信号与系统实验指导书.docx
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信号与系统实验指导书.docx
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信号与系统实验指导书
“信号与系统A”实验指导书(-)
一、实验课程编码:
105002
二、实验课程名称:
信号与系统A
三、实验项目名称:
MATLAB编程简介
四、实验目的
熟悉MATLAB编程环境,掌握Help命令、基本的变量类型、矩阵的基本运算、基本的绘图函数和M-file的建立。
五、主要设备
安装有MATLAB软件的电脑
六、实验内容
(一)例题
例1、Help命令
helpcos
helpplot
helpabs
helpexp
help+
例2、变量和矩阵运算
(1)Matrix——Thebasicvariabletype
M=3
M=[126]
M=[126;467]
M13=M(1,3)
size(M)
(2)TheColonOperator(:
)
%CreatingArrayandVector
%v=start:
skip:
end
x1=0:
2:
10
x2=0:
1:
10(orx=0:
10)
t=-1:
0.2:
1
%AccessingMatrix
A=[123;456;789]
A(2:
3,1:
2)
x2(4:
8)
(3)MatrixOperations(A±B)
A=[234;698]
B=[123;587]
C1=A+B
C2=A-B
C3=A-4
(4)MatrixOperations(A*BA.*B)
%A*B
A=[234;698]
B=[12;35;87]
A*B
%A.*B
A=[234;698]
B=[123;587]
A.*B
(5)MatrixOperations(B/A,A\C,B./A,A.\C)
%B/A——B*inv(A)
%A\C——inv(A)*C
%B./A——B(i,j)/A(i,j)
%A.\B——A(i,j)\B(i,j)
(6)MatrixOperations(^and.^)
%^Operation
A=[123;456;789]
b=A^2
%.^Operation
A=[123;456;789]
b=A.^2
(7)MatrixOperations(A′andA.′)
%A′共轭转置
a=[1+2i3+4i;3+2i5+5i]
a′
%A.′非共轭转置
a.′
例3、绘图函数plot(x,y),stem(k,y)
%plot(x,y)
x=0:
0.01:
2;
y=sin(2*pi*x);
plot(x,y)
%stem(k,y)
k=0:
50;
y=exp(-0.1*k);
stem(k,y)
例4、Mfile
%y(t)=sin(2t)+sin(5t)-2pi≤t≤2pi
t=-2*pi:
0.02:
2*pi;
y=sin(2*t)+sin(5*t);
plot(t,y)
(二)练习题
1、基本命令
helpplot
helpcolon
helpops
helpzeros
helpones
pi*pi-10
sin(pi/4)
ans^2
zz=3+4i;
conj(zz)
abs(zz)
angle(zz)
real(zz)
imag(zz)
2、ArrayIndexing
xx=[ones(1,4),[2:
2:
11],zeros(1,3)]
xx(3:
7)
length(xx)
xx(2:
2:
length(xx))
xx(3:
7)=pi*(1:
5)
3、用以下语句建立M-file
t=-2:
0.05:
3;
y=sin(2*pi*0.789*t);
plot(t,y),gridon
title('TESTPLOTofSINUSOID')
xlabel('TIME(sec)')
4、画出以下信号的波形
(用M-file实现)
七、实验步骤
1.由指导教师讲解上机实验的基本操作原理、基本操作方法。
2.学生独立编程实现实验练习题。
八、实验结果
学生对实验练习题编写MATLAB程序并,运行程序在计算机上输出仿真结果。
“信号与系统A”实验指导书
(二)
一、实验课程编码:
105002
二、实验课程名称:
信号与系统A
三、实验项目名称:
常见信号的MATLAB表示
四、实验目的
掌握用MATLAB表示信号与系统中的常见信号,熟悉MATLAB中一些常用的信号生成函数。
五、主要设备
安装有MATLAB软件的电脑
六、实验内容
(一)例题
例1、画图表示指数信号
[MATLAB程序]:
%decayingexponentialsignal
A=1;a=-0.4;
t=0:
0.01:
10;
ft=A*exp(a*t);
plot(t,ft);gridon;
[运行结果]:
例2、画图表示正弦信号
[MATLAB程序]:
%sinusoidalsignal
A=1;w0=2*pi;phi=pi/6;
t=0:
0.001:
8;
ft=A*sin(w0*t+phi);
plot(t,ft);gridon;
[运行结果]:
例3、画图表示抽样函数
。
(利用函数sinc(t))
[MATLAB程序]:
%samplefunction
t=-3*pi:
pi/100:
3*pi;
ft=sinc(t/pi);
plot(t,ft);gridon;
[运行结果]:
例4、画图表示矩形信号,设幅度A=1,宽度为W=2。
[MATLAB程序]:
%rectangularpulsesignal
t=0:
0.001:
4;
T=1;
ft=rectpuls(t-2*T,2*T);
plot(t,ft);gridon;axis([04-0.51.5]);
[运行结果]:
例5、画图表示周期形三角波信号,设幅度A=1,宽度为W=4,斜度k=0.5。
[MATLAB程序]:
%periodictriangularpulsesignal
t=-5*pi:
pi/10:
5*pi;
x=sawtooth(t,0.5);
plot(t,x);axis([-1616-1.51.5]);gridon;
[运行结果]:
例6、画图表示指数序列
[MATLAB程序]:
%exponentialsequence
k=0:
10;A=1;a=-0.6;
fk=A*a.^k;
stem(k,fk);gridon;
[运行结果]:
例7、画图表示单位样值序列。
[MATLAB程序]:
%unitimpulsesequence
k=-25:
25;
delta=[zeros(1,25),1,zeros(1,25)];
stem(k,delta);
[运行结果]:
例8、利用MATLAB画出
和
的波形。
[MATLAB程序]:
%changedtriangularpulsesignal
t=-3:
0.001:
3;
ft1=tripuls(2*t,4,0.5);
subplot(2,1,1);plot(t,ft1);title('f(2t)');gridon;
ft2=tripuls((2-2*t),4,0.5);
subplot(2,1,2);plot(t,ft2);title('f(2-2t)');gridon;
[运行结果]:
例9、利用MATLAB计算三角波信号的微分和积分。
设三角波信号幅度A=1,宽度为W=4,斜度k=0.5。
[MATLAB程序]:
%functri(t)function
functionyt=functri(t)
yt=tripuls(t,4,0.5);
%differentiationoftriangularsignal
h=0.001;t=-3:
h:
3;
y1=diff(functri(t))*1/h;
figure
(1);plot(t(1:
length(t)-1),y1);title('df(t)/dt');gridon;
%integrationoftriangularsignal
t=-3:
0.1:
3;
forx=1:
length(t)
y2(x)=quad('functri',-3,t(x));
end
figure
(2);plot(t,y2);axis([-33-0.52.5]);title('Integraloff(t)');gridon;
[运行结果]:
(二)练习题
1.利用MATLAB实现下列连续时间信号
(1)
,取t=0~10;
(2)
取t=0~0.2
(3)
,取t=0~5
(4)
,取t=0~10
2.用tripuls函数画出信号
的波形。
3.
(1)编写表示信号
的函数;
(2)画出
、
、
的波形。
4.利用MATLAB实现下列离散序列
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
5.利用square函数画出下式所示的离散周期方波序列的波形。
,其中
6.已知序列
(1)用stem函数,画出序列
的波形;
(2)画出序列
、序列
的波形;
(3)画出序列
、
的波形;
(4)利用fliplr函数实现序列
,并画出波形。
七、实验步骤
1.由指导教师讲解上机实验的基本操作原理、基本操作方法。
2.学生独立编程实现实验练习题。
八、实验结果
学生对实验练习题编写MATLAB程序并,运行程序在计算机上输出仿真结果。
“信号与系统A”实验指导书(三)
一、实验课程编码:
105002
二、实验课程名称:
信号与系统A
三、实验项目名称:
连续时间系统时域分析的MATLAB实现
四、实验目的
掌握应用MATLAB实现对线性时不变连续时间系统的时域分析,即熟悉应用MATLAB
实现微分方程的求解、连续时间信号卷积计算等。
五、主要设备
安装有MATLAB软件的电脑
六、实验内容
(一)例题
例1、已知系统的输入信号为
,系统的初始状态为零,系统的微分方程为
,求y(t)。
[MATLAB程序]:
%solutionofdifferentialequation
ts=0;
te=5;
dt=0.01;
sys=tf([1],[12100]);
t=ts:
dt:
te;
f=10*sin(2*pi*t);
y=lsim(sys,f,t);
plot(t,y);
xlabel('t(sec)');
ylabel('y(t)');
gridon;
[运行结果]:
例2、在上题中,若输入信号为强度为10的冲激信号,求y(t)。
[MATLAB程序]:
%impulseresponseofLTIsystem
ts=0;
te=5;
dt=0.01;
sys=tf([10],[12100]);
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- 关 键 词:
- 信号 系统 实验 指导书
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