西南科技大学信号与系实验报告

信号与系统实验报告

实验名称：信号与系统实验

实验地点：xxxxxxxxxxxxxxxxx

软件版本：MATLAB7.0

实验时间： 2013.xx.xx —2013.xx.xx

学号： 20xxxxxx

姓名： xxxx

一、实验目的

1.掌握用matlab软件产生基本信号的方法。

2.应用matlab软件实现信号的加，减，乘，反折，移位 ，尺度变换及卷积运算。

二、实验原理

(一)产生信号波形的方法

利用 Matlab 软件的信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)中的专用函数产生信号并 绘出波形

a.产生正弦波

t=0:0.01:3*pi;

y=sin(2*t);

plot(t,y)

b.产生叠加随机噪声的正弦波

t=0:0.01:3*pi;

y=10*sin(2*t);

s=y+randn(size(t));

plot(t,s)

c. 产生周期方波

t=0:0.01:1;

y=square(4*pi*t);

plot(t,y)

d. 产生周期锯齿波

t=(0:0.001:2.5);

y=sawtooth(2*pi*30*t);

plot(t,y),axis([0 0.2 -1.1])

e.产生Sinc 函数

x=linspace(-5,5);

y=sinc(x);

plot(x,y)

f.产生指数函数波形

x=linspace(0,1,100);

y=exp(-x);

plot(x,y)

(二)信号的运算

1.加(减)、乘运算 (要求二个信号序列长度相同)

.例

t=0:0.01:2;

f1=exp(-3*t);

f2=0.2*sin(4*pi*t);

f3=f1+f2;

f4=f1.*f2;

subplot(2,2,1);plot(t,f1);title('f1(t)');

subplot(2,2,2);plot(t,f2);title('f2(t)');

subplot(2,2,3);plot(t,f3);title('f1+f2');

subplot(2,2,4);plot(t,f4);title('f1*f2');

2.用 matlab 的符号函数实现信号的反折、移位、尺度变换

由f(t)到 f(-at+b)(a>0)步骤：

f(t)移位f(t+b)尺度f(at+b)反折f(at+b)

例:已知 f(t)=sin(t)/t,试通过反褶、移位、尺度变换由 f(t)的波形得到 f(-2t+3) 的波形

syms t;

f=sym('sin(t)/t');

f1=subs(f,t,t+3);

f2=subs(f1,t,2*t);

f3=subs(f2,t,-t);

subplot(2,2,1);ezplot(f,[-8,8]);grid on;

subplot(2,2,2);ezplot(f1,[-8,8]);grid on;

subplot(2,2,3);ezplot(f2,[-8,8]);grid on;

subplot(2,2,4);ezplot(f3,[-8,8]);grid on;

(三)卷积运算

Y=conv(x,h )

实现x,h 二个序列的卷积,假定都是从 n=0 开始.Y 序列的长度为 x,h 序列的长度之和再减1.

例

1:二个方波信号的卷积

y1=[ones(1,20),zeros(1,20)];

y2=[ones(1,10),zeros(1,10)];

y=conv(y1,y2);

n1=1:length(y1);

n2=1:length(y2);

L=length(y);

subplot(3,1,1);plot(n1,y1);axis([1,L,0,2]);

subplot(3,1,2);plot(n2,y2);axis([1,L,0,2]);

n=1:L;

subplot(3,1,3);plot(n,y);axis([1,L,0,20]);

例

2:二个指数信号的卷积.

t=0:0.001:1;

y1=exp(-6*t);

y2=exp(-3*t);

y=conv(y1,y2);

l1=length(y1);

l2=length(y2);

l=length(y);

subplot(3,1,1);plot(t,y1);

subplot(3,1,2);plot(t,y2);

t1=0:0.001:2;

subplot(3,1,3);plot(t1,y