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1、9南京信息工程大学实验（实习）报告实验（实习）名称 实验一 实验（实习）日期 2019年3月19 指导教师院 专业 年级 班次 姓名 学号一、实验目的（1）学会使用MATLAB产生常见的连续时间信号和离散时间信号；（2）学会使用MATLAB完成一些信号的基本运算；（3）熟悉MATLAB的基本操作，以及一些基本函数的使用，为后续的实验奠定基础。二、实验内容1 .利用MATLAB绘制单位冲击信号，单位阶跃信号，指数信号，单位矩形信号 抽样信号，正弦信号（分别取不同周期）(1)单位冲击信号代码：T=1000;t=linspace(0,10,T);t1=linspace(-5,5,T);f1=step
2、fun(t1,-1/T)-stepfun(t1,1/T);plot(t1,f1)；grid on;axis(-5 5 -1 2)xlabel('t');ylabel('c(t)');title( '单位冲击信号)；(2)单位阶跃信号T=1000;t=linspace(-5,5,T);f1=stepfun(t,0);plot(t,f1);grid on;axis(-5 5 -1 2);xlabel('t');ylabel('u(t)');title('单位阶跃信号);(3)指数信号T=1000;t=linspace(
3、-5,5,T);xe=exp(t);subplot(2,1,1);plot(t,xe);grid on;axis(-5 3 -0.5 20);xlabel('t');ylabel('x(t)');title('指数信号1');subplot(2,1,2);xe=exp(-t);plot(t,xe);grid on;axis(-3 3 -0.5 20);xlabel('t');ylabel('x(-t)');title('指数信号2');(4)单位矩形信号T=1000;t=linspace(-5,5,
4、T);xt=rectpuls(t,1);plot(t,xt);grid on;axis(-2 2 -0.5 1.5);xlabel('t');ylabel('x(t)');title('单位矩形信号);(5)抽样信号T=10000;t=linspace(-100,100,T);xt=sinc(t/pi);plot(t,xt);grid on;axis(-100 100 -0.3 1.1);(6)正弦信号w=100;T=12000;t=linspace(-1,10,T);xt=sin(w*t);subplot(3,1,1);plot(t,xt);grid
5、on;axis(-0.2 0.2 -1.5 1.5);xlabel('t');ylabel('x(t)');title( 'w=100');w2=50;T=12000;t=linspace(-1,10,T);xe=sin(w2*t);subplot(3,1,2);plot(t,xe);grid on;axis(-0.2 0.2 -1.5 1.5);xlabel('t');ylabel('x(t)');title( 'w=50');w3=200;T=12000;t=linspace(-1,10,T);
6、xr=sin(w3*t);subplot(3,1,3);plot(t,xr);grid on;axis(-0.2 0.2 -1.5 1.5);xlabel('t');ylabel('x(t)');title( 'w=200');2 .利用MATLAB绘制单位冲击序列，单位阶跃序列，实指数序列0510152025(1)单位冲击序列1 2n=50;x=zeros(1,n);x(1)=1;xn=0:n-1;stem(xn,x);grid on;笃axis(-1 25 0 1.2);xlabel('n');ylabel('c(n)
7、');title( '单位冲击序列)；(2)单位阶跃序列n=50;x=ones(1,n);xn=0:n-1;stem(xn,x);grid on;axis(-5 25 0 1.2);xlabel('n');ylabel('u(n)');title( '心 ¥ ?x ?D6 & D'(3)实指数序列n=0:20;a1=2;a2=-2;a3=0.5;a4=-0.5;xn1=a1.An;xn2=a2.An;xn3=a37n；xn4=a4.An； subplot(2,2,1);stem(xnl);grid on;axis
8、(0 20 0 600000);xlabel('n');ylabel('xnl(n)'););title( '实指数序列 xn1(n)a>1 subplot(2,2,4);,.1鼐代黄明武甫播救阳葭subplot(2,2,2);stem(xn2);grid on;axis(0 20 -150000 300000);xlabel( 'n');ylabel( 'xn2(n)');title( '实指数序列 xn2(n)a<-1'subplot(2,2,3);stem(xn3);grid on;axi
9、s(0 20 0 1.3);xlabel('n');ylabel('xn3(n)');title( '实指数序列 xn3(n)1>a>0'N 指致函 tixn4s RO+);stem(xn4);grid on;axis(0 20 -0.7 1.3);xlabel('n');ylabel('xn4(n)');title( '实指数序列 xn4(n)0>a>-1');3 .讨论题：已知连续信号 x(t) = cos?兀t)当抽样间隔分别取T=0.08, 0.16，和0.24 时所
10、对应的离散余弦信号的波形。试讨论这三个离散信号的周期及与余弦连续信号的关系并分析一般结论。代码： close all ; clear;T1=0.08;T2=0.16;T3=0.24; x1=0:T1:6.28; x2=0:T2:6.28; x3=0:T3:6.28;Y1=cos(x1);Y2=cos(x2);Y3=cos(x3); subplot(2,2,1); stem(x1,Y1);hold; plot(x1,Y1);axis(0 6.28 -1.2 1.2);xlabel( 't');ylabel( 'x(t)');0246t 时的抽样);title(&#
11、39;cosx 和 T=0.08 subplot(2,2,2);stem(x2,Y2);hold;plot(x1,Y1);axis(0 6.28 -1.2 1.2);xlabel('t');ylabel('x(t)');title( 'cosx时T=0.16 的抽样');subplot(2,2,3);stem(x3,Y3);hold;plot(x1,Y1);axis(0 6.28 -1.2 1.2);xlabel('t');ylabel('x(t)');title( 'cosx 时 T=0.24 的抽样&#
12、39;);结论：这三个信号和原信号在不同时间问隔内取到的离散点，周期频率与原信号相 同，但振幅的大小和周期的取值有关。由此推测在一般情况下，不同间隔时间对连续函数进行取值得到的离散序列周 期与原序列相同4 .利用MATLAB绘制下列信号的图形 (1)x(t) = (1 - ?0.5t )u(t)Jt=linspace(-1,30,1000);x1=(1-exp(-0.5*t);二出f1=stepfun(t,0); xt=x1.*f1;:plot(t,xt); axis(-1 30 0 1.1);Q,xlabel('t');ylabel('x(t)');title
13、( 'x(t)=(1-exp(-0.5t)u(t)');(2)x(t) = cos(九)u(t)- u(t- 2)t=linspace(-1,4,2000);x1=cos(pi*t);f1=stepfun(t,0);f2=stepfun(t-2,0);ut=f1-f2;xt=x1.*ut;plot(t,xt);axis(-1 3 -1.2 1.2);xlabel('t');ylabel('x(t)');title( 'x(t)=cos(pi*t)u(t)-u(t-2)'5 .利用MATLAB绘制下列离散信号(1)x(n) = u(
14、n - 3)n=50;x=ones(1,n-3);xn=3:n-1;stem(xn,x);grid on;axis(-5 25 0 1.2);xlabel( 'n');ylabel( 'u(n-3)');title( 'x(n)=u(n-3)');(2)x(n) = nu(n) - u(n -clear;t=52;n=linspace(-1,49,51);y0=zeros；x0=ones(1,t-2);x=y0,x0;y=zeros(1,7,1);x1=ones(1,t-8);x2=y,x1;x3=x-x2;xt=n.*x3;stem(n,xt)
15、;axis(-1 10 -0.5 6);xlabel('n' );ylabel('x(n)');title( 'x(n)=n*u(n)-u(n-5)'5)21);6 .已知如图所示的三角波x(t),利用MATLAB画出x(2t), x(2-2t),理普和?八？(?)？?？t=30001:3;fMripuls(t,4,0.5)；plot(t, ft);代码：clear;t=linspace(-3,3,2000);ft=tripuls(t,4,0.5);ft1=tripuls(t.*2,4,0.5);ft2=tripuls(2-2*t,4,0.5);
16、ft3=diff(ft),0;ft0=(x)integral(t)tripuls(t,4,0.5),-3,t);func=arrayfun(k)integral(t)tripuls(t,4,0.5),-3,t(k),1:numel(t);subplot(2,2,1);plot(t,ft1);axis(-3 3 0 1.2);xlabel( 't');ylabel( 'ft1'););title('三角波的伸缩 subplot(2,2,2);plot(t,ft2)；axis(-3 3 0 1.2);xlabel('t');ylabel(&#
17、39;ft2');title( '三角波的平移和反向subplot(2,2,3);plot(t,ft3);axis(-3 3 -0.004 0.0025);xlabel('t');ylabel('ft3');title('三角波的微分)； subplot(2,2,4);plot(t,func);axis(-3 3 0 2.5);xlabel('t');ylabel('ft4');title( '三角波的积分)；:角波的)啕响波的H反向7 .利用MATLAB读取一段音频信号x(t)并绘制其波形图，将其
18、分别4倍和8倍抽 取后得到信号x1(t)和x2(t),分别绘制其波形。播放这三个音频信号，比较其效 果。sampledata,FS = audioread( x=sampledata;G: o ? a ?Again.mp3' );代码：subplot(3,1,1);plot(x);xlabel('t');ylabel('x(t)');title( '? ' D?o?');x1=x(1:4:end);subplot(3,1,2);plot(x1);xlabel('t');ylabel('x1(t)')
19、;title( '4 ± ?3 e e ?o o x2=x(1:8:end);subplot(3,1,3);plot(x2);xlabel('t');ylabel('x2(t)');a ?D?o?'tK1十Af抽取后带信号BIQ IN心title( ' ° ?± ?3 6 6 ?0 6a ?D?。？'8 .已知 xi(t) = (4- t) <t)- (t- 4)及信号 X2(t) = sin(2),用 MATLAB 绘制 下列波形5end-S0tI .WWMMWwAO与玉十工式。12)(3)与
20、=+再。)(4) 4*六再XK式Ll)代码：T=1000;t=linspace(-5,5,T);%第一问subplot(2,2,1);plot(t,x3(t);x4=x1(t).*x2(t);plot(t,x4);grid on;xlabel( 't');%第三问x5=fliplr(x1(t)+x1(t);subplot(2,2,3);plot(t,x5);grid on;xlabel('t');ylabel('x5(t)');title( 'x(t)=x1(-t)+x1(t)');%第四问x6=x2(t).*x3(t-4);su
21、bplot(2,2,4);plot(t,x6);grid on;xlabel('t');ylabel('x6(t)');title( 'x(t)=x2(-t)*x3(t-4)'%0 数 u(t)function f = u( t )f=stepfun(t,0);end%函数x(t)function f = u( t )f=stepfun(t,0);return ;grid on ;xlabel('t');ylabel('x3(t)');title( 'x3(t)=x1(t)+x2(t)');%第二问
22、subplot(2,2,2);ylabel( 'x4(t)');title( 'x4(t)=x1(t)*x2(t)');end%函数x1(t)function x1 = x1( t )x1=(u(t)-u(t-4).*(4-t);end%函数x2(t)function x2 = x2( t )x2=sin(2*pi*t);end%函数x3(t)function x3 = x3( t ) x3=x1(t)+x2(t);9.已知离散时间 x(n)=0 1 2 3 3 3 3, n=-3:3,用 MATLAB 绘制出 x(n), x(-n), x(n+2)和x(n-2
23、) 代码：clear;xn=0 1 2 3 3 3 3;n=-3:3;xn1=fliplr(xn);x1=0 0;x2=xn,x1;x3=x1,xn;xn2=x2(3:9);xn3=x3(1:7); subplot(2,2,1); stem(n,xn);axis(-3 3 0 4);xlabel( 'n' );ylabel( 'x(n)');title('x(n)');subplot(2,2,2);stem(n,xn1);xlabel('n');ylabel('x(-n)');axis(-3 3 0 4);titl
24、e( 'x(-n)');subplot(2,2,3);stem(n,xn2);xlabel('n');ylabel('x(n+2)');axis(-3 3 0 4);title( 'x(n+2)');subplot(2,2,4);stem(n,xn3);xlabel('n');ylabel('x(n-2)');axis(-3 3 0 4);title( 'x(n-2)');三、实验总结在本次实验中，我学会了常见的连续时间信号和离散时间信号在MATLAB中的绘制,了解了 MATLAB中函数的应用和信号的运算，熟悉了 MATLAB的使用，掌握了编程的方 法，对信号的运算有了进一步的认识。13