實驗一連續(xù)信號可視化及時域運算與變換

1、 黃淮學(xué)院電子科學(xué)與工程系 信號與系統(tǒng) 課程驗證性實驗報告實驗名稱連續(xù)信號可視化及時域運算與變換實驗時間2013年03月08日學(xué)生姓名實驗地點070312同組人員無專業(yè)班級電技11011、實驗?zāi)康?）通過繪制典型信號的波形，了解這些信號的基本特征。2）通過繪制信號運算結(jié)果的波形，了解這些信號運算對信號所起的作用。2、實驗主要儀器設(shè)備和材料：計算機一臺，MATLAB2010軟件 3、實驗內(nèi)容和原理：原理：信號是隨時間變化的物理量。信號的本質(zhì)是時間的函數(shù)。信號的描述：時域法， 頻域法、信號的頻域特性與時域特性之間有著密切的關(guān)系。信號的分類：功率信號、能量信號、奇信號、偶信號、確定信號、隨機信號?？?/p>

2、能涉及的MATLAB函數(shù)：plot函數(shù)、ezplot函數(shù)、sym函數(shù)、subplot函數(shù)。對于連續(xù)時間信號，其微分運算是用diff來完成的。其語句格式為diff(function,variable,n);其中function表示需要進行求導(dǎo)運算的信號，或者是被賦值的符號表達式；variable為求導(dǎo)運算的獨立變量；n為求導(dǎo)的階數(shù)，默認值為求一階導(dǎo)數(shù)。連續(xù)時間的積分運算用int函數(shù)來完成。其語句格式為int(function,variable,a,b);其中function表示被積信號，或者是被賦值的符號表達式；variable為積分變量；a,b為積分上、下限，a和b省略時求不定積分。 內(nèi)容：1

3、基于MATLAB的信號描述方法1）單位階躍信號；2）單位沖激信號；3）符號函數(shù)；4）取樣信號；5）門函數(shù)（選通函數(shù)）；6）單位斜坡信號；7）實指數(shù)信號；8）復(fù)指數(shù)信號；1 / 52連續(xù)信號的基本運算1）信號的相加與相乘，2）信號的微分與積分，3）信號的平移和反轉(zhuǎn)，4）信號的壓擴，5）信號的分解為偶分量與奇分量之和， 要求：在實驗報告中寫出完整的自編程序，必須手寫，并給出實驗結(jié)果。4、實驗程序（手寫）1) MATLAB程序% 單位階躍信號t=sym(t);y=heaviside(t);ezplot(y,-1,1);grid on axis(-1 1 -0.1 1);2）MATLAB程序：%單位沖

4、激信號t=-1:0.01:1;t=sym(t);y=dirac(t);ezplot(y,t);grid on 3）MATLAB程序：%符號函數(shù)取樣信號t=-1:0.01:1;y=sign(t);plot(t,y) grid on axis(-1 1 -1.1 1.1) 4）MATLAB程序：%取樣信號 t=-10*pi:0.1:10*pi;y=sinc(t/pi);plot(t,y) grid on axis(-10 10 -0.3 1.1) 5）MATLAB程序：% 門函數(shù)t=-3:0.01:3;f=rectpuls(t-0.5,1) plo

5、t(t,f)  axis(-3 3 -0.1 1.1)  grid on6）MATLAB程序：% 單位斜坡信號t=-3:0.01:3;f=t.* heaviside(t) plot(t,f)  axis(-3 3 -0.1 1.1)  grid on7）MATLAB程序：% 實指數(shù)信號t=-3:0.01:3;A=2;a=-0.5;f=A.*exp(a*t) plot(t,f)  axis(-3 3 -0.1 1.1)  grid on8）MATLAB程序：% 復(fù)指數(shù)信號t=-3:0.01:3;A=2;s=-0.5+

6、j*0.2;f=A.*exp(s*t) subplot(221)plot(t,real(f);grid onsubplot(222)plot(t,imag(f);grid onsubplot(223)plot(t,abs(f);grid onsubplot(224)plot(t,angle(f);grid on2.1) 信號的相加與相乘t=0:0.01:3;f1=heaviside(t)-heaviside(t-1);f2=t.*(heaviside(t)-heaviside (t-1)+ heaviside (t-1);subplot(221) plot(t,f1)

7、60;grid onsubplot(222) plot(t,f2) grid onsubplot(223) plot(t,f1+f2) grid onsubplot(224) plot(t,f1.*f2) grid on2)信號的微分與積分syms t f2f2=t*(heaviside(t)- heaviside(t-1)+ heaviside(t-1);f=diff(f2,t,1);t=-1:0.01:2;ezplot(f,t);grid onsyms t f1f1=heaviside(t)- heaviside(t-1);f=i

8、nt(f1,t);t=-1:0.01:2;ezplot(f,t);grid on5、實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)記錄： 6、實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)的分析：借助適當原理、公式、模型、利用必要的軟件或其它分析方法、手段，對實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象、所獲取的實驗數(shù)據(jù)進行具體、充分的分析。本部分的撰寫應(yīng)完整呈現(xiàn)出分析過程。實驗現(xiàn)象分析時應(yīng)分析現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。與實驗預(yù)期相符合的，應(yīng)給出其理論解釋；實驗現(xiàn)象與實驗預(yù)期不相符的，應(yīng)剖析是哪個實驗環(huán)節(jié)出了問題導(dǎo)致該實驗現(xiàn)象的出現(xiàn)。實驗現(xiàn)象的分析應(yīng)充分、具體、合理。 實驗數(shù)據(jù)分析時可圍繞要達成的實驗?zāi)繕?，借助公式、模型或必要軟件，結(jié)合作圖、計算等方法對實驗數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理后，得出實驗結(jié)果。實驗數(shù)據(jù)分析過程應(yīng)條理清晰，層次清楚。必要時，可對實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果綜合分析，相互印證。7、實驗