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1、2015/2016 学年下学期学年下学期信号与系统信号与系统实验报告实验报告班级班级: 学号学号: 学生姓名学生姓名: 指导教师指导教师: 2016 年年 3 月月 8 日日实验一实验一 基本函数仿真基本函数仿真实验项目实验项目: 基本函数仿真实验时间实验时间: 2016 年 3 月 8 日 星期 二 第 34 节课实验地点实验地点: 1501 实验室实验目的实验目的: 1、学习使用 MATLAB 软件2、学习 MATLAB 中各种函数，并应用函数分析3、对 MATALB 的进一步的学习了解，熟练掌握 MATALB 的各种操纵，学会使用 MATALB 解决复杂的运算并学会用 MATALB 解决
2、平时学习中的实际问题。4、了解 MATALB 的数值运算5、了解 MATALB 的基本函数和命令6、学习掌握 MATALB 有关命令实验内容实验内容:1、(1)题目：题目：应用 MATLAB 方法实现单位阶跃信号和矩形脉冲。 (2)程序清单（源程序）程序清单（源程序）解：解：对于阶跃函数，MATLAB 中有专门的 stairs 绘图命令。例如，实现)(t和矩形脉冲的程序如下：t=-1:2; % 定义时间范围向量 tx=(t=0); subplot(1,2,1),stairs(t,x);axis(-1,2,-0.1,1.2); grid on % 绘制单位阶跃信号波形t=-1:0.001:1;
3、% 定义时间范围向量 tg=(t=(-1/2)-(t=(1/2); subplot(1,2,2),stairs(t,g);axis(-1,1,-0.1,1.2); grid on % 绘制矩形脉冲波形(3) 运行结果（截图）运行结果（截图）-101200.20.40.60.81-1-0.500.5100.20.40.60.81图 1 例 1 图（4）函数解析）函数解析Subplot:使用方法：subplot（m,n,p）或者 subplot（m n p） 。是将多个图画到一个平面上的工具。其中，m 表示是图排成 m 行，n 表示图排成 n 列，也就是整个 figure 中有 n 个图是排成一行
4、的，一共 m 行，如果 m=2 就是表示 2 行图。p 表示图所在的位置，p=1 表示从左到右从上到下的第一个位置。Stairs: stairs 函数用于绘制阶梯状图axis 函数函数通常在绘图中用于设置坐标值范围2、（1）题目）题目例例 2 应用 MATLAB 方法生成信号)(sin)(tctf和)()(tStfa的波形。（2）程序清单）程序清单 解：解：为生成函数tttcsin)(sin可直接调用 MATLAB 中的专门命令，程序如下：t=-5:0.01:5; % 定义时间范围向量 tf=sinc(t); % 计算 Sa(t)函数plot(t,f); grid on % 绘制 Sa(t)的
5、波形（3）运行结果）运行结果-5-4-3-2-1012345-0.4-0.200.20.40.60.81图 2 例 2 程序运行结果一)(tSa和)(sintc的关系如下：)(sin)sin()sin(sin)()(tctt tttttStfa生成信号)()(tStfa波形的 MATLAB 程序如下：t=-3*pi:0.01*pi:3*pi; % 定义时间范围向量 tf=sinc(t/pi); % 计算 Sa(t)函数plot(t,f); grid on % 绘制 Sa(t)的波形（3）运行结果）运行结果-10-8-6-4-20246810-0.4-0.200.20.40.60.81图 3 例
6、 2 程序运行结果二（4）函数解析）函数解析Plot：函数命令 plot 是 MATLAB 二维曲线绘图中最简单、最重要、使用最广泛的一个线性绘图函数。它可以生成线段、曲线和参数方程曲线的函数图形。grid on 是 matlab 中的一种函数，表示在画图的时候添加网格线3、（1）题目）题目应用 MATLAB 方法生成相加信号tttf20cos18cos)(和相乘信号)20cos()(sin)(ttctf的波形。 （课本上没有）（2）程序清单）程序清单解：解：对相加信号tttf20cos18cos)(，程序如下：syms t; % 定义符号变量 tf=cos(18*pi*t)+cos(20*p
7、i*t); % 计算符号函数 f(t)=cos(18*pi*t)+cos(20*pi*t)ezplot(f,0 pi); grid on % 绘制 f(t)的波形（3）运行结果）运行结果图 4 例 3 程序运行结果一对相乘信号)20cos()(sin)(ttctf，程序如下：t=-5:0.01:5; % 定义时间范围向量f=sinc(t).*cos(20*pi*t); % 计算函数 f(t)=sinc(t)*cos(20*pi*t)plot(t,f); % 绘制 f(t)的波形title(sinc(t)*cos(20*pi*t); grid on % 加注波形标题运行结果运行结果如图 5 所示
8、。图 5 例 3 程序运行结果二 （4）函数解析）函数解析syms 函数函数用于创建符号对象ezplot 即：即：Easy to use function plotter。它是一个易用的一元函数绘图函数 。特别是在绘制含有符号变量的函数的图像时，ezplot 要比 plot 更方便。因为 plot 绘制图形时要指定自变量的范围，而 ezplot 无需数据准备，直接绘出图形。4、(1)题目题目应用 MATLAB 方法生成调制信号ttf50cos)4sin22()(的波形。（2）程序清单）程序清单解：解：对调制信号ttf50cos)4sin22()(，程序如下：syms t; % 定义符号变量 t
9、f=(2+2*sin(4*pi*t)*cos(50*pi*t); % 计算符号函数 f(t)=(2+2*sin(4*pi*t)*cos(50*pi*t)ezplot(f,0 pi); grid on % 绘制 f(t)的波形（3）运行结果）运行结果如图 6 所示。图 6 例 4 图（4）函数解析）函数解析grid on 是 matlab 中的一种函数，表示在画图的时候添加网格线实验二实验二 连续系统时域响应仿真连续系统时域响应仿真实验项目实验项目: 连续系统时域响应仿真实验时间实验时间: 2016 年 3 月 22 日 星期 二 第 34 节课实验地点实验地点: 1501 实验室实验目的实验目
10、的:1、对 MATALB 的进一步的学习了解，熟练掌握 MATALB 的各种操纵，学会使用 MATALB 解决复杂的运算并学会用 MATALB 解决平时学习中的实际问题。2、了解 MATALB 的数值运算3、了解 MATALB 的基本函数和命令4、学习掌握 MATALB 有关命令实验内容实验内容: 任务任务 1 (1) 题目题目例例 5 设方程 )(2)(6)(5)(tetytytyt ，试求零状态响应)(ty。(2) 程序清单（源程序）程序清单（源程序） 解：解：程序如下：yzs=dsolve(D2y+5*Dy+6*y=2*exp(-t),y(0)=0,Dy(0)=0) % 利用 dslov
11、e 命令求解零状态响应ezplot(yzs,0 8); grid on % 绘制零状态响应曲线运行结果：yzs =exp(-t)+exp(-3*t)-2*exp(-2*t)即：)()2()(32teeetyttt（3）运行结果（截图）运行结果（截图图 7 例 5 图（4）函数解析）函数解析solve(f,v)：求方程关于指定自变量的解，f 可以是用字符串表示的方程、符号表达式或符号方程dsolve:微分方程任务任务 2 (1) 题目题目 已知二阶系统方程)(1)(1)()(tLCtuLCtuLRtuccc 对下列情况分别求)(th，并画出其波形。 （课本上没有）a. FCHLR3/1,1,4
12、b. FCHLR1,1,2c. FCHLR1,1,1 d. FCHLR1,1,0 （2）程序清单）程序清单 解：解：程序如下：R=input(电阻 R=); % 以交互方式输入电阻 R 的值L=input(电感 L=); % 以交互方式输入电阻 L 的值C=input(电容 C=); % 以交互方式输入电阻 C 的值b=1/(L*C);a=1 R/L 1/(L*C);impulse(b,a); % 绘制脉冲响应 h(t)的波形(3)运行结果（截图）运行结果（截图）a. 电阻 R=4 电感 L=1 电容 C=1/3图 8 例 6 程序运行结果一b. 电阻 R=2 电感 L=1 电容 C=1图 9
13、 例 6 程序运行结果二c. 电阻 R=1 电感 L=1 电容 C=1图 10 例 6 程序运行结果三d. 电阻 R=0 电感 L=1 电容 C=1图 11 例 6 程序运行结果四(4)函数解析（例如题函数解析（例如题 1-2 中，解释中，解释 sinc（）函数的作用）（）函数的作用）7、 （1）题目）题目 实现卷积)(*)(thtf，其中：)2()()(),1()( 2)(ttthtttf。 （课本上没有）（2）程序清单）程序清单 解：解：主程序如下：p=0.01; % 取样时间间隔 nf=0:p:1; % f(t)对应的时间向量f=2*(nf=0)-(nf=1); % 序列 f(n)的值nh=0:p:2; % h(t)对应的时间向量h=(nh=0)-(nh=2); % 序列 h(n)的值y,k=sconv(f,h,nf,nh,p); % 计算 y(t)=f(t)*h(t)subplot(3,1,1),stairs(nf,f); grid on % 绘制 f(t)的波形 title(f(t);axis(0 3 0 2.1);subplot(3,1,2),stairs(nh,h); grid on % 绘制 h(t)的波形title(h(t);axis(0 3 0
