间范围向量，其屮，人为信号起始时间，&为终止时间，P为时间间隔。向量•广为连续信号/⑴在向量r所定义的时间点上的样值。例如：对于连续信号f(f)=Sd(/)二皿1,我们可以将它表示

4、成t行向最形式，同时用绘图命令plot()函数绘制其波形。其程序如下：tl=-10:0.5:10;%定义时间1的取值范

5、^

6、：-10-10，取样间隔为0.5,%则门是一个维数为41的行向量fl=sin(tl)./tl;%定义信号表达式，求出对应采样点上的样值，%同时生成与向量tl维数相同的行向量flfigure(l);%打开图形窗口1plot(tl,fl);%以tl为横坐标，fl为纵坐标绘制fl的波形t2=-10:0.1:10;%定义时间I的取值范围:-10-10,取样间隔为0.1,%则t2是一个维数为201的行向量f2=sin(t2)

7、./t2;%定义信号表达式，求出对应采样点上的样值%同时生成与向量t2维数相同的行向量f2figure(2);%打开图形窗口2plot(t2,⑵；％以12为横坐标，f2为纵坐标绘制f2的波形图1-2运行结果如下：图1-1说明：plot是常川的绘制连续信号波形的函数。严格说来，MATLAB不能表示连续信号，所以，在用plot()命令绘制波形时，要对白变量1进行取值，MATLAB会分别计算对应点上的函数值，然后将各个数据点通过折线连接起来绘制图形，从而形成连续的曲线。因此，绘制的只是近似波形，而且，其精度取决于(的取样间隔。t的取样间隔越小

8、,即点与点Z间的距离越小，则近似程度越好，曲线越光滑。例如：图1・1是在取样间隔为p=0.5时绘制的波形，而图1・2是在取样间隔p=0」时绘制的波形，两相对照，可以看出图1・2要比图1-1光滑得多。在上面的f=sin(t)./t语句中，必须用点除符号,以表示是两个函数对应点上的值相除。⑵符号运算表示法如果一个信号或函数可以用符号表达式来表不，那么我们就可以用前面介绍的符号函数专用绘图命令ezplot()等函数来绘出信号的波形。例如：对于连续信号/(/)二Sd⑴二里也，我们也可以用符号表t达式来表示它，同时用巳zplot()命令绘出其波形

9、。其MATLAB程序如下：symst;%符号变量说明f=sin(t)/t;%定义函数表达式ezplot(fj-l0,10]);%绘制波形，并且设置坐标轴显示范围运行结果如下:图1-3⑶常见信号的MATLAB表示对于普通的信号，应用以上介绍的两种方法即可完成计算函数值或绘制波形，但是对于一些比较特殊的信号，比如单位阶跃信号⑴、符号函数sgn⑴等，在MATLAB屮这些信号都有专门的表示方法。单位冲击函数符号数学函数：6(t)=dirac(t)数值函数:t=tO:te;5=(t==0)单位阶跃信号单位阶跃信号的定义为：£(/)=[；J，单位阶

10、跃信号是信号分析的基本信号2—，在信号0r<0与系统分析屮有着非常重要的作用，通常，我们用它来表示信号的定义域，简化信号的时域表示形式。例如：可以用两个不同延时的单位阶跃信号来表示一个矩形门信号，即：G.(