信号与系统实验报告连续时间信号时域分析

连续时间信号的时域分析

实验目的

1、 掌握连续时间信号时域运算的基本方法；

2、 掌握相关格式的调用格式及作用；

3、 掌握连续信号的基本运算；

4、 掌握利用计算机进行卷积的运算的原理和方法；

5、 熟悉连续信号卷积运算函数conv的应用； 实验原理

信号的基本运算包括信号的相加(减)和相乘(除。信号的时域变换包括信号 的平移、翻转、倒相尺度变换等，由以下公式所描述：

1、相加(减)：f(t) fi(t f2(t)

2、乘：f(t) f1(t) f2(t)

3、延时或平移：f(t) f(t t°)

，t° 0时右移，t° 0时左移

4、翻转：f(t) f(-t)

5、尺度变换：f(t) f (at)，

a 1时尺度缩小，a 1时尺度放大，a 0时

还必须包含翻转

6、

标里相

乘：

f(t) af(t)

7、

倒相：

f(t)

f(t)

8

微分：

f(t)

df (t)

dt

9、

积分：

f(t)

t

f( )d

10、 卷积：f(t) fl (t )* f2(t)

验证性实验

1、连续信号的相加

>> clear all;

>> t=0:0.0001:3;

>> b=3;

>> t0=1;u=stepfu n(t,t0);

>> n=len gth(t);

>>fori=1: n u(i)=b*u(i)*(t(i)-t0);

end

>> y=sin(2*pi*t);

>> f=y+u;

>>plot(t,f);

>>xlabel(时间(t)');ylabel('幅值 f(t)');title('连续信号的相加');

2、 连续信号的相乘

>> clear all;

>>t=0:0.0001:5;

>>b=3;

>>t0=1;u=stepfun(t,t0);

>>n=length(t);

>>for i=1:n

>>u(i)=b*u(i)*(t(i)-t0);

>>end

>>y=sin(2*pi*t);

>> f=y.*u;

>>plot(t,f)

>>xlabel(时间(t)' );ylabe幅值 f(t)' );title连续信号的相乘’)；

3、 移位

>> clear all;

>> t=0:0.0001:2;

>> y=sin(2*pi*t);

>> y1=sin(2*pi*(t-0.2));

>>plot(t,y,'-',t,y1,'--')

4、 尺度变换

>> clear all;

>>t=0:0.0001:1;

>>a=2;

>>y=sin(2*pi*t);

>>y1=sin(2*a*pi*t);

>>subplot(2,1,1);

>>plot(t,y);

>>ylabel('y(t)');xlabel('t');

>> title('尺度变换');

>>subplot(2,1,2)

>>plot(t,y1);

>>ylabel('y1(t)');xlabel('t');

四、 设计性实验

1、已知信号 fi(t) ( t 4)[U(t) U(t 4)] , f2(t) sin(2 t)，用 MATLAB绘出

下列信号的时域波形。

f3(t) f1( t) f1(t)

f4(t) [f1( t) f1(t)]

f 5(t) f2(t) f3(t)

f 6(t) f1(t) f2(t)

程序如下：

>>clear

>>syms t >>f1=sym('(-t+4)*(heaviside(t)-heaviside(t-4))'); >>f2=sin(2*pi*t);

>>f3=f1+subs(f1,t,-t); >>f4=-f3; >>f5=f2*f3; >>f6=f1*f2;

>>ezplot(f1,[-5,5]);title('f1(t)');

>>ezplot(f2,[-5,5]);title('f2(t)');

>>ezplot(f3,[-5,5]);title('f3(t)');

>>ezplot(f4,[-5,5]);title('f4(t)');

>>ezplot(f5,[-5,5]);title('f5(t)');

>>ezplot(f6,[-5,5]);title('f6(t)'); 图像依次如下：

2、已知信号f(t)的波形如图1-2-2所示。试画出下列各函数对时间t的波形。

f(-t)

f(-t+2)

t(-t-2)

f(2t)

f(t/2)

f(t-2)

f(-t/2+1)

程序如下： >>clear >>syms t >>f1=sym('(-t/2+1)*(heaviside(t+2)-heaviside(t-2))');

>>f2=subs(f1,t,-t); >>f3=subs(f1,t,-t+2); >>f4=subs(f1,t,-t-2);

>>f5=subs(f1,t,2*t);

>>f6=subs(f1,t,t/2);

>>f7=subs(f1,t,t-2); >>f8=subs(f1,t,-t/2+1);

>>ezplot(f1,[-3,3]);title('f(t)');

>>ezplot(f1,[-3,3]);title('f1(t)');

>>ezplot(f2,[-3,3]);title('f1(t)');

>>ezplot(f3,[-3,7]);title('f2(t)');

>>ezplot(f4,[-6,2]);title('f3(t)');

>>ezplot(f5,[-3,3]);title('f4(t)');

>>ezplot(f6,[-5,5]);title('f5(t)');

>>ezplot(f7,[-2,7]);title('f6(t)');

>>ezplot(f8,[-3,7]);title('f7(t)');

>> f9=diff(subs(f1,t,t/2+1));

>>ezplot(f9,[-5,5]);title('f8(t)');

>> f10=int(f2);

>>ezplot(f10,[-5,5]);title('f9(t)'); 图像依次如下： 图 1-2-2