电子科大硬件实验报告：表示信号、系统的MATLAB函数、工具箱

电子科技大学实验报告学生姓名：学号：指导教师：一、实验室名称：信号与系统实验室二、实验项目名称：表示信号、系统的MATLAB函数、工具箱三、实验原理：利用MATLAB强大的数值处理工具来实现信号的分析和处理，首先就是要学会应用MATLAB函数来构成信号。常见的基本信号可以简要归纳如下：1、单位抽样序列01)(n00nn在MATLAB中可以利用zeros()函数实现。;1)1();,1(xNzerosx如果)(n在时间轴上延迟了k个单位，得到)(kn即：01)(kn0nkn2、单位阶跃序列01)(nu00nn在MATLAB中可以利用ones()函数实现。);,1(Nonesx3、正弦序列)/2sin()(FsfnAnx采用MATLAB实现)/***2sin(*1:0faiFsnfpiAxNn4、复正弦序列njenx)(采用MATLAB实现)**exp(1:0nwjxNn5、指数序列nanx)(采用MATLAB实现naxNn.^1:0四、实验目的：目的：1、加深对常用离散信号的理解；2、熟悉表示信号的基本MATLAB函数。任务：基本MATLAB函数产生离散信号；基本信号之间的简单运算；判断信号周期。五、实验内容：内容（一）：使用实验仿真系统内容（二）：matlab仿真六、实验器材（设备、元器件）：计算机、MATLAB软件。七、实验步骤：内容（一）：1、在MATLAB环境下输入命令xhxt启动《信号与系统》MATLAB实验工具箱，界面如图4.1-1。点击按钮“点击进入”，进入工具箱主界面，如图4.1-2所示。选中实验模块对应列表框的第一项“实验一表示信号、系统的MATLAB函数、工具箱”，点击按钮“进入实验”；2、实验一的启动界面，如图4.1-3所示。仔细阅读实验目的和实验内容，然后点击按钮“进入实验”，打开实验一主界面，如图4.1-4。图4.1-1启动界面图4.1-2实验仿真系统主界面3、点击信号下拉列表，可以选择感兴趣的信号，如单位阶跃序列、正弦序列、指数序列、方波序列等等。同时可以改变信号的幅值、频率和初相，如图4.1-5所示。图4.1-3实验一启动界面图4.1-4实验一4、点击实验界面上的按钮“信号相加”，可以将信号一和信号二相加得到一个新的信号，如图4.1-6所示。图中的新信号是由一个方波序列和一个单位阶跃序列相加所得。5、点击实验界面上的按钮“信号相乘”，可以将信号一和信号二相乘得到一个新的信号。6、点击实验界面上的按钮“拆分序列”，将启动图4.1-7来演示一个离散序列可以分解成一个奇序列和一个偶序列之和。此图是以单位阶跃序列为例，拆分而得到一个奇序列和一个偶序列。图4.1-5选择信号示意图图4.1-6信号相加示意图内容（二）：1、编制程序产生上述5种信号（长度可输入确定），并绘出其图形。2、在310n内画出下面每一个信号：1223[]sin()cos()44[]cos()4[]sin()cos()48nnxnnxnnnxn八、实验数据及结果分析：内容（二）：实验程序1、单位脉冲序列：函数文件程序：functionP=Inpulse(n)ifnargin==0,n=3,endN=[-n:n];x=[zeros(1,n),1,zeros(1,n)];figure(1)stem(N,x,'fill');gridon;title('delta(n)')k=input('k=');xk=[zeros(1,n+k),1,zeros(1,n-k)];figure(2)stem(N,xk,'fill');gridon;title('delta(n-k)')end命令窗口使用程序：Inpulse（15）k=4图像为：单位阶跃序列：函数文件程序：functionP=step(n)ifnargin==0,n=3,endN=[-n:n];x=[zeros(1,n),1,ones(1,n)];stem(N,x,'fill');gridon;end命令窗口程序：step（15）图像：正弦序列：函数文件程序：functionP=sinusoidal(n)ifnargin==0,n=3,endsymsAfaiTN=[0:n-1];f=A*sin(2*pi*N/T+fai);X=subs(f,{'A','fai','T'},{'3','pi/2','15'});x=double(X);stem(N,x,'fill');gridon;end命令窗口程序：sinusoidal(15)图像：复指数信号序列：函数文件程序：functionP=comexp(n)ifnargin==0,n=3,endN=[0:n-1];symswf=exp(i*w*N);T=input('T=');X=subs(f,w,T);IM=imag(X)；figure(1)stem(N,real(X),'fill');gridon;figure(2)stem(N,IM,'fill');gridon;end命令窗口程序：comexp(15)T=5图像：一般指数信号序列：函数文件程序：functionP=expsig(n)ifnargin==0,n=3,endN=[0:n-1];symsaf1=a.^N;X=subs(f1,a,1.3);stem(N,X,'fill');gridon;end命令窗口程序：expsig（15）图像：2、信号一：x[n]=sin(πn/4)cos(πn/4)使用程序：n=0:31;x=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/4);stem(n,x,'fill');gridon;图像：信号二x[n]=cos(πn/4).^2使用程序：n=0:31;x=cos(pi*n/4).^2;stem(n,x,'fill');gridon;图像：信号三：x[n]=sin(πn/4)cos(πn/8)；使用程序：n=0:31;x=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/8);stem(n,x,'fill');gridon;图像：九、实验结论：上述信号均可以用matlab进行仿真处理。十、总结及心得体会：matlab使用过程中存在一些程序使用习惯的错误，这些东西，花费了很长时间才改好。十一、对本实验过程及方法、手段的改进建议：在上仿真之前，最好先上两节matlab教学课，让大多数人能快速掌握。报告评分：指导教师签字：