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1、实 验 一 基 本 信 号 的 生 成1实验目的学会使用MATLA产生各种常见的连续时间信号与离散时间信号； 通过MATLA中的绘图工具对产生的信号进行观察，加深对常用信号的 理解；熟悉MATLA的基本操作，以及一些基本函数的使用，为以后的实验奠 定基础。2实验内容运行以上九个例子程序，掌握一些常用基本信号的特点及其MATLA实现方法；改变有关参数，进一步观察信号波形的变化。 在 k 10:10 范围内产生并画出以下信号：a) f1k k ；b) f 2k k+2 ；c) f 3k k-4 ；d) f 4k 2 k+2 k-4 。源程序：k=-10:10;f1k=zeros(1,10),1,z
2、eros(1,10);subplot(2,2,1)stem(k,f1k)title(f1k)f2k=zeros(1,8),1,zeros(1,12);subplot(2,2,2)stem(k,f2k)title(f2k)f3k=zeros(1,14),1,zeros(1,6);subplot(2,2,3)stem(k,f3k)title(f3k)f4k=2*f2k-f3k;subplot(2,2,4)stem(k,f4k)title(f4k) 在k 0:31范围内产生并画出以下信号:a) fi k sin 甘 cos ;b) f2kcos2 扌；c) f3k sin * cos 。请问这三个信
3、号的基波周期分别是多少？源程序：k=0:31;f1k=si n(pi/4*k).*cos(pi/4*k);subplot(3,1,1)stem(k,f1k)title(f1k)f2k=(cos(pi/4*k).A2;subplot(3,1,2)stem(k,f2k)title(f2k)f3k=si n(pi/4*k).*cos(pi/8*k);subplot(3,1,3)stem(k,f3k)title(f3k)其中f1k的基波周期是4, f2k的基波周期是4, f3k的基波周期是16。实验二信号的基本运算1. 实验目的学会使用MATLA完成信号的一些基本运算；了解复杂信号由基本信号通过尺度变
4、换、翻转、平移、相加、相乘、差分、求和、微分及积分等运算来表达的方法；进一步熟悉MATLA的基本操作与编程，掌握其在信号分析中的运用特点与使用方式。2. 实验内容运行以上三个例题程序，掌握信号基本运算的MATLA实现方法；改变有关参数，考察相应信号运算结果的变化特点与规律。 已知信号f(t)如下图所示：a) 用MATLAB 编程复现上图；%作业题2 a:t=-6:0.001:6;ft1=tripuls(t,6,0.5);subplot(2,1,1)plot(t,ft1)title(f(t)b) 画出f(2 2t)的波形；%bt=-6:0.001:6;ft仁 tripuls(2*(1-t),6,
5、0.5);%subplot(1,1,1)plot(t,ft1)title(f(2*(1-t)c) 画出普的波形；%ch=0.001;t=-6:h:6;yt=tripuls(t,6,0.5);y1=diff(yt)*1/h;plot(t(1:le ngth(t)-1),y1)title(df(t)/dt)td) 画出 f ( )d的波形。%dt=-6:0.1:6;for x=1:le ngth(t)y2(x)=quad(tripuls(t,6,0.5),-3,t(x);endplot(t,y2)title(integral of f(t)实验三 系统的时域分析1实验目的学习并掌握连续时间系统的零
6、状态响应、冲激响应和阶跃响应的MATLAB求解方法；学习并掌握离散时间系统的零状态响应、冲激响应和阶跃响应的MATLAB求解方法；进一步深刻理解连续时间系统和离散时间系统的系统函数零极点对系 统特性的影响；学习并掌握卷积的MATLAB算方法。2实验内容运行以上五个例题程序，掌握求解系统响应的MATLA分析方法；改变模型参数，考察系统响应的变化特点与规律。 设离散系统可由下列差分方程表示：计算 k 20:100 时的系统冲激响应。源程序：k=-20:100;a=1 -1 0.9;b=1;h=impz(b,a,k);stem(k,h);xlabel(Time(sec) ylabel(y(t) 设h
7、k (0.9)ku(k)，输入 fk uk uk 10，求系统输出yk fk hk。(取 k 10:50 )源程序：k=-10:50; uk=zeros(1,10),ones(1,51); u1k=zeros(1,20),ones(1,41);hk=0.9.Ak.*uk;fk=uk-u1k; yk=conv(hk,fk); stem(0:length(yk)-1,yk);已知滤波器的传递函数:输入信号为f(t) 2sin(0.05 t) (t),(t)为随机信号。试绘出滤波器的输出信号波形。(取t 0:100)源程序：R=101;d=ra nd(1,R)-0.5;t=0:100;s=2*si
8、n(0.05*pi*t);f=s+d;subplot(2,1,1);plot(t,d,g-.,t,s,b-,t,f,r-);xlabel(Time in dex t);lege nd(dt,st,ft);title( 处理前的波形)b=0.22 0;a=1 -0.8;y=filter(b,a,f);subplot(2,1,2);plot(t,s,b-,t,y,r-);xlabel(Time in dex t);lege nd(st,yt);title(滤波器输出波形)实验四周期信号的频域分析1. 实验目的掌握周期信号傅立叶级数分解与合成的计算公式掌握利用MATLAB实现周期信号傅立叶级数分解与
9、综合方法理解并掌握周期信号频谱特点2. 实验内容1、仿照例程，实现下述周期信号的傅立叶级数分解与合成:(a)设周期信号f (t)的周期为T，角频率2 fiTi，且满足狄里赫利条件，则该周期信号可以展开成傅立叶级数。(1) 三角形式傅立叶级数(2) 指数形式傅立叶级数(b)求解a。，an，bn及合成信号波形所用程序: fun cti on A_sym,B_sym=CTFShchsym%采用符号计算求一个周期内连续时间函数f的三角级数展开系数，再用这些%展开系数合成连续时间函数f.傅立叶级数%函数的输入输岀都是数值量%Nf=6谐波的阶数%Nn输岀数据的准确位数% A_sym 第1元素是直流项，其后
10、元素依次是1,2,3次谐波cos项展开系数%B sym第2,3,4,.元素依次是1,2,3.次谐波sin项展开系数% tao=1 tao/T=0.2syms t n k xT=4;tao=T/4;a=-1.5;if n arg in4Nf=10;endif n arg in5Nn=32;end%求岀三角函数展开系数 A0%求岀三角函数展开系数 As%求岀三角函数展开系数Bs%获取串数组 A0所对应的ASC2码数值数组%获取串数组 A所对应的ASC2码数值数组%获取串数组 B所对应的ASC2码数值数组x=time_fu n_x(t);A0=i nt(x,t,a,T+a)/T;As=2/T*i n
11、t(x*cos(2*pi* n*t/T),t,a,T+a);Bs=2/T*i nt(x*si n(2*pi* n*t/T),t,a,T+a);A_sym(1)=double(vpa(A0,N n);for k=1:NfA_sym(k+1)=double(vpa(subs(As, n,k),N n); B_sym(k+1)=double(vpa(subs(Bs, n,k),N n); end ;if n argout=0 c=A_sym;cosdisp(c); %输岀c为三角级数展开系数：第1元素是直流项，其后元素依次是1,2,3.次谐波项展开系数d=B_sym;disp(d); %输岀d为三角
12、级数展开系数：第2,3,4,.元素依次是1,2,3.次谐波sin项展开系数 t=-3*T:0.01:3*T;f0=c(1);% 直流% 基波% 2 次谐波% 3 次谐波% 4 次谐波% 5 次谐波% 6 次谐波% 7 次谐波% 8 次谐波% 9 次谐波% 10 次谐波f1=c(2).*cos(2*pi*1*t/T)+d(2).*sin(2*pi*1*t/T);f2=c(3).*cos(2*pi*2*t/T)+d(3).*sin(2*pi*2*t/T);f3=c(4).*cos(2*pi*3*t/T)+d(4).*sin(2*pi*3*t/T);f4=c(5).*cos(2*pi*4*t/T)+
13、d(5).*sin(2*pi*4*t/T);f5=c(6).*cos(2*pi*5*t/T)+d(6).*sin(2*pi*5*t/T);f6=c(7).*cos(2*pi*6*t/T)+d(7).*sin(2*pi*6*t/T);f7=c(8).*cos(2*pi*7*t/T)+d(8).*sin(2*pi*7*t/T);f8=c(9).*cos(2*pi*8*t/T)+d(9).*sin(2*pi*8*t/T);f9=c(10).*cos(2*pi*9*t/T)+d(10).*sin(2*pi*9*t/T);f10=c(11).*cos(2*pi*10*t/T)+d(11).*sin(2*
14、pi*10*t/T);f11=f0+f1+f2; % 直流 +基波 +2 次谐波 f12=f11+f3; % 直流 +基波 +2 次谐波 +3 次谐波 f13=f12+f4+f5+f6; % 直流 +基波 +2 次谐波 +3 次谐波 +4 次谐波 +5 次谐波 +6 次谐波 f14=f13+f7+f8+f9+f10; %010 次subplot(2,2,1)plot(t,f0+f1),hold on y=time_fun_e(t);% 调用连续时间函数 -周期矩形脉冲 plot(t,y,r:) title( 直流 +基波 ) axis(-8,8,-0.5,1.5) subplot(2,2,2) plot(t,f12),hold on y=time_fun_e(t); plot(t,y,r:) title(1-3 次谐波 +直流 ) axis(-8,8,-0.5,1.5) subplot(2,2,3) plot(t,f13),hold on y=time_f
