实验1信号的时域描述与运算汇编.docx
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实验1信号的时域描述与运算汇编
一，实验目的
作为基础性实验部分，实验1使我们了解和掌握信号的MATLAB表示及可视化方法、掌握信号基本时域运算的MATLAB实现方法，学会利用MATLAB分析常用新号。
二，实验原理
实验分为了四个部分：
1.连续时间信号的MATLAB表示；
①向量表示法
t=n:
p:
q
x=sin（t）
②符号对象表示
symst
x=sin（t）
2.连续时间信号的时域运算；
①相加和相乘
+，*
②微分和积分
定积分：
quad（‘function_name’,a,b）
差分：
diff函数
③移位、反转和尺度变换
3.离散时间信号的MATLAB表示；
stem函数
4.离散时间信号的时域运算；
相加、相乘、移位和反转。
三，实验内容
（1）利用MATLAB绘制下列连续时间信号波形：
①x（t）=（1-e^（-0.5t））u（t）
symst
x（t）=（1-exp（-0.5*t））*heaviside（t）
ezplot（x）
xlabel（'t（s）'）
ylabel（'x（t）'）
title（'t-x（t）'）
输出：
②x（t）=cos（πt）[u（t）-u（t-2）]
t=-4:
0.01:
4
x（t）=（cos（pi*t））.*（heaviside（t）-heaviside（t-2））
plot（x）
xlabel（'t（s）'）
ylabel（'x（t）'）
title（'t-x（t）'）
输出：
③x（t）=（|t|/2）cos（πt）[u（t+2）-u（t-2）]
symst
x=abs（t）/2*cos（pi*t）*（heaviside（t+2）-heaviside（t-2））
ezplot（x）
xlabel（'t（s）'）
ylabel（'x（t）'）
title（'t-x（t）'）
输出：
④x（t）=e^（-t）sin（2πt）[u（t）-u（t-3）]
symst
x=exp（-t）*sin（2*pi*t）*（heaviside（t）-heaviside（t-3））
ezplot（x,[-1,4]）
axis（[-1,4,-0.5,0.8]）
xlabel（'t（s）'）
ylabel（'x（t）'）
title（'t-x（t）'）
输出：
（2）利用MATLAB绘制下列离散时间信号波形：
①x（n）=u（n-3）
n=1:
10
x=1*（n>=3）
stem（n,x,'filled'）
axis（[0,10,-1,5]）
xlabel（'n（s）'）
ylabel（'x（n）'）
title（'n-x（n）'）
输出：
②x（n）=（-1/2）^n*u（n）
n=-10:
10
b=1*（n>=0）
x=（（-1/2）.^n）.*b
stem（n,x,'filled'）
axis（[-1010-11]）
xlabel（'n（s）'）
ylabel（'x（n）'）
title（'n-x（n）'）
输出：
③x（n）=n[u（n）-u（n-5）]
n=1:
10
a=1*（n>=0）
b=1*（n>=5）
x=n.*（a-b）
stem（n,x,'filled'）
xlabel（'n（s）'）
ylabel（'x（n）'）
title（'n-x（n）'）
输出：
④x（n）=sin（n2/π）u（n）
n=1:
10
a=1*（n>=0）
x=sin（n.*（pi/2））.*a
stem（n,x,'filled'）
xlabel（'n（s）'）
ylabel（'x（n）'）
title（'n-x（n）'）
输出：
（3）利用MATLAB生成并绘制连续周期矩形波信号，要求周期为2，峰值为3，显示3个周期的波形。
t=0:
0.001:
6;
y=3*square（pi*t,50）;
plot（t,y）;
grid
ylim（[-44]）
xim（[06]）
xlabel（'t（s）'）
ylabel（'x（t）'）
title（'矩形波'）
输出：
（4）已知如图所示信号x1（t），及信号x2（t）=sin（2πt），用MATLAB绘出下列信号的波形：
①x3（t）=x1（t）+x2（t）
t=-10:
0.01:
10
x1=4*tripuls（t,8）.*heaviside（t）
x2=sin（2*pi*t）
x3=x1+x2
plot（t,x3）
xlabel（'t（s）'）
ylabel（'x（t）'）
title（'t-x3（t）'）
输出：
②x4（t）=x1（t）*x2（t）
t=0:
0.01:
4
x=-t+4
x2=sin（2*pi*t）
x4=x.*x2
plot（t,x4）
xlabel（'t（s）'）
ylabel（'x（t）'）
title（'t-x4（t）'）
输出：
③x5（t）=x1（-t）+x1（t）
t=-10:
0.01:
10
x1=4*tripuls（t,8）.*heaviside（t）
x2=4*tripuls（t,8）.*heaviside（-t）
x5=x1+x2
plot（t,x5）
xlabel（'t（s）'）
ylabel（'x（t）'）
title（'t-x5（t）'）
输出：
④x6（t）=x2（t）*x3（t）
t=0:
0.01:
4
x2=sin（2*pi*t）
x4=sin（2*pi*（t-1））
x=-（t-1）+4
x3=x4+x
x6=x2.*x3
plot（t,x6）
xlabel（'t（s）'）
ylabel（'x（t）'）
title（'t-x6（t）'）
输出：
（5）已知离散时间信号x（n）波形如图，用MATLAB绘出x（n）、x（-n）、x（n+2）和x（n-2）的波形。
①x（n）
n=-3:
4
x=1*（n>=-2）+1*（n>=-1）+1*（n>=0）-3*（n>=4）
stem（n,x,'filled'）
axis（[-3,4,0,5]）
xlabel（'n（s）'）
ylabel（'x（n）'）
title（'x（n）'）
输出：
②x（-n）
n=-4:
3
x=1*（-n>=-2）+1*（-n>=-1）+1*（-n>=0）-3*（-n>=4）
stem（n,x,'filled'）
axis（[-4,3,0,5]）
xlabel（'n（s）'）
ylabel（'x（-n）'）
title（'x（-n）'）
输出：
③x（n+2）
n=-4:
4
x=1*（n>=-2）+1*（n>=-1）+1*（n>=0）-3*（n>=4）
stem（n,x,'filled'）
axis（[-4,3,0,5]）
xlabel（'n（s）'）
ylabel（'x（n+2）'）
title（'x（n+2）'）
输出：
④x（n-2）
n=-1:
6
x=1*（n>=0）+1*（n>=1）+1*（n>=2）-3*（n>=6）
stem（n,x,'filled'）
axis（[-1,6,0,5]）
xlabel（'n（s）'）
ylabel（'x（n-2）'）
title（'x（n-2）'）
输出：
（6）用MATLAB编程绘制下列信号的时域波形，观察信号是否为周期信号？
若是周期信号，周期是多少？
若不是周期信号，请说明原因。
①
答：
是周期信号，周期T=8。
t=-10:
0.01:
10
x=1+cos（pi*t/4-pi/3）+2.*cos（pi*t/2-pi/4）+cos（pi*t*2）
plot（t,x）
xlabel（'t'）
ylabel（'x（t）'）
title（'t-x（t）'）
输出：
②
答：
是周期信号，周期T=2π。
t=-10:
0.01:
10
x=sin（t）+cos（pi*t）
plot（t,x）
xlabel（'t'）
ylabel（'x（t）'）
title（'t-x（t）'）
输出：
③
）
答：
是周期信号，周期为3。
n=-10:
10
x=2+3.*sin（2*n*pi/3-pi/8）
stem（n,x,'filled'）
xlabel（‘n'）
ylabel（'x（n）'）
title（'t-x（n）'）
输出：
④
答：
是周期信号，周期为12。
n=-10:
10
x=cos（pi*n/6-pi/3）+sin（pi*n/3-pi/4）+cos（pi*n/2）
stem（t,x,’filled’）
xlabel（‘n'）
ylabel（'x（n）'）
title（'t-x（n）'）
输出：
四，心得体会
作为第一次接触MATLAB的新手，我在这第一次练习中体会到了MATLAB对于信号绘制上的强大功能，帮助我更好地理解了信号与系统课程的内容，更直观地认识到信号图像。
使我对于MATLAB软件产生了浓厚的兴趣，在之后的课程里，希望能够学习到更多有意思的功能。
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