1、信号与系统实验指导书第 1 页 共 6 页实验一 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 的 MATLAB 程序如下，运行结果如图 1-1 所示。)(tut=-2:0.02:6;x=(t0);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 的 MATLAB 程序如下，
2、运行结果如tetx2)(图 1-2 所示。t=0:0.001:5;x=2*exp(-1*t);plot(t,x);信号与系统实验指导书第 2 页 共 6 页图 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 的正弦信号的 MATLAB 程序如下，运行结果6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 正弦信号信号与系统实验指导书第 3 页 共 6 页（4） 矩形脉冲信号函数 rectpulse(
3、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= 的10/T周期方波。
4、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);信号与系统实验指导书第 4 页 共 6 页图 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 ，函数 sinc(x)的定义为tx)sin(。xc)sin()i产生 信号的 MATLAB 程序如下，运行结果如图 1-6 所示。tit=-10:1/500:10;x=
5、sinc(t/pi);plot(t,x);图 1-6 抽样信号信号与系统实验指导书第 5 页 共 6 页三、 实验内容1. 利用 MATLAB 产生下列连续信号并作图。（1） 51),(2)(ttutx（2） 30sin3.0e（3） 1,co)(tttt实验二 周期信号的傅里叶级数展开一、实验目的1、掌握傅里叶级数展开的原理。2、了解周期信号的频谱特点。3、观察有限项级数迭加逼近原函数的情形。4、掌握利用计算机程序进行软件模拟的方法。二、实验原理1、周期信号的傅里叶级数展开按照傅里叶级数定义周期信号 可由三角函数的线性组合来表示，若tf的周期为 ，角频率为 ，则傅里叶级数展开表达式为tf1T
6、112T=tf110 sincosn tbta式中 n 为正整数，各次谐波成分的幅度值按以下公式计算：直流分量100Ttdtfa余弦分量101cosTtn dtnfa正弦分量信号与系统实验指导书第 6 页 共 6 页101sinTtn dtfb2、常用周期信号的傅里叶级数（1）周期矩形脉冲信号tnTSaETtfn111cos2其中 E 为矩形的高度， 为矩形的宽度， 为矩形的周期，以下雷同。 1（2）周期锯齿脉冲信号 tntfn11si（3）周期三角脉冲信号 tttEtf 121212 5cos3coscos4（4）周期半波余弦信号tnntf 112cos三、 实验内容1、计算以上所列的四个基本周期信号的傅里叶级数展开。2、在计算机屏幕上画出周期信号的时域波形。3、分别计算出 5、10、15 次谐波迭加的值。4、把各次谐波迭加的波形重叠画在周期信号的时域波形上。5、观察逼近情况。
