《脉冲时间信号MATLAB表示》由会员分享，可在线阅读，更多相关《脉冲时间信号MATLAB表示（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验1 连续时间信号在MATLAB中的表示1. 实验目的学会运用MATLAB表示常用连续时间信号的方法；观察并熟悉这些信号的波形和特性.2。 实验原理在某一时间区间内，除若干个不连续点外，如果任意时刻都可以给出确定的函数值，则称该信号为连续时间信号，简称为连续信号。从严格意义上讲,MATLAB数值计算的方法并不能处理连续时间信号。然而，可利用连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表示连续信号,即当取样时间间隔足够小时,这些离散样值能够被MATLAB处理，并且能较好地近似表示连续信号.MATLAB提供了大量生成基本信号的函数。比如常用的指数信号、正余弦信号等都是MATLAB的内部函数。为了表示连续
2、时间信号,需定义某一时间或自变量的范围和取样时间间隔，然后调用该函数计算这些点的函数值,最后画出其波形图。3. 实例分析3。1 典型信号的MATLAB表示（1）实指数信号实指数信号的基本形式为。式中,为实数。当时，实指数信号随时间按指数式增长；当时，实指数信号随时间按指数式衰减；当时候，则转化为直流信号.MATLAB中用exp函数来表示实指数信号，其语句格式为:例1 用MATLAB命令产生单边衰减指数信号,并绘出时间的波形图.解:MATLAB源程序为：clear；clc;K = 2； a = 1。5；t = 0:0。01：3;ft = Kexp(a*t）；plot(t，ft）；grid ona
3、xis（0，3，0,2.2）;title(单边指数衰减信号）;（2）正弦信号正弦信号的基本形式为或者。其中K是振幅；是角频率；是初相位。这三个参数称为正弦信号的三要素。MATLAB中可用sin或者cos函数来表示正弦信号，其语句格式为： 例2 用MATLAB命令产生正弦信号，并绘出时间的波形图。解：MATLAB源程序为：clear;clc;K = 2; w = 2pi； phi = pi/4；t = 0:0。01:3；ft = Ksin(w*t+phi）；plot（t，ft）;grid onaxis（0，3,2。2,2.2)；title(正弦信号)；图1 单边指数衰减信号图2 正弦信号（3)抽
4、样信号抽样信号的基本形式为，在MATLAB中用与类似的函数表示，定义为.可以看出，函数与没有本质的区别，只是在时间尺度上不同而已。例3 用MATLAB命令产生抽样信号,并绘出时间为的波形图。解：MATLAB源程序为：clear;clc;t = 6*pi: pi/100: 6pi；ft = sinc（t/pi）;plot（t,ft)；grid onaxis(-20,20，-0.5,1.2)；title(抽样信号）；图3 抽样信号（4）矩形脉冲信号矩形脉冲信号在MATLAB中可用rectpuls函数产生，其语句格式为：该函数用于产生一个幅度为1、宽度为width，且以t=0为对称轴的矩形脉冲信号，
5、width的默认值为1。例4 用MATLAB命令画出下列矩形脉冲信号的波形图。解：根据所定义的矩形脉冲信号，定义的矩形脉冲宽度为1,脉冲的中心位置相对于纵轴向右移动了0.5。因此，其MATLAB源程序为:clear;clc;t = -0.5: 0。01： 3;t0 = 0。5; width = 1；ft = 2* rectpuls(tt0， width);plot(t,ft);grid onaxis（0.5,3，0.2,2。2）；title（矩形脉冲信号）;图4 矩形脉冲信号周期性矩形波信号或方波在MATLAB中可用square函数产生，其语句格式为：y=square(t，DUTY)该函数用于
6、产生一个周期为，幅值为的周期性方波信号,其中,DUTY参数用来表示信号的占空比DUTY%，即在一个周期内脉冲宽度（正值部分)与脉冲周期比值.占空比默认值为0。5。例5 用MATLAB命令产生频率为10Hz，占空比为30%的周期方波信号。解:MATLAB源程序为：clear;clc;t = 0： 0。001: 0。3;y = square（2pi10*t， 30）；plot(t，y)；grid onaxis(0,0.3,-1。2，1。2)；title（周期方波信号)； 图5 周期方波信号 还有非周期的三角波脉冲可以用tripuls函数，周期三角波（锯齿波）可以用sawtooth函数实现。同学们可
7、以通过MATLAB help自学，或者上网搜索及其他途径学习。3.2 单位阶跃信号的MATLAB表示单位阶跃信号是信号分析中的基本信号之一，在信号与系统分析中有着十分重要的意义，常用于简化信号的时域数学表示。例如,表示分段函数信号、时限信号和因果信号等.单位阶跃信号用符号表示，定义为：例6 用MATLAB命令产生单位阶跃信号。解:MATLAB源程序为：clear;clc;t = 1: 0.01: 5;ft = （t =0 )；plot(t，ft）；grid onaxis(1，5，0.5,1.5）；title(单位阶跃信号); 图6 单位阶跃信号此外，也可以在MATLAB的工作目录下创建uCT的
8、M文件,其MATLAB源文件为：function f = uCT(t)f = （t=0);保存后，就可调用该函数，并运用plot命令来绘制单位阶跃信号的波形.例如，图6中波形也可以用如下代码实现：clear;clc;t = -1: 0.01： 5；ft = uCT(t)；plot（t，ft）；grid onaxis（1，5，0。5，1.5）;title(单位阶跃信号）；注意，在此定义的uCT函数是阶跃信号数值表示方法，因此在数值计算机中我们将调用uCT函数。而在MATLAB的MAPLE内核中，将Heaviside函数定义为阶跃信号符号表达式，在符号运算过程中，若要调用它必须用sym定义后,才能
9、实现。例如,还可用下面的命令会出阶跃信号，即：clear；clc；y=sym（Heaviside(t)）; % 定义符号表达式ezplot（y，1,5).grid on在表示分段函数信号、时限信号时,经常用到延时的单位阶跃信号,对于延时T的单位阶跃信号，可以用 uCT（tT)来表示。例7 用MATLAB命令实现幅度为1、宽度为1的门函数。解:MATLAB源程序为：clear;clc;t = -1： 0.01： 1；ft = uCT（t+0.5)-uCT（t-0.5）；plot(t,ft）;grid onaxis(1，1 -0。2,1。2);title(门函数);图 图7 门函数波形4. 实验内容4。1 利用MATLAB命令画出下列连续信号的波形图。(1） (2）（3) （4)4.2 利用MATLAB命令产生幅度为1、周期为1、占空比为0。5的一个周期矩形脉冲信号。4。3 利用MATLAB命令画出如下信号的实部、虚部、模和幅角。5. 问题与思考阶跃信号函数中语句ft = (t =0 ）的含义。
