實(shí)驗(yàn)一 用matlab進(jìn)行信號(hào)時(shí)域分析

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1、實(shí)驗(yàn)一用MATLAB進(jìn)行信號(hào)時(shí)域分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉MATLAB軟件平臺(tái)、工具箱、高效的數(shù)值計(jì)算及符號(hào)計(jì)算功能。2.通過本次實(shí)驗(yàn)觀察信號(hào)經(jīng)翻轉(zhuǎn)、平移和尺度變換后的結(jié)果,了解信號(hào)的時(shí)域變換。3.掌握線性系統(tǒng)的時(shí)域分析及Matlab實(shí)現(xiàn)。二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備PC機(jī)MATLAB軟件三、實(shí)驗(yàn)原理1.基本信號(hào)的表示及可視化表示出連續(xù)信號(hào)f(t)=Sa(t)=sin(t)/t,Matlab命令如下:t=-10:1.5:10;%向量t時(shí)間范圍t=t1:p:t2,p為時(shí)間間隔。改變p可使信號(hào)波形更平滑%同學(xué)們可以試一試。f=sin(t)./t;plot(t,f);%顯示該信號(hào)的時(shí)域波形title(‘f(t

2、)=Sa(t)’);xlabel(‘t’)axis([-10,10,-0.4,1.1])f(t)=Sa(t)10.80.60.40.20-0.2-0.4-10-8-6-4-20246810t2、平移信號(hào)的時(shí)域變換包括信號(hào)的平移、反折、倒相和信號(hào)的尺度變換。連續(xù)信號(hào)的平移也稱移位,對(duì)于連續(xù)信號(hào)UnRegisteredf(t),若有常數(shù)t0>0,延時(shí)信號(hào)f(t-t0)是將信號(hào)以縱坐標(biāo)將原信號(hào)延正t軸方向平移時(shí)間t0,而f(t+t0)是將原信號(hào)延負(fù)t0軸方向平移時(shí)間t0,我們可用下面的命令來實(shí)現(xiàn)連續(xù)信號(hào)的平移及其結(jié)果的可視化,其中f是用符號(hào)表達(dá)式表示的連續(xù)時(shí)間信號(hào),t是符號(hào)變量,subs命令則將

3、連續(xù)信號(hào)中的時(shí)間變量t用t-t0來替換:y=subs(f,t,t-t0);ezplot(y)3.反折-t連續(xù)信號(hào)的反折,是指將信號(hào)以縱坐標(biāo)為軸反折,即將信號(hào)f(t)中的自變量t換為0,連續(xù)信號(hào)的平移類似,我們用下面的命令實(shí)現(xiàn)信號(hào)的反折及其結(jié)果的可視化。其中f是用符號(hào)表達(dá)式表示的連續(xù)時(shí)間信號(hào),t是符號(hào)變量:y=subs(f,t,-t);ezplot(y)4.尺度變換連續(xù)信號(hào)的尺度變換,是指將信號(hào)以橫坐標(biāo)進(jìn)行展寬或壓縮變換,即將信號(hào)f(t)中的自1變量t換為at,當(dāng)a>1時(shí),信號(hào)f(at)以原點(diǎn)為基準(zhǔn),延橫軸壓縮到原來的a倍,當(dāng)10

4、,我們用下面的命令實(shí)現(xiàn)信號(hào)的尺度變換,及其結(jié)果的可視化。其中f是用符號(hào)表達(dá)式表示的連續(xù)時(shí)間信號(hào),t是符號(hào)變量,y=subs(f,t,a*t);ezplot(y)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容t1、設(shè)信號(hào)ft()=(1+)[(ut+2)-ut(-2)],用MATLAB來求:ft(+2),ft(-2),f()-t,2f(2)t,并繪出其時(shí)域波形。symstf=sym('(t/2+1)*(heaviside(t+2)-heaviside(t-2))')%heaviside(t)指令就是單位階躍函數(shù)subplot(2,3,1);ezplot(f,[-3,3]);y1=subs(f,t,t+2);subplot(2,

5、3,2);ezplot(y1,[-5,1]);y2=subs(f,t,t-2);subplot(2,3,3),ezplot(y2,[-1,5]);y3=subs(f,t,-t);subplot(2,3,4),ezplot(y3,[-3,3]);y4=subs(f,t,2*t);subplot(2,3,5),ezplot(y4,[UnRegistered-2,2]);y5=-f;subplot(2,3,6),ezplot(y5,[-3,3]);2.線性系統(tǒng)的時(shí)域分析及Matlab實(shí)現(xiàn)已知描述某連續(xù)系統(tǒng)的微分方程為:y(t)¢¢+2y(t)¢+y(t)=f(t)¢+2f(t),試用Matlab

6、繪-2t出該系統(tǒng)沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)。若當(dāng)輸入信號(hào)為f(t)=ee(t),該系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)y(t)?b=[12];a=[121];subplot(1,3,1);impulse(b,a);%沖激響應(yīng)subplot(1,3,2);step(b,a)%階躍響應(yīng)subplot(1,3,3);p=0.1;%定義取樣時(shí)間間隔t=0:p:5;%定義時(shí)間范圍x=exp(-2*t);%定義輸入信號(hào)lsim(b,a,x,t);%對(duì)系統(tǒng)的輸出信號(hào)進(jìn)行仿真3.已知信號(hào)ft()=2[()ut-ut(-2)][(+ut-2)-ut(-4)],利用rectpuls(t)函數(shù),畫出ft()、f(12)-t的圖形來。。五、實(shí)

7、驗(yàn)步驟及程序1.啟動(dòng)MATLAB。2.建立新的m-file文件(點(diǎn)擊file下的新建選擇m-file)。3.輸入程序按F5或文件欄的運(yùn)行,結(jié)果圖像貼入實(shí)驗(yàn)報(bào)告。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)包含以下內(nèi)容:(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,(3)實(shí)驗(yàn)原理,(4)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作步驟,(5)結(jié)果和分析。UnRegistered

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