常用基本信号的MATLAB表示和运算Word格式.docx
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实
验
目
的
及
要
求
1.学会用MATLAB表示常用连续信号的方法；
2.学会用MATLAB进行信号基本运算的方法；
环
境
电脑、MATLAB软件
内
容
1
1.验证实验原理中程序，简述实验目的及实验原理。
2.画出信号波形并写出程序清单。
（1）
（2）
。
3.信号
，画出
、
波形并写出实验清单。
4.计算相应的信号运算的理论值，并与实验结果进行比较。
5.记录实验结果，分析系统作用。
1.实验原理
一、信号的MATLAB表示
（1）连续信号的MATLAB表示
MATLAB提供了大量的生成基本信号的函数，例如指数信号、正余弦信号。
表示连续时间信号有两种方法，一是数值法，二是符号法。
数值法是定义某一时间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，得到两组数值矢量，可用绘图语句画出其波形；
符号法是利用MATLAB的符号运算功能，需定义符号变量和符号函数，运算结果是符号表达的解析式，也可用绘图语句画出其波形图。
指数信号正弦信号
抽样信号三角信号
虚指数信号复指数信号
矩形脉冲信号单位阶跃信号
正弦信号符号算法单位阶跃信号
（2）离散信号的MATLAB表示
单位脉冲序列单位阶跃序列
复指数序列
二、信号基本运算的MATLAB实现
信号基本运算是乘法、加法、尺度、反转、平移、微分、积分，实现方法有数值法和符号法.
以f（t）为三角信号为例，求f（2t）,f（2-2t）
三、离散序列的差分与求和
2.程序的设计与实现
程序清单如下：
A=-1;
a=-2;
t=0:
0.01:
5;
%定义时间点
ft=（2+A*exp（a*t））.*（t>
=0）;
%计算这些点的函数值
plot（t,ft）;
%画图命令，用直线段连接函数值表示曲线
gridon;
%在图上画方格
axis（[-1,5,-0.5,5]）;
信号波形如下所示:
（2）
程序清单如下:
t=-5:
8;
ut=（t>
=0）-（t>
=2）;
ft=1+cos（pi*t）;
f=ft.*ut;
plot（t,f）;
axis（[-5,8,-0.5,2.5]）;
信号波形如下所示：
3.程序的设计与实现
信号
波形。
t=-1:
ft1=（2+A*exp（a*t））.*（t>
subplot（3,1,1）;
title（'
f（t）'
）;
ft1=（2+A*exp（a*2*t））.*（2*t>
subplot（3,1,2）;
plot（t,ft1）;
f（2t）'
ft2=（2+A*exp（a*（2-t）））.*（2-t>
subplot（3,1,3）;
plot（t,ft2）;
f（2-t）'
axis（[-2,5,-2,5]）;
步
骤
或
方
案
调
试
过
程
结
果
4.信号运算理论值
1.对于2.
（1），理论值过程如下：
实验结果如图所示：
由于u（t）当t<
0时的值为0，故f（t）在t<
0时的值为0；
由于u（t）当t>
0时的值为1，故与理论值x轴右半平面的图像相同，即如下图所示：
2.对于2.
（2），理论值过程如下：
由于[u（t）-u（t-2）]表明f（t）只在0<
=t<
=2时有值，其余时刻f（t）的值都为0；
并且（1+cos
）对cost进行了横轴的展缩变换，和纵轴的向上平移1个单位，即如下图所示：
3.对于3，理论值过程如下：
f（2t）是对f（t）在横轴上做压缩变换，即压缩了2个单位，f（t+2）是先将f（t）向左平移了两个单位，再将图像沿y轴进行翻转可得，即如下图所示：
总
1.两个函数的相乘运算是点乘运算，并且需要注意画图的范围及其横轴、纵轴尺寸，还需注意括号的匹配性。
2.掌握了一些绘图命令，例如Plot表示线性X-Y坐标图；
掌握了一些图形加注命令，例如Title表示画题头；
掌握了一些图形控制命令，例如Axis表示人工选择坐标轴尺寸、Subplot表示将图形窗口分成N块子窗等。
3.MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学中常用的形式十分相似，所以用它来运算问题要比用C语言简便得多。
4.MATLAB不仅具有强大的运算功能，还有强大的绘图功能，我已基本掌握常用基本信号的MATLAB表示和运算，但是还有更多功能丰富的函数我还不了解，以后要多学习。
5.在本次实验中，学习掌握了许多命令，例如相关m文件的建立，画图用到的标注，坐标轴尺寸的控制，同一张图里画几幅不同的图像，相关参数的设置以及相关函数的调用等等。
6.当对信号进行基本运算时，要注意对全体的t进行变换，不要漏下了。
7.注意写代码的时候要新建脚本，并且一个独立的代码单独进行保存，然后再运行。
8.自定义函数有时可使操作更加简便。
附
录
无
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