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信号和系统实验报告三[共5篇]

第一篇：信号和系统实验报告三机电学院实验报告课程名称：信号与系统实验项目名称：连续时间信号在MATLAB中的运算实验时间：2018-11-11班级：测控172姓名：梁宇学号：201711501218一、实验目的学会运用MATLAB进行连续信号的时移、反折和尺度变换；学会运用MATLAB进行连续信号的相加、相乘运算；学会运用MATLAB数值计算方法求连续信号的卷积。二、实验环境硬件：PC机，基本配置CPUPII以上，内存256M以上；软件：Matlab版本9.3三、实验原理1、信号的时移、反折和尺度变换信号的时移、反折和尺度变换是针对自变量时间而言的，其数学表达式与波形变换之间存在一定的变换规律。信号()ft的时移就是将信号数学表达式中的t用0tt替换，其中0t为正实数。因此，波形的时移变换是将原来的()ft波形在时间轴上向左或者向右移动。0()ftt为()ft波形向左移动0t；0()ftt为()ft波形向右移动0t。信号()ft的反折就是将表达式中的自变量t用t替换，即变换后的波形是原波形的y轴镜像。信号()ft的尺度变换就是将表达式中的自变量t用at替换，其中，a为正实数。对应于波形的变换，则是将原来的()ft的波形以原点为基准压缩（1a）至原来的1/a，或者扩展（01a）至原来的1/a。上述可以推广到0()fatt的情况。2、MATLAB数值计算法求连续时间信号的卷积用MATLAB分析连续时间信号，可以通过时间间隔取足够小的离散时间信号的数值计算方法来实现。可调用MATLAB中的conv()函数近似地数值求解连续信号的卷积积分。如果对连续时间信号1()ft和2()ft进行等时间间隔t均匀抽样，则1()ft和2()ft分别变为离散序列1()fmt和2()fmt。其中m为整数。当t足够小时，1()fmt和2()fmt即为连续时间信号1()ft和2()ft。因此连续信号的卷积积分运算转化为：12()()*()()()ftftftfftd120lim()()tmfmtftmtt采用数值计算法，只求当tnt时卷积积分()ft的值()fnt，其中，n为整数，即12()()()mfntfmtfntmtt12()[()]mtfmtfnmt其中，12()[()]mfmtfnmt实际就是离散序列1()fmt和2()fmt的卷积和。当t足够小时，()fnt就是卷积积分的结果，从而连续时间信号12()()[()*()]ftfntfnfn上式表明通过MATLAB实现连续信号1()ft和2()ft的卷积，可以利用各自抽样后的离散时间序列的卷积再乘上抽样间隔t。抽样间隔t越小，误差也就越小。四、实验内容及结果分析1、试用MATLAB命令绘制信号/2()sin(10)sin(9)ttftetet的波形图。在MATLAB的工作目录下创建uCT的M文件，其MATLAB源文件为：functionf=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。输入源程序：clear;clc;a=-1;b=-1/2;c=10;d=9;t=0:0.01:4;ft=exp(a*t).*sin(c*pi*t)+exp(b*t).*sin(d*pi*t);plot(t,ft);gridon;axis([010-44]);结果如图1：图12、已知信号()()(1)(1)[(1)()]ftututtutut，画出()ft、(2)ft、()ft、(21)ft的波形。在MATLAB的工作目录下创建uCT的M文件，其MATLAB源文件为：functionf=uCT(t)f=(t>=0);在MATLAB的工作目录下创建funct1的M文件，其MATLAB源文件为：functionf=funct1(t)f=uCT(t)-uCT(t-1)+(t-1).*(uCT(t+1)-uCT(t));输入源程序：clear;clc;t=-2:0.001:4;ft1=funct1(t);ft2=funct1(t+2);ft3=funct1(-t);ft4=funct1(-2*t+1);subplot(2,2,1);plot(t,ft1);gridon;title(“f(t)”);axis([-22-22]);subplot(2,2,2);plot(t,ft2);gridon;title(“f(t+2)”);axis([-22-22]);subplot(2,2,3);plot(t,ft3);gridon;title(“f(-t)”)