实验一连续时间信号在Matlab中的运算.docx
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实验一连续时间信号在Matlab中的运算
实验一连续时间信号在Matlab中的运算
1、实验目的
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进行连续时间信号相加、相乘、微分、积分和卷积运算。
3、观察并熟悉这些信号的波形和特性。
二、实验原理
1、连续时间信号的表示
连续信号的表示方法有两种:
符号推理法和数值法。
从严格意义上讲,Matlab数值计算的方法不能处理连续时间信号。
然而,可利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,这些离散样值能被Matlab处理,并且能较好地近似表示连续信号。
2、信号的时移、反褶和尺度变换
信号的平移、反转和尺度变换是针对自变量时间而言的,其数学表达式和波形变换中存在着一定的变化规律。
从数学表达式上来看,信号的上述所有计算都是自变量的替换过程。
所以在使用Matlab进行连续时间信号的运算时,只需要进行相应的变量代换即可完成相关工作。
3、连续时间信号的微分和积分
连续时间信号的微分运算,可使用diff命令函数来完成,其语句格式为:
diff(function,‘variable’,n)。
其中,function表示需要进行求导运算的函数,或者被赋值的符号表达式;variable为求导运算的独立变量;n为求导阶数,默认值为一阶导数。
连续时间信号积分运算可以使用int命令函数来完成,其语句格式为:
int(function,‘variable’,a,b)。
其中,function表示被积函数,或者被赋值的符号表达式;variable为积分变量;a为积分下限,b为积分上限,a和b默认时则求不定积分。
4、信号的相加和相乘运算
信号的相加和相乘是信号在同一时刻取值的相加和相乘。
因此Matlab对于时间信号的相加和相乘都是基于向量的点运算。
5、连续信号的卷积运算
卷积积分是信号与系统时域分析的重要方法之一。
定义为:
Matlab进行卷积计算可通过符号运算方法和数值计算方法实现。
(1)Matlab符号运算法求连续信号卷积
从卷积定义出发,可以利用Matlab符号运算法求卷积积分,但要注意积分变量和积分限的选取。
(2)Matlab数值计算法求连续信号的卷积
用Matlab分析连续时间信号,还可通过时间间隔取足够小的离散信号的数值计算法来实现。
可调用Matlab中的conv()函数近似的数值求解连续信号的卷积积分。
3、实验环境
Window7、64位操作系统,MATLAB2014
四、实验内容
1、利用Matlab命令画出下列连续信号的波形图。
(a)
源代码:
运行结果图示
(b)
源代码:
运行结果图示:
(c)
源代码:
运行结果图示:
2、利用Matlab命令画出复信号
的实部、虚部、模和辐角。
实部、虚部源代码:
运行结果图示:
模和辐角源代码:
运行结果图示:
2、已知信号的波形(课本P11例题),画出
的波形图。
源代码:
运行结果图示:
3、使用微分命令求
关于变量x的一阶导数;使用积分命令计算不定积分
,定积分
.
(1)、
关于变量x的一阶导数:
(2)、
(3)、
4、已知
,使用命令画出两信号和及两信号乘积的波形图。
其中,
五、实验总结
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 实验 连续 时间 信号 Matlab 中的 运算
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