杭电 信号与系统 实验报告一

《信号与系统》课程设计报告

实验名称：

常见信号分类和观察实验

组员： 组别： 专业： 年级： 指导教师：

第X组

叶学义

201x年x月 x日

实验一常见信号分类和观察实验

一、实验目的

1. 了解连续信号、离散信号的波形特点； 2. 掌握连续信号、离散信号的Matlab实现； 3. 熟悉Matlab中plot、stem等函数的应用； 4. 掌握利用matlab函数表示常见信号波形。

二、实验原理

信号可以表示为一个或多个变量的函数，在信号与系统这门课程里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。因此狭义的讲信号是随时间变化的物理量，信号的本质是时间的函数。对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中，将对常见信号和特性进行分析、研究。其中包括：正弦信号、指数信号和复指数信号、sinc函数、单位阶跃信号、单位冲激信号等。

三、实验内容及其结果

1. 常见连续信号和离散信号的Matlab实现 1.1正弦信号

?0t??)分别用Matlab内部函数cos和sin表示，正弦信号Acos(?0t??)和Asin(调用形式为：

y?A*cos(?0*t?phi)和y?A*sin(?0*t?phi)。例如：

正弦信号实验结果：

A=1.5; w0=2*pi; phi=pi/6; n=0:40; f=0.1; arg= w0*f*n+phi; y=A*sin(arg); stem(n,y); axis([0 40 -2 2]); grid; title('正弦序列'); xlabel('时间序号n'); ylabel('振幅');

(1) 该序列频率是多少？怎样可以改变？

频率是0.1Hz，可以通过修改程序中的f变量改变。

(2) 修改程序，产生一个长度为50，频率为0.08，振幅为2，相移为90度的余弦序列，

绘制图形。

A=2;% 振幅为2 w0=2*pi; phi=pi/2; n=0:50;% 长度为50 f=0.08;% 频率为0.08 arg=w0*f*n+phi; y=A*cos(arg);% 修改为余弦 stem(n,y); axis([0 50 -3 3]); grid; title('正弦序列'); xlabel('时间序号'); ylabel('振幅');

结果分析：

题目中要求把振幅修改为2，因此需要把变量A改为2，可见图像的峰值对应的改变为2。长度要求修改为50，则首先要设置x轴的范围为0-50，再生成50个离散的输入，频率的修改只需要把f修改为0.08，相移为90度，需要把phi赋值为90°，可见整个图像都往左移动了四分之一个周期。

(3) axis和grid命令的作用是什么？

axis的作用是规定图像显示的横纵坐标的范围，grid的作用是显示图像上面的“网格”。 1.2指数复指数信号

单边衰减指数信号的实现：

A=1;a=-0.2; t=0:0.01:10; y=A*exp(a*t); plot(t,y);

结果分析：

先生成从0到10步长为0.01的向量，作为时间，再用plot画出连续的二维图形

?0.5t?0.5nf(t)?eu(t)f[n]?eu[n]，(1) 分别用plot和stem绘制单边衰减指数信号和

要求时间范围为[-2,2]，间隔为0.01.

A=1;a=-0.5; t=-2:0.01:2; u=(t>=0); y=A.*exp(a.*t).*u; plot(t,y);

结果分析：

首先生成从-2到2步长为0.01的向量，再用t>=0，大于0时候返回1，反之返回0的属性，生成阶跃函数，再把两个信号相乘，然后用plot画出连续的二维图形。由于阶跃函数小于0的时候均为0，大于1的时候，输出为1，因此当大于0的时候指数函数正常输出，小于0的时候输出均为0.

A=1;a=-0.5; t=-2:2; u=(t>=0); y=A.*exp(a.*t).*u; stem(t,y);

结果分析：

离散信号的输出只需要把步长修改为1，并且用stem绘制离散二维图形。

(2)绘制生成实指数序列f[n]?0.25*1.2，要求n的范围为[0.20].

nt=0:0.01:10; y=0.25.*1.2.^t; plot(t,y);

结果分析：

只要输入信号的函数表达式，则可绘制出对应的图形。

1.3单位阶跃信号

时间范围为[-50,50]，绘制u[n-10].

n=-50:50; u=(n>=10);% 当n大于10时，输出1，否则为0 stem(n,u);

结果分析：

题目是向右偏移了10个单位的单位阶跃函数，因此只需要在小于10 的时候输出 0，反之输出1即可。

1.4单位冲激信号 时间范围为[-50,50]

n=-50:50; u=(n==10);% 当n==10的时候为1，否则均为0 stem(n,u);

结果分析：

题目是向右偏移了10个单位的单位冲激函数，因此只需要n在不等于10 的时候输出0即可。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/er2f.html