基于MATLAB的信号与系统实验指导编程练习

2连续时间信号在MATLAB中的表示

2-1.利用MATLAB命令画出下列连续信号的波形图

(1) >> t=0::3;

>> ft=2*cos(3*t+pi/4); >> plot(t,ft),grid on; >> axis([0 3 ]);

>> title('2cos(3t+pi/4)') (2) >> t=0::3;

>> ft=2-exp(-t); >> plot(t,ft),grid on; >> title('(2-exp(-t))u(t)') (3)

>> t=-1::1;

>> ft=t.*(uCT(t)-uCT(t-1)); >> plot(t,ft),grid on >> axis([-1 1 ]);

>> title('t[u(t)-u(t-1)]') (4)

>> t=-1::3;

>> ft=(1+cos(pi*t)).*(uCT(t)-uCT(t-2)); >> plot(t,ft),grid on >> axis([-1 3 ]);

>> title('[1+cos(pi*t)][u(t)-u(t-2)]')

2-2.利用MATLAB命令画出下列复信号的实部、虚部、模和辐角

(1) >> t=0::3;

>> ft=2+exp(i*(pi/4)*t)+exp(i*(pi/2)*t);

>> subplot(2,2,1);plot(t,real(ft));title('实部');axis([0 3 0 4]);grid on; >> subplot(2,2,2);plot(t,imag(ft));title('虚部');axis([0 3 0 2]);grid on; >> subplot(2,2,3);plot(t,abs(ft));title('模');axis([0 3 0 4]);grid on; >> subplot(2,2,4);plot(t,angle(ft));title('相角');axis([0 3 0 2]);grid on; (2) t=0::3;

>> ft=2*exp(i*(t+pi/4));

>> subplot(2,2,1);plot(t,real(ft));title('实部');axis([0 3 0 2]);grid on; >> subplot(2,2,2);plot(t,imag(ft));title('虚部');axis([0 3 0 2]);grid on;

>> subplot(2,2,3);plot(t,abs(ft));title('模');axis([0 3 0 4]);grid on; >> subplot(2,2,4);plot(t,angle(ft));title('相角');axis([0 3 0 4]);grid on;

2-3.利用MATLAB命令产生幅度为1、周期为1、占空比为的一个周期矩形脉冲信号

>> t=::3;

>> ft=square(2*pi*t,50);

>> plot(t,ft);grid on;axis([ 3 ]);

>> title('幅度为1、周期为1、占空比的周期举行脉冲信号')

3连续时间信号在MATLAB中的运算

3-1.试用MATLAB命令绘出以下信号的波形图

(1)

>> syms x t; >> t=-1::1;

>> x=exp(-t).*sin(10*pi*t)+exp*t).*sin(9*pi*t); >> plot(t,x) (2)

>> syms x t; >> t=-1::1;

>> x=sinc(t).*cos(10*pi*t); >> plot(t,x)

3-2.已知连续时间信号f(t)的波形如图3-6所示,试用MATLAB命令画出下列信号的波形图

先画出图3-6: >> t=-2::2;

>>f=(-t-1).*(-uCT(t+2)+uCT(t+1))+uCT(t+1)+uCT(t)-uCT(t-1)-(t-1).*(uCT(t-1)-uCT(t-2))-uCT(t-2); >> plot(t,f)

>> axis([-4 4 -1 2]) >> title('图3-6') >> t=-2::2;

>> f1=funct2(t-1); >> f2=funct2(2-t); >> f3=funct2(2*t+1); >> f4=funct2(4-t/2);

>> f5=(funct2(t)+funct2(-t)).*uCT(t);

>> subplot(231);plot(t,f1);grid on;title('f(t-1)');axis([-3 3 -1 2]); >> subplot(232);plot(t,f2);grid on;title('f(2-t)');axis([-3 3 -1 2]); >> subplot(233);plot(t,f3);grid on;title('f(2t-1)');axis([-3 3 -1 2]); >> subplot(234);plot(t,f4);grid on;title('f(4-t/2)');axis([-3 3 -1 2]);

>> subplot(235);plot(t,f5);grid on;title('(f(t)+f(-t))u(t)');axis([-3 3 -1 2]);

3-3.试用MATLAB命令绘出如图3-7所示信号的偶分量和奇分量

>> t=0::2;

>> f=(uCT(t)-uCT(t-2)).*(-t+1); >> plot(t,f);title('图3-7') >> f1=fliplr(f);

>> fe=(f+f1)/2;fo=(f-f1)/2;

>> subplot(211),plot(t,fe);grid on >> title('fe')

>> subplot(212),plot(t,fo);grid on;title('fo')

4连续时间信号的卷积计算

4-1用MATLAB命令绘出下列信号的卷积积分??1(??)???2(??)的时域波形图

>> dt=;t1=:dt:;

>> f1=uCT(t1)-uCT(t1-2); >> t2=t1;

>> f2=uCT(t2)+uCT(t2-1)-uCT(t2-2)-uCT(t2-3); >> [t,f]=ctsconv(f1,f2,t1,t2,dt);

6周期信号的傅里叶级数及频谱分析

6-1已知周期三角信号如图6-5所示,试求出该信号的傅里叶级数,利用MATLAB编程实现其各次谐波的叠加,并验证其收敛性。 6-2 试用MATLAB分析图6-5中周期三角信号的频谱。当周期三角信号的周期和三角信号的宽度变化时,试观察分析其频谱的变化。

7 傅里叶变换及其性质

7-1试用MATLAB命令求下列信号的傅里叶变换,并绘出其幅度谱和相位谱。 (1)??1(??)=

??????2??(???1)

??(???1)解:(1)ft1=sym('sin(2*pi*(t-1))/(pi*(t-1))'); >> Fw1=simplify(fourier(ft1)); >> subplot(211)

>> ezplot(abs(Fw1)),grid on >> title('幅度谱')

>> phase=atan(imag(Fw1)/real(Fw1)); >> subplot(212)

>> ezplot(phase);grid on >> title('相位谱') (2)

(2)??2(??)=[

sin?(????)2

] ????

7-2.试用MATLAB命令求下列信号的傅里叶反变换,并绘出其时域信号图。 (1)??1(??)=

103+????

?

45+????

(2)??2(??)=???4??

2

解:(1)>> syms t

>> Fw=sym('10/(3+w*i)-4/(5+w*i)'); >> ft=ifourier(Fw,t); >> ezplot(ft),grid on

(2)>> syms t

>> Fw2=sym('exp(-4*w^2)'); >> ft2=ifourier(Fw2,t) ft2 =

exp(-t^2/16)/(4*pi^(1/2))

3.试用MATLAB数值计算方法求图7-8所示信号的傅里叶变换,并画出其频谱图。

解:

4.已知两个门信号的卷积为三角波信号,试用MATLAB命令验证傅里叶变换的时域卷积定理。

解:将门函数先进行时域卷积运算,再将卷积后的结果做傅里叶变换,程序和结果如下: dt?=?;?t?=?-2:dt:; f1?=?uCT(t+-?uCT;? f?=?conv(f1,f1)*dt; ft=sym('f');?

Fw?=?fourier(ft)?

Fw?=2*i*pi*dirac(1,w)??

将一个门函数先进行傅里叶变换,再将结果与自身相乘,程序和结果如下: dt?=?;?t?=?-2:dt:;? f1?=?uCT(t+-?uCT;? ft=sym('f1');? Fw?=?fourier(ft);? Fw=Fw*Fw?

Fw?=-4*pi^2*dirac(1,w)^2?

由此来验证傅里叶变换的时域卷积定理

第8章 连续时间LTI系统的频率特性及频域分析

试用MATLAB命令求图8-8所示电路系统的幅频特性和相频特性。已知R=10Ω,L=2H,C=

解:由电路知识可得,该电路系统的频率响应为H(ω)=

????

0.2(????)3+0.2(????)2+????

MATLAB源程序: >> w=-6*pi::6*pi; >> b=[1 0]; >> a=[ 1 0];

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