nGDOU-B-11-112
广东海洋大学学生实验报告书(学生用表)
课程名称 课程号 学院(系) 信息学院
短时傅里叶变换matlab程序专业 班级
学生姓名 学号
实验地点 04002 实验日期
实验一 连时间信号的MATLAB表示
和连续时间LTI系统的时域分析
一、实验目的
1.掌握MATLAB产生常用连续时间信号的编程方法,并熟悉常用连续时间信号的波形和特性;
2.运用MATLAB符号求解连续系统的零输入响应和零状态响应;
3.运用MATLAB数值求解连续系统的零状态响应;
4.运用MATLAB求解连续系统的冲激响应和阶跃响应;
5.运用MATLAB卷积积分法求解系统的零状态响应。
二、实验原理
1. 连续信号MATLAB实现原理
从严格意义上讲,MATLAB数值计算的方法并不能处理连续时间信号。然而,可用连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表示连续信号,即当取样时间间隔足够小时,这些离散样值能够被MATLAB处理,并且能较好地近似表示连续信号。
MATLAB提供了大量生成基本信号的函数。比如常用的指数信号、正余弦信号等都是MATLAB的内部函数。为了表示连续时间信号,需定义某一时间或自变量的范围和取样时间间隔,然后调用该函数计算这些点的函数值,最后画出其波形图。
三、实验内容
1.实例分析与验证
根据以上典型信号的MATLAB函数,分析与验证下列典型信号MATLAB程序,并实现各信号波形图的显示,连续信号的图形显示使用连续二维图函数plot()。
(1) 正弦信号:用MATLAB命令产生正弦信号,并会出时间0≤ t ≤3的波形图。
程序如下:
K=2;w=2*pi ;phi=pi/4;
t=0:0.01:3;
ft=K*sin(w*t+phi);
plot(t,ft),grid on;
axis([0,3,-2.2,2.2])
title('正弦信号')
(2) 抽样信号:用MATLAB中的sinc(t)函数命令产生抽样信号Sa(t),并会出时间为的波形图。
程序如下:
t=-6*pi:pi/100:6*pi;
ft=sinc(t/pi);
plot(t,ft),grid on;
axis([-20,20,-0.5,1.2])
title('抽样信号')
(3) 矩形脉冲信号:用MATLAB中y=rectpuls(t,width)函数命令画出下列矩形脉冲信号的波形图
程序如下:
t=-0.5:0.01:3;
t0=0.5;width=1;
ft=2*rectpuls(t-t0,width);
plot(t,ft),grid on;
axis([-0.5,3,-0.2,2.2])
title('矩形脉冲信号')
(4) 单位阶跃信号:用MATLAB命令“y=(t>=0)”绘出-1≤ t ≤ 5单位阶跃信号ε(t)。
程序如下:
t=-1:0.01:5;
ft=(t>=0);
plot(t,ft),grid on;网格
axis([-1,5,-0.5,1.5]);
title('单位阶跃信号')
也可通过定义阶跃函数来实现,
function f=uCT(t);
f=(t>=0);
保存为uCT.m文件,上面实现阶跃信号的程序变为
t=-1:0.01:5;
ft=uCT(t);
plot(t,ft),grid on;
axis([-1,5,-0.5,1.5]);
title('单位阶跃信号')
(5) 连续时间系统零输入响应和零状态响应的符号求解
试用MATLAB命令求解微分方程,当输入,起始条件为、时系统的零输入响应、零状态响应及完全响应。
源程序为:
eq='D2y+3*Dy+2*y=0';
cond='y(0)=1,Dy(0)=2';
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