MATLAB實(shí)驗(yàn)報(bào)告(信號(hào)與線性系統(tǒng)分析)

實(shí)驗(yàn)一MATLAB的基本使用【一】實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獬绦蛟O(shè)計(jì)語言的基本特點(diǎn)，熟悉MATLAB軟件的運(yùn)行環(huán)境；掌握變量、函數(shù)等有關(guān)概念，掌握M一般數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為對應(yīng)計(jì)算機(jī)模型處理的能力；掌握二維圖形繪制的方法，并能用這些方法實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果的可視化。【二】MATLAB的基礎(chǔ)知識(shí)通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)基本掌握以下的基礎(chǔ)知識(shí)：一. MATLAB簡介二. MATLAB的啟動(dòng)和退三. MATLAB使用界面簡四. 幫助信息的獲取五. MATLAB的數(shù)值計(jì)算功能六.程序流程控七. M文件八. 函數(shù)文件九. MATLAB的可視化【三】上機(jī)練習(xí)仔細(xì)預(yù)習(xí)第二部分內(nèi)容，關(guān)于MATLAB的基礎(chǔ)知識(shí)。MATLAB環(huán)境，將第二部分所有的例子在計(jì)算機(jī)上練習(xí)一遍1 2 3 9 8 7A

4 5 6,B

6 5 。求A*B，A.*B6 5 7 8 9 3 2 1結(jié)果是否相同。并利用MATLAB的內(nèi)部函數(shù)求矩陣A及最大值。解：代碼：A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9];B=[9,8,7;6,5,4;3,2,1];A*BA.*B兩者結(jié)果不相同A*B=30241884695413811490A.*B= 9162124252421169求A矩陣的行和列： [M,N]=size(A)M=3N=3求A矩陣的長度：x=length(A)x=元素和：sum(sum(A))最大值：max(max(A))

3ans=45ans=9Fibonacci數(shù)組的元素滿足Fibonacciaa1

k

aak k

,(k)；且 。現(xiàn)要求該數(shù)組中第一個(gè)大于10000的元素。1 2在命令窗口中完成；M文件完成；（１）代碼：b=1;s=2;whilec=s;s=s+b;b=c;end結(jié)果：ss=10946（2M（保存文件名為Untitle）結(jié)果：Untitleds=10946（3）代碼：結(jié)果：Fibons=10946在同一個(gè)圖形窗口的兩個(gè)子窗口中分別畫出

cos(4

（紅色、虛線）和cos(8

x)（藍(lán)色、星號(hào)）的波形。要求有標(biāo)題，x、y軸有標(biāo)注。解：代碼：x=0:0.05*pi:4*pi;figure(1);subplot(1,2,1);plot(x,(cos((pi/4)*x)),'r:');title('cos((pi/4)*x)');xlabel('X');ylabel('Y');subplot(1,2,2);plot(x,(cos((pi/8)*x)),'b*');title('cos((pi/8)*x)');xlabel('X');ylabel('Y');結(jié)果：【四】思考題2.M文件和函數(shù)文件有什么異同之處？3.矩陣乘（*）和數(shù)組乘（.*）有何不同？實(shí)驗(yàn)二信號(hào)的表示及可視化【一】實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆者B續(xù)信號(hào)的MATLAB表示方法（表達(dá)式及圖形描述；掌握離散序列的MTLAB表示方法（表達(dá)式及圖形描述；【二】實(shí)驗(yàn)原理在MATLAB中通常用兩種方法來表示信號(hào)，一種是向量表示信號(hào)，另一種則是用符號(hào)運(yùn)算的方法來表示信號(hào)。用適當(dāng)?shù)腗ATLAB語句表示出信號(hào)后，我們就可以利用MATLAB的繪圖命令繪出直觀的信號(hào)波形?！救可蠙C(jī)練習(xí)認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理的內(nèi)容，將所有例題在計(jì)算機(jī)上練習(xí)一遍。MATLAB命令繪制單邊指數(shù)信號(hào)e0<t<3，利用axis解：代碼：symstff=sym(heaviside(t)*eps^(1.5*t))ezplot(f,[0,3])text(3.1,0.05,'t')結(jié)果：3.繪制δ(t-2)，-1<t<5的波形。解：M文件：結(jié)果：chongji(-1,5,-2)4.繪制(k-3≤5及εk+-5k≤解：M結(jié)果：（1）： jyxulie(-1,5,-3)（2）jyxulie(-5,2,1)5.考慮下面3個(gè)信號(hào)：f1(n)=cos(2πn/N)+2cos(3πn/N)f2(n)=2cos(2n/N)+2cos(3n/N)f3(n)=cos(2πn/N)+3cos(5πn/N)假設(shè)對每個(gè)信號(hào)N=6。試確定上述信號(hào)是否是周期的。如果是，則確定信號(hào)的周期，并畫圖表示出該信號(hào)的兩個(gè)周期；如果不是周期的，在[0，4N]的范圍內(nèi)畫出該信號(hào)，并說明原因。解：代碼：k=0:40;subplot(3,1,1)stem(k,cos(2*pi*k/6)+2*cos(3*pi*k/6),'filled')title('cos(2*pi*k/6)+2*cos(3*pi*k/6)')subplot(3,1,2)stem(k,2*cos(2*k/6)+2*cos(3*k/6),'filled')title('2*cos(2*k/6)+2*cos(3*k/6))')subplot(3,1,3)stem(k,cos(2*pi*k/6)+3*cos(5*pi*k/6),'filled')title('cos(2*pi*k/6)+3*cos(5*pi*k/6)')結(jié)果：可得1，3是周期信號(hào)2是非周期信號(hào)【四】思考題2-1p取得更小（0.02）果，比較兩結(jié)果用何不同，為什么？2-3中的holdonholeoff命令的作用是什么？實(shí)驗(yàn)三信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算、時(shí)域變換及MATLAB實(shí)現(xiàn)【一】實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆招盘?hào)時(shí)域運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)方法掌握信號(hào)時(shí)域變換的實(shí)現(xiàn)方法【二】實(shí)驗(yàn)原理及信號(hào)的尺度變換。一.連續(xù)信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算與時(shí)域變換MATLAB算和變換，但用符號(hào)運(yùn)算的方法則較為簡便。二.離散序列的時(shí)域運(yùn)算及時(shí)域變化用向量表示的方法，即在MATLAB乘，因而參加運(yùn)算的兩序列向量必須具有相同的維數(shù)?！救可蠙C(jī)練習(xí)將實(shí)驗(yàn)原理中提到的例子在計(jì)算機(jī)上全部練習(xí)一遍；1.已知信號(hào)f 1(t1.已知信號(hào)f 4 1 0t2

f(t)f(2t

的波形；解：代碼：symstf

0 其它f=sym('1/4*(t+1)*(heaviside(t+4)-heaviside(t))+(heaviside(t-2)-heaviside(t))')subplot(2,1,1),ezplot(f,[-4,5])y=subs(f,t,-2*t-4)subplot(2,1,2),ezplot(y)結(jié)果：f1

(t)t,0tf2

(t)sin(2t)，用MATLAB繪出下列信號(hào)的波形：1）f3

(t)

f(t)f1

(t) 2）f4

(t)[f1

(t)f1

(t)]3）f5

(t)f2

(t)f3

(t) 4）f6

(t)f1

(t)f2

(t)解：代碼：symstff1=-t*(heaviside(t)-heaviside(t+1))f2=sin(2*pi*t)y=subs(f1,t,-t)f3=f1+ysubplot(2,2,1),ezplot(f3)ylabel('f3');f4=-1*f3subplot(2,2,2),ezplot(f4)ylabel('f4');f5=f2*f3subplot(2,2,3),ezplot(f5)ylabel('f5');f6=f1*f2subplot(2,2,4),ezplot(f6)ylabel('f6');結(jié)果：

f(k)3MATLABMATLAB1）f(k2)(k) 2）f(k)3）f(k2) 4）f(k2)(k2)代碼：M文件向量相乘:向量反折：向量平移：f1=[0,1,2,3,3,3,3,0];k1=-3:4;stem(k1,f1);axis([-4,5,-0.5,3.5]);(1)f1=[0,1,2,3,3,3,3,0];k1=-3:4;f1l=lsyw(f1,k1,2);k11=k1;stem(k1,f1);k2=k1f2=Heaviside(k2)[f,k]=lsxc(f11,f2,k11,k2)lsfz(f1,k1)(3)lsyw(f1,-k1,2)(4)f1=[0,1,2,3,3,3,3,0];k1=-3:4;f1l=lsyw(f1,k1,2);k11=k1;stem(k1,f1);k2=k1f2=Heaviside(k2)f22=lsyw(f2,k2,2);k22=k2;[f,k]=lsxc(f11,f22,k11,k22)結(jié)果：【四】思考題在對信號(hào)進(jìn)行平移、反折和尺度變換時(shí)，運(yùn)算順序?qū)Y(jié)果是否有影響？在運(yùn)算中應(yīng)該注意什么？選做題：實(shí)驗(yàn)五周期信號(hào)傅里葉級(jí)數(shù)【三】上機(jī)練習(xí)5-1在計(jì)算機(jī)上練習(xí)一遍，觀察運(yùn)行結(jié)果是否正確；5-110結(jié)論？解：M文件：結(jié)果：運(yùn)行CTFShchsym5-1運(yùn)行結(jié)果中脈沖寬度與頻譜的關(guān)系；答：當(dāng)周期不變，信號(hào)的頻帶寬度與脈沖寬度成反比。觀察例5-1運(yùn)行結(jié)果中周期與頻譜的關(guān)系；答：當(dāng)脈沖寬度不變，周期愈長，相鄰譜線的間隔減小，頻譜變密?！舅摹克伎碱}MATLAB解：代碼：x1=ones(1,2);x2=[x1,zeros(1,6)];x=10*x2;N=8;8n=[0:1:N-1];k=[0:1:N-1];k1=[-N/2:N/2];WN=exp(-j*2*pi/N);nk