《基于MATLAB的信号与系统实验指导》编程练习Word格式.docx

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plot（t,ft）,gridon

axis（[-11-0.21.2]）;

t[u（t）-u（t-1）]'

（4）

ft=（1+cos（pi*t））.*（uCT（t）-uCT（t-2））;

axis（[-13-0.22.2]）;

[1+cos（pi*t）][u（t）-u（t-2）]'

2-2.利用MATLAB命令画出下列复信号的实部、虚部、模和辐角

ft=2+exp（i*（pi/4）*t）+exp（i*（pi/2）*t）;

subplot（2,2,1）;

plot（t,real（ft））;

title（'

实部'

）;

axis（[0304]）;

gridon;

subplot（2,2,2）;

plot（t,imag（ft））;

虚部'

axis（[0302]）;

subplot（2,2,3）;

plot（t,abs（ft））;

模'

subplot（2,2,4）;

plot（t,angle（ft））;

相角'

t=0:

ft=2*exp（i*（t+pi/4））;

2-3.利用MATLAB命令产生幅度为1、周期为1、占空比为0.5的一个周期矩形脉冲信号

t=-0.5:

ft=square（2*pi*t,50）;

plot（t,ft）;

axis（[-0.53-1.21.2]）;

幅度为1、周期为1、占空比0.5的周期举行脉冲信号'

3连续时间信号在MATLAB中的运算

3-1.试用MATLAB命令绘出以下信号的波形图

symsxt;

x=exp（-t）.*sin（10*pi*t）+exp（-0.5*t）.*sin（9*pi*t）;

plot（t,x）

x=sinc（t）.*cos（10*pi*t）;

3-2.已知连续时间信号f（t）的波形如图3-6所示，试用MATLAB命令画出下列信号的波形图

先画出图3-6：

t=-2:

2;

f=（-t-1）.*（-uCT（t+2）+uCT（t+1））+uCT（t+1）+uCT（t）-uCT（t-1）-（t-1）.*（uCT（t-1）-uCT（t-2））-uCT（t-2）;

plot（t,f）

axis（[-44-12]）

图3-6'

f1=funct2（t-1）;

f2=funct2（2-t）;

f3=funct2（2*t+1）;

f4=funct2（4-t/2）;

f5=（funct2（t）+funct2（-t））.*uCT（t）;

subplot（231）;

plot（t,f1）;

f（t-1）'

axis（[-33-12]）;

subplot（232）;

plot（t,f2）;

f（2-t）'

subplot（233）;

plot（t,f3）;

f（2t-1）'

subplot（234）;

plot（t,f4）;

f（4-t/2）'

subplot（235）;

plot（t,f5）;

（f（t）+f（-t））u（t）'

3-3.试用MATLAB命令绘出如图3-7所示信号的偶分量和奇分量

f=（uCT（t）-uCT（t-2））.*（-t+1）;

plot（t,f）;

图3-7'

f1=fliplr（f）;

fe=（f+f1）/2;

fo=（f-f1）/2;

subplot（211）,plot（t,fe）;

gridon

fe'

subplot（212）,plot（t,fo）;

fo'

4连续时间信号的卷积计算

4-1用MATLAB命令绘出下列信号的卷积积分

的时域波形图

dt=0.001;

t1=-0.5:

dt:

3.5;

f1=uCT（t1）-uCT（t1-2）;

t2=t1;

f2=uCT（t2）+uCT（t2-1）-uCT（t2-2）-uCT（t2-3）;

[t,f]=ctsconv（f1,f2,t1,t2,dt）;

6周期信号的傅里叶级数及频谱分析

6-1已知周期三角信号如图6-5所示，试求出该信号的傅里叶级数，利用MATLAB编程实现其各次谐波的叠加，并验证其收敛性。

6-2试用MATLAB分析图6-5中周期三角信号的频谱。

当周期三角信号的周期和三角信号的宽度变化时，试观察分析其频谱的变化。

7傅里叶变换及其性质

7-1试用MATLAB命令求下列信号的傅里叶变换，并绘出其幅度谱和相位谱。

（2）

解：

（1）ft1=sym（'

sin（2*pi*（t-1））/（pi*（t-1））'

Fw1=simplify（fourier（ft1））;

subplot（211）

ezplot（abs（Fw1））,gridon

幅度谱'

phase=atan（imag（Fw1）/real（Fw1））;

subplot（212）

ezplot（phase）;

相位谱'

（2）

7-2.试用MATLAB命令求下列信号的傅里叶反变换，并绘出其时域信号图。

（1）>

symst

Fw=sym（'

10/（3+w*i）-4/（5+w*i）'

ft=ifourier（Fw,t）;

ezplot（ft）,gridon

（2）>

Fw2=sym（'

exp（-4*w^2）'

ft2=ifourier（Fw2,t）

ft2=

exp（-t^2/16）/（4*pi^（1/2））

3.试用MATLAB数值计算方法求图7-8所示信号的傅里叶变换，并画出其频谱图。

4.已知两个门信号的卷积为三角波信号，试用MATLAB命令验证傅里叶变换的时域卷积定理。

将门函数先进行时域卷积运算，再将卷积后的结果做傅里叶变换，程序和结果如下：

dt?

=?

0.01;

?

t?

-2:

2.5;

f1?

uCT（t+0.5）-?

uCT（t-0.5）;

f?

conv（f1,f1）*dt;

ft=sym（'

f'

Fw?

fourier（ft）?

=2*i*pi*dirac（1,w）?

将一个门函数先进行傅里叶变换，再将结果与自身相乘，程序和结果如下：

f1'

fourier（ft）;

Fw=Fw*Fw?

=-4*pi^2*dirac（1,w）^2?

由此来验证傅里叶变换的时域卷积定理

第8章连续时间LTI系统的频率特性及频域分析

8.1试用MATLAB命令求图8-8所示电路系统的幅频特性和相频特性。

已知R=10Ω，L=2H，C=0.1F

由电路知识可得，该电路系统的频率响应为

MATLAB源程序：

w=-6*pi:

6*pi;

b=[10];

a=[0.20.210];

H=freqs（b,a,w）;

plot（w,abs（H））,gridon

xlabel（'

\omega（rad/s）'

）,ylabel（'

|H（\omega）|'

电路系统的幅频特性'

plot（w,angle（H））,gridon

\phi（\omega）'

电路系统的相频特性'

8.2已知系统微分方程和激励信号如下，试用MATLAB命令求系统的稳态响应。

，

；

。

（1）频率响应为

20;

H=（w*i）/（w*i+3/2）;

f=cos（2*t）;

y=abs（H）*cos（2*t+angle（H））;

plot（t,f）,gridon

ylabel（'

f（t）'

）,xlabel（'

Time（s）'

激励信号的波形'

plot（t,y）,gridon

y（t）'

稳态响应的波形'

（2）频率响应为

w1=2;

w2=5;

H1=（（-i*w1+2）./（（i*w1）^2+2*i*w1+3））;

H2=（-i*w2+2）./（（i*w2）^2+2*i*w2+3）;

f=3+cos（2*t）+cos（5*t）;