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1、1实验目的1. 通过实验熟悉 MATLAB 仿真软件的使用方法；2. 掌握用 MATLAB 对常用信号（连续信号和离散信号）进行时域、频域、s 域以及 z 域的分析方法，利用绘图命令绘制出典型信号的波形，了解这些信号的基本特征；3. 通过绘制信号运算结果的波形，了解这些信号运算对信号所起的作用。二实验设备1. 计算机2. MATLAB R2007a 仿真软件三实验原理1.连续时间信号的表示及可视化所谓连续时间信号，是指自变量的取值范围是连续的，且对于一切自变量的取值。在 MATLAB 中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 ，我们可以用两个行向量 和)(tf
2、 f来表示，其中向量 是形如 的 MATLAB 命令定义的时间范围向量，tt21:tpt为信号起始时间， 为终止时间， 为时间间隔。向量 为连续信号 在12 f)(tf向量 所定义的时间点上的样值。然后用 plot 命令来绘出该信号的时域波形。tplot 命令可将点与点间用直线连接，当点与点间的距离很小时，绘出的图形就成了光滑曲线。（2）符号运算表示法：如果信号可以用一个符号表达式来表示它，则我们可用 ezplot 命令绘制出信号的波形。2.离散时间信号的表示及可视化一般说来，离散时间信号用 表示，其中变量 为整数，代表离散的采)(nfn样时间点。序列 可表示为移位加权的形式，在 MATLAB
3、 中可用 stem 命令绘)(nf图。3.连续系统的冲激响应、阶跃响应及 MATLAB 实现对 LTI 连续系统，设其输入信号为 ，冲激响应为 ，零状态响应为)(tf)(th，则有：)(ty)()(thfty即 包含了连续系统的固有特性，与系统的输入无关。我们只要知道了)(th系统的冲激响应，即可求得系统在不同输入时产生的输出。MATLAB 中求连续系统冲激响应可应用控制系统工具箱提供的函数 impulse 以及求阶跃响应可利用函数 step，其调用形式为： t)s,impule(yyt式中，t 表示计算系统响应的抽样点向量，sys 是 LTI 系统模型。4.利用 MATLAB 求 LTI 连
4、续系统的零状态响应LTI 连续系统可用如下所示的线性常系数微分方程来描述， MjjNii tfbtya0)(0)(如果系统的输入信号及初始状态已知，可用微分方程的经典时域求解方法，求出系统的响应。MATLAB 的函数 lism 函数能对上述微分方程描述的 LTI 连续系统的响应进行仿真。lsim()函数调用形式为： ),(tfsylim式中，t 表示计算系统响应的抽样点向量，f 是系统输入信号向量，sys 是 LTI 系统模型，用来表示微分方程、差分方程、状态方程。在求解微分方程时，sys 要借助 MATLAB 中的 tf 函数来获得，其调用形式为： ),(abtfsy式中，b 和 a 分别为
5、微分方程右端和左端各项的系数向量。4实验内容及步骤1、上机实验前，认真阅读实验原理，掌握连续系统响应的 MATLAB 实现的方法。2、利用 MATLAB 相关命令实现以下实验内容。波形以及源程序：（1）已知 f1（t）=-3k 2-5k,f2(t)=4k+3，利用 MATLAB 计算卷积 f1(t)*f2(t)某连续系统的频率响应为：H（jw）=4(jw)+2(jw) 3+5(jw)2+6(jw)+1利用 MATLAB 绘出该系统的幅频响应|H（jw）|和相频响应(3)已知信号 f(t)=G4(t),利用 MATLAB 实现其傅里叶变换。原程序如下：(4) 已知两个离散序列 f1(k)=1,3
6、,3,3,f2(k)=1,2,3,3,4,利用 MATLAB 绘出原信号及其卷积 f(k)=f1(k)*f2(k)。源程序如下：(5) 利用 MATLAB 求以下有限时宽序列 xn的傅里叶变换 X(ejw):已知 xn=2n (-10 。)10(6) 已知描述某连续系统的微分方程为： ，试用)(8)(2 tuyttyMATLAB 绘出该系统的冲激响应波形 h(t)，若输入为 u(t)=3t+cos(0.1t),求该系统的零状态响应的波形 y(t)。（7）某离散系统的频率响应为：H（e jw）=(e 2jw+2ejw+1)/(e2jw+2.5ejw+0.6)利用 MATLAB 画出该系统的幅值谱|H（e jw）| 和相位谱|H（e jw）|。(8) 已知 A(n)=1 (3 ,B(n)=1 (2 ,在其它情况下，两序列均等于零，)12n)9n求这两个序列的卷积并绘制相应的图形。源程序如下：其中 kc(自变量序列 )，c(卷积序列)
