文档介绍：信号与系统实验指导书

现代通信与电子技术示范中心
目录

实验一连续时间信号的 Matlab 表示与计算
实验二连续时间系统的时域分析
实验三连续时间信号的频域分析
实验四抽样定理
实验五连续时间 LTI 系统的频域分析
实验六连续时间 LTI 系统的复频域分析
附录 MATLAB 主要命令函数表
实验一连续时间信号的 Matlab 表示与计算

一、实验目的
1、初步学习 MATLAB 语言,熟悉 MATLAB 软件的基本使用。
2、掌握用 MATLAB 描述连续时间信号方法,能够编写 MATLAB 程序,实现各种信号的时
域变换和运算,并且以图形的方式再现各种信号的波形。
二、实验原理
连续信号是指自变量的取值范围是连续的,且对于一切自变量的取值,除了有若干个不
连续点之外,信号都有确定的值与之对应。严格来说,MATLAB 并不能处理连续信号,而
是用等时间间隔点的样值来近似表示连续信号。当取样时间间隔足够小时,这些离散的样值
就能较好地近似连续信号。
在 MATLAB 可视化绘图中,对于以 t 为自变量的连续信号,在绘图时统一用 plot 函数;
而对 n 为自变量的离散序列,在绘图时统一用 stem 函数。
对于连续时间信号 f(t),可用 f、t 两个行向量来表示。
例:t=-10::10;
f=sin(t)./ t ;
sin(t)
可以产生 t= -10~10,间隔的序列以及 f = 的值。
t
用命令:plot(t,f)可得如下图形,显然显示效果较差,这是因为 t 的间隔过大,只要改
变为:t=-10::10;可得图。

1. 信号的时域表示方法
MATLAB 提供了大量用以生成基本信号的函数,比如最常用的指数信号、正弦信号等就
是 MATLAB 的内部函数,即不需要安装任何工具箱就可以调用的函数。
单位阶跃信号 u(t)
function y=heaviside(t) %阶跃信号
y = (t>=0); % y = 1 for t > 0, else y = 0
单位冲激信号δ(t)
function chongji(t1,t2,t0) %冲激信号d(t- t0),t1 和 t2 分为起始时间和终止时间
dt=;
t=t1:dt:t2;
n=length(t);
x=zeros(1,n);
x(1,(t0-t1)/dt+1)=1/dt;
stairs(t,x); %以阶梯方式绘画
axis([t1,t2,0,])
或 function y = delta(t)
dt = ;
y = (u(t)-u(t-dt))/dt;
指数信号
指数信号 Aeat 在 MATLAB 中可以用 exp 函数表示,其调用形式为:
y=A*exp(a*t)
例如图 1-3 所示指数衰减信号的 MATLAB 源程序如下(取 A=1,a=-):
%program7_1 Decaying expponential signal
A=1;a=-;
t=0::10;
ft=A*exp(a*t);
plot(t,ft);grid on;

正弦信号 Acos(ωot +ϕ) 和 Asin(ωot + ϕ) 分别用MATLAB的内部函数cos和sin表示,其
调用形式为:
A*cos(ωo *t + phi)
A*sin(ωo *t + phi)
例如图1-4所示MATLAB源程序如下(取A=1,ω0 = 2π,ϕ= π/ 6 ):
%program7_2 Sinusoidal signal
A=1;w0=2*pi;phi=pi/6;
t=0::8;
ft=A*sin(w0*t+phi);
plot(t,ft);grid on;
图1-3 单边指数衰减信号图1-4 正弦信号
除了内部函数外,在信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)中还提供了诸如抽样
函数、矩形波、三角波、周期性矩形波和周期性三角波等在信号处理中常用的信号。

抽样函数 Sa(t)在 MATLAB 中用 sinc 表示,其定义为:
sin c(t) = sin(πt) /(πt)
其调用形式为:
y = sin c(t