连续时间信号分析答案

实验一 连续时间信号分析

一、实验目的

（一）掌握使用Matlab 表示连续时间信号

1、学会运用Matlab 表示常用连续时间信号的方法

2、观察并熟悉常用信号的波形和特性

（二）掌握使用Matlab 进行连续时间信号的相关运算

1、学会运用Matlab 进行连续时间信号的时移、反褶和尺度变换

2、学会运用Matlab 进行连续时间信号微分、积分运算

3、学会运用Matlab 进行连续时间信号相加、相乘运算

4、学会运用Matlab 进行连续时间信号卷积运算

二、实验条件

一台电脑、winXP 系统、matlab7.0软件

三、实验内容

1、利用Matlab 命令画出下列连续信号的波形图。 （1）)4/3t (2cos π+ 代码：

clear all;close all;clc; K=2;a=3; t=0:0.01:3; ft=K*cos(a*t+pi/4); plot(t,ft),grid on axis([-5,5,-2.2,2.2]) title('2cos(3t+4π)')

-5

-4

-3

-2

-1

1

2

3

4

5

-2-1.5-1-0.500.511.5

22cos(3t+4π)

（2）

)t (u )e 2(t

-- -3

-2-10123

-3

-2

-1

1

2

3

指数信号与阶跃信号的乘积

代码： 函数文件： function f=uCT(t) f=(t>=0); 命令文件： clear all;close all;clc; a=-1; t=-5:0.01:5;

ft=(2-exp(a*t)).*uCT(t); %y=2-exp(a*t); %plot(t,y),grid on plot(t,ft),grid on axis([-3,3,-3,3]);

title('指数信号与阶跃信号的乘积') （3）)]2()(u )][t (cos 1[--+t u t π

-3

-2-10123

-3-2

-1

1

2

3

余弦信号与阶跃信号的乘积

代码： 函数文件： function f=uCT(t) f=(t>=0); 代码文件： clear all;close all;clc; t=-5:0.01:5;

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

title('余弦信号与阶跃信号的乘积')

2、利用Matlab 命令画出复信号)4/t (j 2e )t (f π+=的实部、虚部、模和辐角。

解： 图

像

：

-5

-4

-3

-2

-1

1

2

3

4

5

-5-4-3-2-101234

5f(t)=2exp(j*(t+π/4))

代码：

clear all; close all;clc; a=1; t=-10:0.01:10; ft=a*exp(j*(t+pi/4)); r=real(ft); im=imag(ft); ab=abs(ft);

an=angle(ft);

plot(t,r,'r',t,im,'b',t,ab,'g',t,an,'m'),grid on axis([-5,5,-5,5]);

title('f(t)=2exp(j*(t+π/4))')

3、已知信号的波形（课本P13例题1-1），画出()

()()()2332----t f t f t f t f ，，，的波形图。

解：-2024

-1

01

2

f1(t)

-2024

-1

1

2

f2(t)

-2024

-1

01

2f3(t)

-2024

-1

1

2f4(t)

代码：

clear all;close all;clc; t=-5:0.01:5; y1=funct1(t-2);

y2=funct1(3*t);y3=funct1(-t);y4=funct1(-3*t-2); subplot(2,2,1);plot(t,y1);

axis([-3,5,-1,2]);title('f1(t)'),grid on; subplot(2,2,2);plot(t,y2);

axis([-3,5,-1,2]);title('f2(t)'),grid on; subplot(2,2,3);plot(t,y3);

axis([-3,5,-1,2]);title('f3(t)'),grid on; subplot(2,2,4);plot(t,y4);

axis([-3,5,-1,2]);title('f4(t)'),grid on; 4、使用微分命令求x sinx lnx y

=关于变量x 的一阶导数；使用积分命令计算不定积

分 dx x ax x ????

? ??+-22

5，定积分()dx x xe x ?+1

021。

解： 代码：

clear all;close all;clc; syms x;

y=x*sin(x)*log(x); dy=diff(y,'x',1) z=x^5-2*x*x+sqrt(x)/2; lz=int(z,'x')

w=x*exp(x)/[(1+x)^2]; lw=int(w,'x',0,1)

dy=sin(x)*log(x)+x*cos(x)*log(x)+sin(x); lz=1/6*x^6-2/3*x^3+1/3*x^(3/2) lw=1/2*exp(1)-1

运行结果： dy =

sin(x)*log(x)+x*cos(x)*log(x)+sin(x) lz =

1/6*x^6-2/3*x^3+1/3*x^(3/2) lw = 1/2*exp(1)-1 lz =

1/6*x^6-2/3*x^3+1/3*x^(3/2) lw = 0.3591

5、已知()()()t t f t t f Ω=Ω=8sin ,sin 21，使用命令画出两信号和及两信号乘积的波形图。其中，Hz f 12=Ω

=

π

解：

-2

-1.5-1-0.5

00.51 1.52

-2-1.5-1-0.500.511.5

2t

y

代码：

clear all;close all;clc; t=-2:0.01:2; y1=sin(2*pi*t); y2=sin(16*pi*t); y3=y1.*y2;

plot(t,y1,'r',t,y2,'b',t,y3,'g'),grid on axis([-2,2,-2,2]); xlabel('t'),ylabel('y')

6、用Matlab 命令绘出下列信号的卷积积分())(21t f t f *的时域波形图。

解：

-4-2024681012 -2

-1

1

2

3

4

5

6

f=f1(t)*f2(t)

代码：

clear all;close all;clc;

t=-2:0.01:4;

dt=0.01;

f1=uCT(t)-uCT(t-2);

f2=uCT(t)+uCT(t-1)-uCT(t-2);

f=conv(f1,f2)*dt;

n=length(f);tt=(0:n-1)*dt-2;

plot(tt,f),grid on

axis([-4,12,-2,6]);

title('f=f1(t)*f2(t)')

）

四、实验结论和讨论

试验结果如内容三各题，本次试验采用matlab进行图形输出，没有人为误差，系统误差是由matlab 软件所决定的。

五、实验思考

本次试验又加深了我对，matlab的熟悉程度，自从上一学期学了之后一直就很少使用matlab，今天再次操作，使我对原来的操作又熟悉了一遍，也加深了我对信号的理解，因为matlab的输出很直观，更能加深我的印象，当然以前学的有些命令还是有被遗忘，这次的操作就是一次回忆，对以后熟悉使用matlab有很大的帮助。