信号与系统实验(MATLAB 西电版) 全套课件.ppt

西安电子科技大学出版社 ;目 录;目 录;一、实验目的 二、实验原理 三、涉及的MATLAB函数 四、实验内容与方法 五、实验要求 六、思考题;一、实验目的 　　(1) 了解连续时间信号的特点; 　　(2) 掌握连续时间信号表示的向量法和符号法; 　　(3) 熟悉MATLAB Plot函数等的应用。二、实验原理　　1. 信号的定义　　信号是随时间变化的物理量。信号的本质是时间的函数。;　　2. 信号的描述　　1) 时域法　　时域法是将信号表示成时间的函数f(t)来对信号进行描述的方法。信号的时间特性指的是信号的波形出现时间的先后，持续时间的长短，随时间变化的快慢和大小，周期的长短等。　　2) 频域(变换域)法　　频域法是通过正交变换，将信号表示成其它变量的函数来对信号进行描述的方法。一般常用的是傅里叶变换。信号的频域特性包括频带的宽窄、频谱的分布等。　　信号的频域特性与时域特性之间有着密切的关系。;　　3. 信号的分类 按照特性的不同，信号有不同的分类方法。　　(1) 确定性信号：可以用一个确定的时间函数来表示的信号。　　随机信号：不可以用一个确定的时间函数来表示，只能用统计特性加以描述的信号。　　(2) 连续信号：除若干不连续的时间点外，每个时间点t上都有对应的数值的信号。　　离散信号：只在某些不连续的时间点上有数值，其它时间点上信号没有定义的信号。 ;　　(3) 周期信号：存在T，使得等式f(t+T)=f(t)对于任意时间t 都成立的信号。　　非周期信号：不存在使得等式f(t+T)=f(t)对于任意时间t都成立的信号。 　　绝对的周期信号是不存在的，一般只要在很长的时间内信号满足周期性就可以了。　　(4) 能量信号：总能量有限的信号。　　功率信号：平均功率有限且非零的信号。;　　信号的总能量计算公式为　 信号的平均功率计算公式为 　(5) 奇信号：满足等式f(t)=-f(-t)的信号。　　偶信号：满足等式f(t)= f(-t)的信号。;三、涉及??MATLAB函数　　1. plot函数　　功能：在X轴和Y轴方向都按线性比例绘制二维图形。　　调用格式：　　plot(x，y)：绘出x对y的函数的线性图。　　plot(x1，y1，x2，y2，...)：绘出多组x对y的线性曲线图。 　　2. ezplot函数　　功能：绘制符号函数在一定范围内的二维图形。简易绘制函数曲线。　;调用格式：　　ezplot(fun)：在［-2π，2π］区间内绘制函数。　　ezplot(fun，［min，max］)：在 ［min，max］区间内绘制函数。　　ezplot(funx，funy)：定义为同一曲面的函数，默认的区间是［0，2π］。;　　3. sym函数　　功能：定义信号为符号变量。　　调用格式:　　sym(fun)：fun 为所要定义的表达式。　　4. subplot函数　　功能：产生多个绘图区间。　　调用格式：　　subplot(m，n，p)：产生m行n列的绘图区间的第p个绘图区间。;四、实验内容与方法　　1. 验证性实验　　连续信号的表示方法有两种：符号推理法与数值法。即连续信号的表示既可以用MATLAB提供的用于符号推理的符号数学工具箱(Symbolic Math)表示，也可将连续信号离散化后加以表示，下面就分别用这两种方法表示基本连续信号。　常用的连续信号有直流信号、正弦信号、单位阶跃信号、单位门信号、单位冲激信号、 符号函数、单位斜坡函数、单边衰减指数信号、抽样信号、随机信号等。;　　参考给出的程序并观察产生信号的波形， 还可以通过改变相关参数(例如频率、周期、幅值、相位、显示时间段、步长、加噪等)，进一步熟悉这些在工程实际与理论研究中常用信号的特征。　　1) 直流信号f(t)=A　　(1) 符号推理法生成直流信号。　　MATLAB程序： t=-10：0.01：10;  f=sym(′4′); 　　%将信号的大小定义为符号变量 ezplot(f，［-16，16］); 　　%绘制范围在［-16，16］上f的图形 title(′直流信号′); xlabel(′时间(t)′); ylabel(′幅值(f)′);用符号法生成的直流信号如图1.1所示。;图 1.1 符号法生成的直流信号;　　(2) 数值法生成直流信号。　　MATLAB程序：　 t=-10：0.01：10; 　 a1=6; [DW]%信号的大小