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1、实验四实验四 离散信号的时域分析离散信号的时域分析一、实验目的一、实验目的（1）绘制典型奇异信号的波形，了解这些信号的基本特征 （2）绘制离散信号的波形，并进行运算，了解这些信号运算对信号所起的 作用 （3）利用 MATLAB 工具求解课后习题，更正作业中的错误二、二、实验内容和实验结果实验内容和实验结果1、奇异信号波形绘制 （进一步学习奇异信号的表示）1）符号函数 0101)sgn(ttt要求：画出 t=-5+5 之间的波形（提示：可以直接调用 MATLAB 中的 sign 函数实现，例如 sgnt=sign(t)） 。 t=-5:0.001:5; sgnt=sign(t); plot(t,
2、sign(t),r);2）阶跃信号 0001)(tttu要求：画出 t=-5+5 之间的波形（提示：利用关系） 。)(21 21)(tsigntu还可用如下 MATLAB 子程序（参考“补充-Matlab 基础.ppt”上的相关内 容）实现阶跃信号（注意：需要新建 m 函数文件，键入以下代码，并进行保存、 命名）： function f=u(t) f=(t0); t=-5:0.001:5; f=1/2+1/2*sign(t); plot(t,f,r);3）单位冲激信号)(t单位冲击信号的定义为，)(t 0, 0)(1)(ttdtt的定义表明，该信号除原点以外，处处为零，且)(t信号面积为 1。
3、设有门函数，则由的定义可)(t)(t得0)(lim)(tt严格来说 MATLAB 是不能表示单位冲激信号的，但可用时间宽度为，dt 高度为的矩形脉冲近似地表示。当趋近于零时，矩形脉冲就能较好地近dt/1dt/1)(tt图 1-6 门函数的定义)(t似出冲击信号的实际波形。下面是绘制的 MATLAB 子程序，其中)(0tt 分别表示信号的起始和终止时间，表示信号沿时间轴的平移量，时21,tt0t00t左移，时右移。绘图用 stairs，该命令一般用于绘制类似楼梯形状的步进00t图形，因为在显示连续信号不连续点用 stairs 命令绘图效果较好。注意：需要新建 m 函数 文件，键入以下代码，并进行
4、保存、命名： function chongji(t1,t2,t0) dt=0.01; t=t1:dt:t2; n=length(t); x=zeros(1,n); x(1,(-t0-t1)/dt+1)=1/dt; stairs(t,x); axis(t1,t2,0,1.2/dt) title(单位冲激信号 (t) )调用 chongji 函数绘制的波51),(tt形。MATLAB 调用命令为：chongji(-1,5,0)，执行结果如图所示。2、离散信号波形的绘制对于任意离散序列，需要两个向量来表示，一个表示 k 的取值范围，另一 个表示序列的值。例如k=-2:4;f=2,1,1,-1,3,0
5、,2;绘制离散信号的波形与绘制连续信号波形类似，只是不再使用 plot 命令函 数，而是使用 stem 函数，绘制出来的图形是点点分立的，犹如一条条火柴棒， 也叫火柴棒图。例如绘制上面离散序列的波形，可使用如下语句stem(k,f);（1） 画出正弦序列在0，18区间的波形，观察kkfkkfsin)()3/sin()(和它们在形状上有何不同，思考原因何在。 k=0:18; f=sin(pi*k/3); stem(k,f);单位冲激信号波形图 k=0:18; f=sin(k); stem(k,f); k=0:18;f1=sin(pi*k/3); f2=sin(k); subplot(1,2,1)
6、; stem(k,f1); title(sin(pi*k/3);subplot(1,2,2); stem(k,f2); title(sin(k);（2） 在 k=-10：10范围内产生离散信号 其余0332)(kkkf提示：在 matlab 中存在一个全零矩阵函数 zeros。函数 zeros（1，n）产 生一个由 n 个零组成的行向量。 k=-10:10; k1=-3:3; f=zeros(1,7),2*k1,zeros(1,7); stem(k,f);（3） 已知序列，其余043312102)( kkkkkfa）画出 f（k） ； b）画出 g1（k）=f（k-2） ； c）画出 g2（k）=f（2k） ； d）画出 g3（k）=f（-k） 。 function f=F(k) leng=length(k) for n=1:lengswitch k(n)case 0f(n)=2case 2f(n)=1case 3f(n)=-1case 4f(n)=3otherwisef(n)=0end end（4） 求解教材 P33 习题一中的 1.2（11） ，与手画的波形互相验证。 提示：MATLAB 中有一个全一矩阵函数 ones。函数 ones(1,n)能产生一个由 n 个“1”组成的行向量。三、实验心得三、实验心得
