一、实验目的：

1、熟悉MATLAB软件。

2、掌握常用连续信号与离散信号的MATLAB表示方法。

 

 

二、实验设备：

安装有matlab6.5以上版本的PC机一台。

 

 

三、实验内容、源程序及执行结果

 

用MATLAB表示连续信号：
（1）Aeat

>>t=0:0.1:3;y=3*exp(3*t);plot(t,y)



（2）Acos(w0t+φ)

>>t=0:0.1:3;y=3*cos(3*t+0.2*pi);plot(t,y)



 

（3）Asin(w0t+φ)

>> t=0:0.1:3;y=3*sin(3*t+0.2*pi);plot(t,y)



 

2、用信号处理工具箱提供的函数表示抽样信号、矩形脉冲信号及三角脉冲信号。

 

（1）y=sinc(t)

>>t=-10:0.001:10;fun=sinc(t);plot(t,fun)



（2）y=rectpuls(t,width)

>>t=-10:0.001:10;T=1;fun=rectpuls(t-2*T,2*T);plot(t,fun)



（3）y=tripuls(t,width,skew)

>>t=-4:0.001:4;fun=tripuls(t,2,0.5);plot(t,fun)



 

3、编写如图所示的MATLAB函数，并画出f(0.5t),f(2-0.5t)的图形

 

（1）f(t)

>>t=-2:0.001:2;

>>fun=rectpuls(t+0.5,1)+tripuls(t-0.5,1,-1)-rectpuls(t-1.5,1);plot(t,fun)



（2）f(0.5t)

>> t=-4:0.001:8;

>> fun=rectpuls(0.5*t+0.5,1)+tripuls(0.5*t-0.5,1,-1)-rectpuls(0.5*t-1.5,1);

>>plot(t,fun)



（3）f(2-0.5t)

>> t=-4:0.001:8;

>>fun=rectpuls(2-0.5*t+0.5,1)+tripuls(2-0.5*t-0.5,1,-1)-rectpuls(2-0.5*t-1.5,1);

>>plot(t,fun)



4、用MATLAB表示离散信号

(1)aκ

>>k=0:0.5:5;y=3.^k;stem(k,y)



 (2)Asin(k)

>>k=0:0.2:10;y=3*sin(k);stem(k,y)

 



 

今天先来分享几个常用的信号在MATLAB中的表示方法

1、普通离散时间信号



N=(-3:10);                           %定义N为离散的时间点
X=[0 2 3 3 2 3 0 -1 -2 -3 -4 -5 1 2];%定义每一个时间点的数值
stem(N,X)                            %绘制离散值图
axis([-4 12 -7 5])                   %限制图的横纵坐标的显示范围
xlabel('离散时间点');                 %给横坐标命名
ylabel('各时间点对应的信号的数值')     %给纵坐标命名
title('离散时间信号');                %给整个图形定义一个标题

 

2、单位采样序列（单位脉冲序列δ(n)）



n=50;                            %定义采样序列的长度
x=zeros(1,n);                    %生成一个全0的向量x
x(1)=1;                          %把向量x的第一个数值重新赋值为1
xn=0:n-1;                        %定义绘图的横坐标变量
stem(xn,x);                      %绘制单位采样序列图
grid on;                         %显示网格线
axis([-2 51 0 1.1])              %限制图的横纵坐标的显示范围
xlabel('n');                     %给横坐标命名
ylabel('δ(n)');                  %给纵坐标命名
title('单位采样序列δ(n)');        %给整个图形定义一个标题

 

3、单位冲激信号



T=1000;
t=0:1/T:10;
t1=-5:1/T:5;
f1=stepfun(t1,-1/T)-stepfun(t1,1/T);
plot(t1,f1)
grid on
axis([-5 5 -1 2])

 

4、单位阶跃序列 u(n)



n=40;                            %定义阶跃序列的长度
x=ones(1,n);                     %生成一个全1的向量x
xn=0:n-1;                        %定义绘图的横坐标变量
stem(xn,x);                      %绘制单位阶跃序列图
grid on;                         %显示网格线
axis([-5 51 0 1.1])              %限制图的横纵坐标的显示范围
xlabel('n');                     %给横坐标命名
ylabel('u(n)');                  %给纵坐标命名
title('单位阶跃序列u(n)');        %给整个图形定义一个标题

 

5、单位阶跃信号

T=1000;
t1=-5:1/T:5;
f1=stepfun(t1,0);  %参数0代表没有进行移位的阶跃信号，若把0改为1，则相当于把原阶跃信号向右平移一个单位，以此类推
plot(t1,f1)
grid on
axis([-5 5 -1 2])

 

6、正弦序列

n=0:59;                          %定义序列自变量的变化范围
x=sin(pi/5*n);                   %生成一个正弦序列sin(n*pi/5)
stem(n,x);                       %绘制正弦序列图
grid on;                         %显示网格线
axis([-0 40 -1.5 1.5])           %限制图的横纵坐标的显示范围
xlabel('n');                     %给横坐标命名
ylabel('sin(n)');                %给纵坐标命名
title('正弦序列sin(n)');          %给整个图形定义一个标题

 

7、实指数序列x(n)=a^n



n=0:20;                            %定义序列自变量的变化范围
a1=1.6;a2=-1.6;a3=0.9;a4=-0.9;     %定义指数函数的底数
x1=a1.^n;                          %生成指数函数x1(n)=1.6^n
x2=a2.^n;                          %生成指数函数x1(n)=(-1.6)^n
x3=a3.^n;                          %生成指数函数x1(n)=0.9^n
x4=a4.^n;                          %生成指数函数x1(n)=(-0.9)^n
subplot(221)                       %开辟一个绘图区域
stem(n,x1,'fill');                 %绘制指数函数x1(n),'fill'表示每个数据点用实心来表示
grid on;                           %显示网格线
xlabel('n');                       %给横坐标命名
ylabel('x1(n)');                   %给纵坐标命名
title('x1(n)=1.6^n');              %给整个图形定义一个标题

subplot(222)                       %开辟一个绘图区域
stem(n,x2,'fill');                 %绘制指数函数x2(n),'fill'表示每个数据点用实心来表示
grid on;                           %显示网格线
xlabel('n');                       %给横坐标命名
ylabel('x2(n)');                   %给纵坐标命名
title('x2(n)=（-1.6）^n')          %给整个图形定义一个标题

subplot(223)                       %开辟一个绘图区域
stem(n,x3,'fill');                 %绘制指数函数x3(n),'fill'表示每个数据点用实心来表示
grid on;                           %显示网格线
xlabel('n');                       %给横坐标命名
ylabel('x3(n)');                   %给纵坐标命名
title('x3(n)=0.9^n');              %给整个图形定义一个标题

subplot(224)                       %开辟一个绘图区域
stem(n,x4,'fill');                 %绘制指数函数x4(n),'fill'表示每个数据点用实心来表示
grid on;                           %显示网格线
xlabel('n');                       %给横坐标命名
ylabel('x4(n)');                   %给纵坐标命名
title('x4(n)=（-0.9）^n')          %给整个图形定义一个标题

 

8、复指数序列 x(n)=e^((a+jw)*n)



n=0:50;                            %定义序列自变量的变化范围
A=3;a=-1/9;b=pi/5;                 %定义复指数函数的部分系数
x=A*exp((a+i*b)*n);                %生成一个复复指数函数
subplot(2,2,1)                     %开辟一个绘图区域
stem(n,real(x),'fill');            %绘制复指数函数的实部
grid on;                           %显示网格线
axis([0 30 -2 2]);                 %限制横纵坐标范围
xlabel('n');                       %给横坐标命名
ylabel('x(n)');                    %给纵坐标命名
title('实部')                      %给整个图形定义一个标题

subplot(2,2,2)                     %开辟一个绘图区域
stem(n,imag(x),'fill');            %绘制复指数函数的虚部
grid on;                           %显示网格线
axis([0 30 -2 2]);                 %限制横纵坐标范围
xlabel('n');                       %给横坐标命名
ylabel('x(n)');                    %给纵坐标命名
title('虚部');                     %给整个图形定义一个标题

subplot(2,2,3)                     %开辟一个绘图区域
stem(n,abs(x),'fill');             %绘制复指数函数的模
grid on;                           %显示网格线
axis([0 30 -2 2]);                 %限制横纵坐标范围
xlabel('n');                       %给横坐标命名
ylabel('x(n)');                    %给纵坐标命名
title('模');                       %给整个图形定义一个标题

subplot(2,2,4)                     %开辟一个绘图区域
stem(n,angle(x),'fill');           %绘制复指数函数的相角
grid on;                           %显示网格线
axis([0 30 -2 2]);                 %限制横纵坐标范围
xlabel('n');                       %给横坐标命名
ylabel('x(n)');                    %给纵坐标命名
title('相角');                     %给整个图形定义一个标题

 

9、单个矩形脉冲信号（非周期矩形波信号）



t=-4:0.001:4;                      %定义时间变量范围
T=2;                               %定义矩形波的脉宽
f=rectpuls(t,T);                   %生成一个矩形波信号
plot(t,f)                          %绘制矩形波图形
grid on;                           %显示网格线
axis([-4 4 -0.5 1.5])              %限制图的横纵坐标的显示范围
xlabel('t');                       %给横坐标命名
ylabel('f(t)');                    %给纵坐标命名
title('矩形波信号f(t)');            %给整个图形定义一个标题

 

10、单个三角脉冲信号（非周期锯齿波信号）



t=-3:0.001:3;            %定义时间变量
width=4;                 %定义三角波信号的宽度
A_x=0.5;                 %定义三角波信号最高点所对应的自变量的值,也即最大值为出现在距离对称点(width/2)*A_x处。
ft=tripuls(t,width,A_x); %生成三角波
plot(t,ft);              %绘图
grid on                  %显示网格线



注：上面两个用于产生单个矩形波或者三角波信号的函数，它们生成的信号都是关于原点对称的，并且信号幅值为1

https://blog.csdn.net/qq_36554582/article/details/81660645

https://blog.csdn.net/qq_36554582/article/details/81669219

1、随机信号

tn=0:50;                 %定义一个时间序列
N=length(tn);            %求出时间序列tn的长度
x=rand(1,N);             %生成一个1XN的随机矩阵
subplot(121)
plot(tn,x,'k')
ylabel('x(t)')
subplot(122)
stem(tn,x,'filled','k')  %画出随机矩阵的茎状图
ylabel('x(n)')



2、三角波（锯齿波）信号

t=0:1/10000:1;            %定义时间变量间隔以及范围
x1=sawtooth(2*pi*40*t,0); %生成一个频率为40Hz的三角波，且波形向左边倾斜，幅值为1
x2=sawtooth(2*pi*40*t,1); %生成一个频率为40Hz的三角波，且波形向右边倾斜，幅值为1
subplot(211);
plot(t,x1);
axis([0 0.25 -1 1])
subplot(212)
plot(t,x2)
axis([0 0.25 -1 1])

 

3、抽样信号Sa(t)（Sa(t)=sinc(t)=sint/t）



t=-3*pi:pi/40:4*pi;      %定义时间变量的变化范围
f=sinc(t);               %生成一个sinc函数
plot(t,f);
title('Sinc');
grid on
xlabel('t')
ylabel('sinc(t)')

 

4、diric信号

t=-3*pi:pi/40:4*pi;      %定义时间变量的变化范围
f=diric(t,5);            %生成一个diricc函数
plot(t,f);
title('Diric');
grid on
xlabel('t')
ylabel('diric(t)')

 

关于这个diric函数我暂时也不清楚是啥函数，并且这个函数里面的第二个参数对输出函数图像的影响，大家可以自己试一下 

5、高斯信号

tc=gauspuls('cutoff',60e3,0.6,[],-40);
t=-tc:1e-6:tc;
yi=gauspuls(t,60e3,0.6);
plot(t,yi)
xlabel('t')
ylabel('h(t)')
grid on

 

生成这个信号的代码暂时我也不太清楚，所以不多介绍了（哈哈） 

6、周期性脉冲信号

T=0:1/1E3:1;                     %定义周期信号自变量的范围
D=0:1/4:1;                       %定义周期性的偏移量，也就是各个周期的中心点
Y=pulstran(T,D,'rectpuls',0.1);  %生成一个周期的矩形脉冲信号，参数0.1代表啥暂时不清楚
subplot(121)
plot(T,Y);
xlabel('t');
ylabel('w(t)');
grid on
axis([0 1 -0.1 1.1])

T=0:1/1E3:1;                    %定义周期信号自变量的范围
D=0:1/4:1;                      %也可能是定义各个周期的中心点
Y=pulstran(T,D,'tripuls',0.2,1);%生成一个周期的三角波（锯齿波）脉冲信号，参数0.2不知道代表啥，参数1代表锯齿波向右边倾斜
subplot(122)
plot(T,Y);
xlabel('t');
ylabel('w(t)');
grid on
axis([0 1 -0.1 1.1])