实 验 报 告

课程名称 信号与系统 实验名称 信号与系统的时域分析

专 业 通信工程 班 级 1401 学 号 201403020130 姓 名 易煌轩

指导教师 张鏊峰

2015年 12 月 22 日

实验一 信号与系统的时域分析

一、实验目的

1、熟悉和掌握常用的用于信号与系统时域仿真分析的MATLAB函数；

2、掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生，掌握用周期延拓的方法将一个非周期信号进行周期信号延拓形成一个周期信号的MATLAB编程；

3、牢固掌握系统的单位冲激响应的概念，掌握LTI系统的卷积表达式及其物理意义，掌握卷积的计算方法、卷积的基本性质；

4、掌握利用MATLAB计算卷积的编程方法，并利用所编写的MATLAB程序验证卷积的常用基本性质；

掌握MATLAB描述LTI系统的常用方法及有关函数，并学会利用MATLAB求解LTI系统响应，绘制相应曲线。

基本要求：掌握用MATLAB描述连续时间信号和离散时间信号的方法，能够编写MATLAB程序，实现各种信号的时域变换和运算，并且以图形的方式再现各种信号的波形。掌握线性时不变连续系统的时域数学模型用MATLAB描述的方法，掌握卷积运算、线性常系数微分方程的求解编程。

二、实验要求

学会利用MATLAB求解信号与系统的相关问题

三、实验内容及步骤

实验前，必须首先阅读本实验原理，读懂所给出的全部范例程序。实验开始时，先在计算机上运行这些范例程序，观察所得到的信号的波形图。并结合范例程序应该完成的工作，进一步分析程序中各个语句的作用，从而真正理解这些程序。

实验前，一定要针对下面的实验项目做好相应的实验准备工作，包括事先编写好相应的实验程序等事项。

Q1-1：修改程序Program1_1，将dt改为0.2，再执行该程序，保存图形，看看所得图形

的效果如何？

Sinusoidal signal x(t)10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-1-2-1.5-1-0.50Time t (sec)0.511.52

dt = 0.01时的信号波形

dt = 0.2时的信号波形

Sinusoidal signal x(t)10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-1-2-1.5-1-0.50Time t (sec)0.511.52

这两幅图形有什么区别，哪一幅图形看起来与实际信号波形更像？ 答：图2是直线的，图1是弧形的，峰值是1，图2没达到1的峰值。

Q1-2：修改程序Program1_1，并以Q1_2

为文件名存盘，使之能够仿真从键盘上任意输

入的一个连续时间信号，并利用该程序仿真信号x(t)=e-2t。

修改Program1_1后得到的程序Q1_2如下：

% Program1_1

% This program is used to generate a sinusoidal signal and draw its plot clear, % Clear all variables close all, % Close all figure windows dt = 0.2; % Specify the step of time variable t = -2:dt:2; % Specify the interval of time %x = sin(2*pi*t); % Generate the signal x = input('Type in signal x(t) in closed form:')

plot(t,x) % Open a figure window and draw the plot of x(t) axis([0,2,0,1]) grid on %grid off

title('Sinusoidal signal x(t)') xlabel('Time(sec)')

信号x(t)=e-2t的波形图

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time(sec)

1.4 1.6 1.8 2

Sinusoidal signal x(t)

Q1-3：仿照前面的示例程序的编写方法，编写一个MATLAB程序，以Q1_3为文件名存

盘，使之能够在同一个图形窗口中的两个子图中分别绘制信号x[n]=0.5|n| 和x(t)=cos(2πt)[u(t)-u(t-3)]。要求选择的时间窗能够表现出信号的主要部分（或特征）。

编写的程序Q1_3如下：

f.delta:

function y = delta(t) dt = 0.01;

y = (u(t)-u(t-dt))/dt;

f.u:

% Unit step function function y = u(t)

y = (t>=0); % y = 1 for t > 0, else y = 0

% Program1_5

% This program is used to implement the time-shift operation

% on a continuous-time signal and to obtain its time-shifted versions % and to draw their plots.

clear,close all,

n = -10:10; % Specify the interval of time

x = 0.5.^abs(n); % Generate the signal 0.5.^abs(n)?à¨a??0.5|n|

t = -5:(0.01*pi):5;

x1 = cos(2*pi*t).*[u(t)-u(t-3)]; % Shift x(t) to the left by 2 second to get x1(t)

subplot(211)

stem(n,x,'.') grid on,

title ('Original signal x[n]') xlabel ('Time n ')

subplot (212)

plot (t,x1) grid on,

title ('Left shifted version of x(t)') xlabel ('Time t (sec)')

信号x[n]=0.5|n| 的波形图和信号x(t)=cos(2πt)[u(t)-u(t-3)]的波形图

Original signal x[n]10.50-10-8-6-4024Time n Left shifted version of x(t)-2681010.50-0.5-1-5-4-3-2-101Time t (sec)2345