實(shí)驗(yàn)十五信號(hào)的可視化和信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算資料

1、Matlab仿真(fn zhn)單元共二十三頁(yè)第二部分 上機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1)了解(lioji)Matlab的數(shù)值計(jì)算、符號(hào)運(yùn)算、圖形控制等基本功能及使用方法；(2)掌握Matlab的程序設(shè)計(jì)方法，熟練掌握Matlab用于信號(hào)與系統(tǒng)分析的專用函數(shù)及使用方法。共二十三頁(yè)Matlab的文件有兩類：腳本文件和函數(shù)文件。1腳本文件 在Matlab環(huán)境下直接輸入的語(yǔ)句，如果放在一個(gè)以 .m 為后綴的文件中，就稱為腳本文件。有了腳本文件，可直接在命令窗口中輸入腳本文件名以執(zhí)行腳本文件中的每一條語(yǔ)句，這與在Matlab命令窗口中直接逐條輸入語(yǔ)句的結(jié)果完全一致。2函數(shù)文件 Matlab的函數(shù)文件至少由兩部分

2、構(gòu)成： 函數(shù)定義行；函數(shù)體。 另外在函數(shù)的任何位置都可以(ky)插入注釋行，注釋行以%開頭。共二十三頁(yè)在command windows下，輸入：t=1:10回車后，顯示t=1,2,t=10如換成：t=1:10; 后，則不顯示 (多分號(hào))若換成：t=1:0.01:10; (0.01為步長(zhǎng))如畫余弦波形： t=1:0.01:10; plot(t,cos(t); %波形感覺平滑(pnghu)若間隔較大， t=1:0.1:10; plot(t,cos(t); %波形失真以上命令不能保存共二十三頁(yè)要保存，需用m文件。（1）腳本(jiobn)文件如：test1.mN=1:10;Stem(a,sin(n);

3、此m文件稱為腳本文件，無輸入輸出參數(shù)，像C語(yǔ)言中的main。輸入方式： 選filenewmfile后，即可。共二十三頁(yè)（2）函數(shù)文件(wnjin)如例1：function f=u(t);f=(t0); 定義了u(t)函數(shù)（階躍函數(shù)），存為u.m至work目錄中。其中：function為關(guān)鍵字；f為函數(shù)；u為函數(shù)名；t 為參數(shù)；f=(t0); 為功能，當(dāng)t0為真，返回“1”；當(dāng)t0為假，返回“0”；以u(píng).m文件存至work目錄中，退出。以后就可用。共二十三頁(yè)例2：求卷積和的函數(shù)文件(wnjin) function f, n=dconv(f1, f2, n1, n2)%f1：序列f1(n)的非零樣

4、值向量；%f2：序列f2(n)的非零樣值向量；%n1：序列f1(n)的對(duì)應(yīng)時(shí)間序號(hào)向量；%n2：序列f2(n)的對(duì)應(yīng)時(shí)間序號(hào)向量；%f：卷積和序列f (n)= f1(n)* f2(n)的非零樣值向量；%n：卷積和序列f (n)的對(duì)應(yīng)時(shí)間序號(hào)向量；共二十三頁(yè)f=conv(f1, f2);N0=n1(1)+n2(1);L=length(n1)+length(n2)-1;n=N0: N0+L-1; 以上(yshng)是，卷積和序列f (n) = f1(n)* f2(n)的M函數(shù)文件。 我們看到，當(dāng)函數(shù)具有多個(gè)輸出變量時(shí)，則以方括號(hào)括起，多個(gè)輸入變量和多個(gè)輸出變量之間均以逗號(hào)分割。共二十三頁(yè)實(shí)驗(yàn)(sh

5、yn)十五 信號(hào)的可視化和信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算 共二十三頁(yè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解Matlab的基本功能及使用方法；2.掌握(zhngw)用Matlab畫信號(hào)波形的基本方法；3.借助的Matlab符號(hào)運(yùn)算功能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的反褶、移位、尺度變換等運(yùn)算。共二十三頁(yè)二、實(shí)驗(yàn)原理例1 設(shè)f1(t)=sin(t)、 f2(t)=sin(8t) ，畫出f3(t)= f1(t)+f2(t)和f4(t)= f1(t).f2(t)的時(shí)間波形。 t=-5:0.01:5; %在-5+5間取值，間隔0.01f1=sin(pi/2*t); f2=sin(8*pi/2*t); %令=/2f3=f1+f2; f4=f1.*f2; %點(diǎn)乘

6、表示逐點(diǎn)相乘 % 直接(zhji)相乘表示矩陣相乘subplot(4,1,1), plot(t, f1) ；%subplot將圖形進(jìn)行空間分割; plot為連續(xù)函數(shù)畫圖命令，plot（自變量，函數(shù)）共二十三頁(yè)axis(-5 5 -1.2 1.2), grid on； % axis(橫軸范圍 縱軸取值), grid on為打開網(wǎng)格；set(gca, xtick, -4 -2 0 2 4), set(gca, ytick, -1 0 1) %在水平或垂直方向(fngxing)上，畫虛線；subplot(4,1,2), plot(t, f2)；axis(-5 5 -1.2 1.2), grid on

7、set(gca, xtick, -4 -2 0 2 4), set(gca, ytick, -1 0 1)共二十三頁(yè)subplot(4,1,3), plot(t, f3), hold on； %同時(shí)(tngsh)顯示f3和f1plot(t, f1, -) ； %在相應(yīng)的線上畫虛線axis(-5 5 -2.3 2.3), grid onset(gca, xtick, -4 -2 0 2 4), set(gca, ytick, -2 0 2);subplot(4,1,4), plot(t, f4), hold onplot(t, f1, -), plot(t, -f1 ,-)； -表示在相應(yīng)的點(diǎn)

8、上畫虛線axis(-5 5 -1.2 1.2), grid onset(gca, xtick, -4 -2 0 2 4), set(gca, ytick, -1 0 1)共二十三頁(yè)f1(t)f2(t)f1(t) +f2(t)f1(t) .f2(t)共二十三頁(yè)例2已知f1(t)=Sa(t-1)，試通過反褶、移位、尺度變換等運(yùn)算由f(t)的波形得到f(-2t+3)的波形。由f(t)的波形得到f(-2t+3)的步驟：共二十三頁(yè)syms t; %定義符號(hào)變量f=sym(sin(t-1)/(t-1); %定義符號(hào)函數(shù)f1=sin(t-1)/(t-1); 函數(shù)體用單引號(hào)括起；f1=subs(f,t,-t)

9、; %將反褶得f1(t)=f(-t),即將f函數(shù)中的t替換為-t ; f2=subs(f1,t,2*t); %將f1函數(shù)中的t替換為2t;即壓縮或尺度變換(binhun)f3=subs(f2, t, t-3/2); %將f2(t)右移3/2,得f3(t)=f2(t-3/2)=f(-2t+3)共二十三頁(yè)subplot(2,2,1), ezplot(f, -8,8) %ezplot是符號(hào)(fho)函數(shù)繪圖命令axis(-8,8,-0.3,1.1), grid onset(gca,xtick, 1-pi 0 1 1+pi), set(gca,ytick, 0 1)subplot(2,2,2), ez

10、plot(f1, -8,8)axis(-8,8,-0.3,1.1), grid onset(gca,xtick, -1-pi -1 0 -1+pi), set(gca,ytick, 0 1)subplot(2,2,4), ezplot(f2, -8,8)axis(-8,8,-0.3,1.1), grid onset(gca,xtick, (-1-pi)/2 -1/2 0 (- 1+pi)/2), set(gca,ytick, 0 1);subplot(2,2,3), ezplot(f3, -8,8)axis(-8,8,-0.3,1.1), grid onset(gca,xtick,1-pi/2

11、 0 1 1+pi/2), set(gca,ytick,0 1)共二十三頁(yè)顯示(xinsh)波形01t-10010101000ttt11共二十三頁(yè)例3 畫出余弦序列 的波形。 n=-1:10; %離散的，間隔自動(dòng)為1T=-1:0.01:10; xn=cos(pi/4*n);xt=cos(pi/4*t); % 的包絡(luò)為 stem(n,xn,k.); % stem( )為離散序列繪圖命令hold on; %顯示幾幅圖plot(t,xt,-);axis(-1,10,-1.2,1.2);set(gca,ytick,-1 0 1);grid on共二十三頁(yè)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.畫出 和 信號(hào)的波形;參考程序t

12、=-5:0.01:5;f1=abs(sin(pi*t)./(pi*t);f2=(sin(pi*t)./(pi*t).2;plot(t, f1,r),hold on;title(f1(t)=|Sa(t)|為紅色；f2(t)= Sa2(t)為藍(lán)色)axis(-5 5 -0.2 1.2), grid onset(gca, xtick, -4 -2 0 2 4), set(gca, ytick, -0.2 0 1.0)plot(t, f2,b)共二十三頁(yè)2.參考(cnko)程序syms t;f=sym(u(t+2)-u(t)+(1-t)*(u(t)-u(t-1);ezplot(f,-4,4)共二十三頁(yè)3.畫出 序列的波形并用虛線畫出其包絡(luò)。參考程序n=-10:10;t=-10:0.01:10;xn=(5/6).n).*sin(n*pi)/5);xt=(5/6).t).*sin(t*pi)/5);stem(n,xn,r),hold on;plot(t,xt,-)共二十三頁(yè)內(nèi)容摘要Matlab仿真單元。(1)了解Matlab的數(shù)值計(jì)算、符號(hào)運(yùn)算、圖形控