信号与系统实验指导书

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实验一 基本信号的产生与运算

一、 实验目的

学习使用MATLAB产生基本信号、绘制信号波形、实现信号的基本运算。 二、 实验原理

MATLAB提供了许多函数用于产生常用的基本信号：如阶跃信号、脉冲信号、指数信号、正弦信号和周期方波等等。这些信号是信号处理的基础。 1. 连续信号的产生 （1） 阶跃信号

产生阶跃信号u(t)的MATLAB程序如下，运行结果如图1-1所示。

t=-2:0.02:6; x=(t>0); plot(t,x);

axis([-2,6,0,1.2]);

图1-1 阶跃信号

（2） 指数信号

产生随时间衰减的指数信号x(t)?2e?t的MATLAB程序如下，运行结果如图1-2所示。

t=0:0.001:5; x=2*exp(-1*t); plot(t,x);

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图1-2 指数信号

（3） 正弦信号

利用MATLAB提供的函数cos和sin可产生正弦和余弦函数。产生一个幅度为2，频率为4Hz，相位为?6的正弦信号的MATLAB程序如下，运行结果如图1-3所示。 f0=4;

w0=2*pi*f0; t=0:0.001:1;

x=2*sin(w0*t+pi/6); plot(t,x);

图1-3 正弦信号

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（4） 矩形脉冲信号

函数rectpulse(t)可产生高度为1、宽度为1、关于t=0对称的矩形脉冲信号； 函数rectpulse(t，w) 可产生高度为1、宽度为w、关于t=0对称的矩形脉冲信号。

产生高度为1、宽度为4、延时2秒的矩形脉冲信号的MATLAB程序如下，运行结果如图1-4所示。

t=-2:0.02:6;

x=rectpuls(t-2,4); plot(t,x);

axis([-2,6,0,1.2]);

图1-4 矩形脉冲信号

（5） 周期方波

函数square(w0*t)产生基本频率为w0的周期方波。

函数square(w0*t，DUTY)产生基本频率为w0、占空比DUTY=?/T?100的周期方波。?为一个周期中信号为正的时间长度。

产生一个幅度为1，基本频率为2Hz，占空比50%的周期方波的MATLAB程序如下，运行结果如图1-5所示。

f0=2;

t=0:0.0001:2.5;

w0=2*pi*f0; Y=square(w0*t,50);

plot(t,Y);

axis([0,2.5,-1.5,1.5]);

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图1-5周期方波信号

（6） 抽样函数

可使用函数sinc(x)计算抽样信号x(t)?sinc(x)?sin(t)，函数sinc(x)的定义为tsin(?x)。 ?xsin(t)产生x(t)?信号的MATLAB程序如下，运行结果如图1-6所示。

tt=-10:1/500:10; x=sinc(t/pi); plot(t,x);

图1-6 抽样信号

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