【正文】 ，在繪制離散信號(hào)波形時(shí)，要使用專門繪制離散數(shù)據(jù)的stem命令，而不是plot命令。命令如下：plot(t,f)title(‘f(t)=sint’)xlabel(‘t’)axis([10,10,])繪制的信號(hào)波形如圖所示，當(dāng)把時(shí)間間隔p取得更小()時(shí)，就可得到sint較好的近似波形，如圖所示。嚴(yán)格意義上來(lái)講，MATLAB并不能處理連續(xù)信號(hào)，在MATLAB中，是用連續(xù)信號(hào)在等時(shí)間間隔點(diǎn)的樣值來(lái)近似地表示連續(xù)信號(hào)的，當(dāng)取樣時(shí)間間隔足夠小時(shí)，這些離散的樣值就能較好地近似出連續(xù)信號(hào)。，說(shuō)明電路參數(shù)變化對(duì)狀態(tài)的影響。④ 將示波器的CH2接于TP906，調(diào)整W902,使電路分別工作于欠阻尼、臨界和過(guò)阻尼三種狀態(tài)。沖激信號(hào)是由階躍信號(hào)經(jīng)過(guò)微分電路而得到，實(shí)驗(yàn)電路如圖1(b)所示。③ 按動(dòng)S701按鈕,使頻率f=500Hz，調(diào)節(jié)W701幅度旋鈕。而用周期方波通過(guò)微分電路后得到的尖頂脈沖代替沖激信號(hào)。峰值時(shí)間：y(t)從0上升到所需的時(shí)間。subplot(2,2,4)。grid on。ezplot(f,[8,8])。 %定義符號(hào)函數(shù)f(t)=sin(t)/tf1=subs(f,t,t+3)。、移位、尺度變換.由f(t)到f(at+b)(a0)步驟:例:已知f(t)=sin(t)/t,試通過(guò)反褶、移位、尺度變換由f(t)的波形得到f(2t+3) 的波形.syms t。plot(t,f4)。title(39。f2(t)39。)。subplot(2,2,1)。f1=exp(3*t)。plot(x,y)x=linspace(0,1,100)。plot(t,y)d. 產(chǎn)生周期鋸齒波t=(0::)。y=10*sin(2*t)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,進(jìn)行加、乘.、平移、尺度變換運(yùn)算三、實(shí)驗(yàn)原理(一)產(chǎn)生信號(hào)波形的方法利用Matlab軟件的信號(hào)處理工具箱(Signal Processing Toolbox)中的專用函數(shù)產(chǎn)生信號(hào)并繪出波形。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求，2KHz下正弦波和三角波的波形，標(biāo)明信號(hào)幅度A、周期T。③ J702置于“三角”，選擇輸出信號(hào)為“三角波”，撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K701選擇“函數(shù)”。，及頻率計(jì)的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容熟悉信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中所使用到的實(shí)驗(yàn)?zāi)K功能，熟練使用示波器觀察信號(hào)波形。④ 默認(rèn)輸出信號(hào)頻率為2KHz，按下S702使輸出頻率為500Hz。，觀察占空比為1/2的方波信號(hào)并畫(huà)出其波形。t=0::3*pi。s=y+randn(size(t))。y=sawtooth(2*pi*30*t)。(或x=0::1。f2=*sin(4*pi*t)。plot(t,f1)。subplot(2,2,2)。)。f1+f239。title(39。f=sym(39。 %對(duì)f進(jìn)行移位f2=subs(f1,t,2*t)。grid on。subplot(2,2,3)。ezplot(f3,[8,8])。二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)如圖1所示為RLC串聯(lián)電路的數(shù)字濾波器階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的電路連接圖，圖1(a)為階躍響應(yīng)電路連接示意圖；圖1(b)為沖激響應(yīng)電路連接示意圖。調(diào)節(jié)時(shí)間：y(t)的振蕩包絡(luò)線進(jìn)入到穩(wěn)態(tài)值的%誤差范圍所需的時(shí)間。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)激勵(lì)信號(hào)為方波，頻率為500Hz，實(shí)驗(yàn)電路連接圖如圖1(a)所示。（注意：實(shí)驗(yàn)中，在調(diào)整信號(hào)源的輸出信號(hào)的參數(shù)時(shí)，需連接上負(fù)載后調(diào)節(jié)）④ 示波器CH1接于TP906，調(diào)整W902，使電路分別工作于欠阻尼、臨界和過(guò)阻尼三種狀態(tài)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格1中。實(shí)驗(yàn)步驟① 連接P702與P912, P702與P101（頻率與幅度與階躍響應(yīng)中的相同）。⑤ 觀察TP906端三種狀態(tài)波形，并填于表2中。五、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 1臺(tái) 1臺(tái)實(shí)驗(yàn)4 信號(hào)卷積的MATLAB實(shí)現(xiàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)原理先把信號(hào)用MATLAB語(yǔ)句描述出來(lái)，然后再將這些信號(hào)帶入到我們寫(xiě)好的求卷積函數(shù)當(dāng)中來(lái)計(jì)算卷積。在MATLAB中連續(xù)信號(hào)可用向量或符號(hào)運(yùn)算功能來(lái)表示。 p= p= 2．符號(hào)運(yùn)算表示法如果信號(hào)可以用一個(gè)符號(hào)表達(dá)式來(lái)表示它，則我們可用ezplot命令繪制出信號(hào)的波形。如對(duì)于上面定義的二向量f和k，可用如下stem命令繪圖：stem (k, f)，得到對(duì)應(yīng)序列波形圖，如圖所示。 ezplot(y)（2）．反折y=subs(f,t,t)。 ezplot(y)對(duì)于以上的命令，可在畫(huà)圖命令之后加入坐標(biāo)軸的調(diào)整的命令(即加入axis( )命令)，以使畫(huà)出的圖形更清晰、直觀。 %調(diào)用此函數(shù)實(shí)現(xiàn)向量f1和k1的反折stem(k,f,’filled’)axis([min(k)1,max(k)+1,min(f),max(f)+])2）．離散序列的平移實(shí)現(xiàn)如下：function [f,k]=lsyw(ff,kk,k0)k=kk+k0。stem(k,f,’filled’)圖 conv( )函數(shù)流程圖axis([min(k)1,max(k)+1,min(f),max(f)+])MATLAB中，conv( )函數(shù)可以幫助我們快速求出兩個(gè)離散序列的卷積和。離散時(shí)間信號(hào)的卷積已知序列f1(k)和f2(k)如下所示：f1(k)=1,(0≤k≤2) f2(k)=k,(0≤k≤3)則調(diào)用conv( )函數(shù)求上述兩序列的卷積和的MATLAB命令為：f1=ones(1,3)。我們可以看出f(k)的序號(hào)向量k是由序列f1(k)和f2(k)的非零樣值點(diǎn)的起始序號(hào)及他們的時(shí)域?qū)挾葲Q定的。 %計(jì)算序列f非零樣值的起點(diǎn)位置k3=length(f1)+length(f2)2。k39。f2(k)39。f2(k)39。)xlabel(39。)對(duì)于下面兩個(gè)離散序列，我們可以調(diào)用dconv( )函數(shù)來(lái)求離散序列的卷積。k2=2:2。此時(shí)，函數(shù)將把截?cái)鄥^(qū)域外的區(qū)間視為零，故conv( )計(jì)算出的卷積只有部分是真實(shí)的。 %將f進(jìn)行采樣k0=k1(1)+k2(1)。f1(t)39。f1(t)39。t39。f(t)=f1(t)*f2(t)39。f(t)39。 f1=2*ones(1,length(k1))k2=0:p:2。給定一個(gè)信號(hào)，對(duì)此信號(hào)做以上這些時(shí)域變換操作，將寫(xiě)好的程序保存到根目錄work文件夾中，然后對(duì)程序進(jìn)行運(yùn)行，成功后，觀察圖形窗口中顯示的波形與原來(lái)信號(hào)的波形之間的關(guān)系。把寫(xiě)好的程序存入到MATLAB根目錄下的work文件夾中，按F5進(jìn)行編譯運(yùn)行。所以我們必須對(duì)誣無(wú)限長(zhǎng)序列進(jìn)行截?cái)嗟?1～n)，再調(diào)用conv( )函數(shù)。把寫(xiě)好的程序存入MATLAB根目錄下的work文件夾中，按F5進(jìn)行運(yùn)行，成功后可以觀察波形窗口的輸出波形，記錄下來(lái)。同樣，我們可以把計(jì)算卷積和畫(huà)圖的操作寫(xiě)成一個(gè)函數(shù)sconv，而使用時(shí)只需表示信號(hào)，再調(diào)用此函數(shù)就可以了。二、實(shí)驗(yàn)原理卷積積分的物理意義是將信號(hào)分解為沖激信號(hào)之和，借助系統(tǒng)的沖激響應(yīng)，求解系統(tǒng)對(duì)任意激勵(lì)信號(hào)的零狀態(tài)響應(yīng)。下面由圖解的方法（圖1）給出兩個(gè)信號(hào)的卷積過(guò)程和結(jié)果，以便與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果與模擬信號(hào)的直接運(yùn)算結(jié)果是一致的。用雙蹤示波器同時(shí)觀察輸入信號(hào)和卷積后的輸出信號(hào)，把輸入信號(hào)的幅度峰峰值調(diào)節(jié)為4V，再調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的頻率或占空比使輸入信號(hào)的時(shí)間寬度滿足表中的要求，觀察輸出信號(hào)有何變化，判斷卷積的結(jié)果是否正確，并記錄表1。）③ 按下選擇鍵SW102，此時(shí)在數(shù)碼管SMG101上將顯示數(shù)字，連續(xù)按下按鈕，直到顯示數(shù)字“3”。實(shí)驗(yàn)步驟① 將跳線開(kāi)關(guān)J702置于“脈沖”上。④ 將示波器的CH1接于TP801，CH2接于TP802，首先觀測(cè)兩個(gè)卷積信號(hào)，TP801上測(cè)得的是激勵(lì)信號(hào)，TP802測(cè)得的是系統(tǒng)信號(hào)（本實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)信號(hào)用的是鋸齒波信號(hào)）。二、實(shí)驗(yàn)原理信號(hào)的時(shí)域特性和頻域特性是對(duì)信號(hào)的兩種不同的描述方式。其中圖1(a)是信號(hào)在幅度時(shí)間頻率三維座標(biāo)系統(tǒng)中的圖形；圖1(b)是信號(hào)在幅度時(shí)間座標(biāo)系統(tǒng)中的圖形即波形圖；把周期信號(hào)分解得到的各次諧波分量按頻率的高低排列，就可以得到頻譜圖。在本實(shí)驗(yàn)中只研究信號(hào)振幅頻譜。測(cè)量方法有同時(shí)分析法和順序分析法。在本實(shí)驗(yàn)中采用同時(shí)分析法進(jìn)行頻譜分析，如圖2所示。進(jìn)行信號(hào)分解和提取是濾波系統(tǒng)的一項(xiàng)基本任務(wù)。因此在這里我們選用了數(shù)字濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的分解。實(shí)驗(yàn)步驟① 將J701置于“脈沖”位置，連接P702與P101。根據(jù)表表2中給定的數(shù)值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)填入表中。表1 的矩形脈沖信號(hào)的頻譜，T= ， ，諧波頻率1f2f3f4 f5 f6 f7 f8 f 以上理論值電壓有效值電壓峰峰值測(cè)量值電壓有效值電壓峰峰值2.：矩形脈沖信號(hào)的脈沖幅度和頻率不變，的數(shù)值按要求調(diào)整，測(cè)得的信號(hào)頻譜中各分量的大小，其數(shù)據(jù)按表的要求記錄。信號(hào)波形的合成電路圖如圖1所示。用導(dǎo)線把P802與P810連接起來(lái)，則二次諧波參于信號(hào)的合成，以此類推，若8根導(dǎo)線依次連接P801－P80P802－P8 P803－P81P804－P81P805－P81P806－P81P807－P81P808－P816，則各次諧波全部參于信號(hào)合成。，總結(jié)周期信號(hào)的分解與合成原理。二、實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明一個(gè)幅度為E，脈沖寬度為τ，重復(fù)周期為T的矩形脈沖信號(hào)，如圖1所示。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容調(diào)整輸入信號(hào)幅度＝4V，頻率。注意：由于TP808輸出的是8次以上的高次諧波分量，因此，TP808輸出不為零。分別按表表表4，調(diào)整各諧波幅值，觀察并記錄合成后的波形。二、實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明在對(duì)周期性的復(fù)雜信號(hào)進(jìn)行級(jí)數(shù)展開(kāi)時(shí)，各次諧波間的幅值和相位是有一定關(guān)系的，只有滿足這一關(guān)系時(shí)各次諧波的合成才能恢復(fù)出原來(lái)的信號(hào)，否則就無(wú)法合成原始的波形。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的數(shù)字濾波器是由FIR實(shí)現(xiàn)，在波形合成時(shí)不存在相位的影響，只要各次諧波的幅度調(diào)節(jié)正確即可合成原始的輸入波形；但若把數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)改為IIR或仍然是FIR，但某次諧波的數(shù)字濾波器階數(shù)有別于其它數(shù)字濾波器階數(shù)，則各次諧波相位間的線性關(guān)系就不能成立，這樣即使各次諧波的幅度關(guān)系正確也無(wú)法合成原始的輸入波形。③ 按下選擇鍵SW101，此時(shí)在數(shù)碼管SMG101上將顯示數(shù)字，連續(xù)按下按鈕，直到顯示數(shù)字“6”。注意：在調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的參數(shù)值（頻率、幅度等）時(shí)，需在P702與P101連接后，用示波器在TP101上觀測(cè)調(diào)節(jié)。Ts又稱抽樣間隔，F(xiàn)s=稱抽樣頻率，F(xiàn)s(t)為抽樣信號(hào)波形。(t)圖2 信號(hào)抽樣實(shí)驗(yàn)原理圖開(kāi)關(guān)信號(hào)FS(t)，抽樣信號(hào)的頻譜它包含了原信號(hào)頻譜以及重復(fù)周期為fs（fs=、幅度按Sa（）規(guī)律變化的原信號(hào)頻譜，即抽樣信號(hào)的頻譜是原信號(hào)頻譜的周期性延拓。圖3 抽樣信號(hào)頻譜圖如果離散信號(hào)是由周期連續(xù)信號(hào)抽樣而得，則其頻譜的測(cè)量與周期連續(xù)信號(hào)方法相同，但應(yīng)注意頻譜的周期性延拓。圖4 實(shí)際低通濾波器在截止頻率附近頻率特性曲線在實(shí)際信號(hào)中，僅含有有限頻率成分的信號(hào)是極少的，大多數(shù)信號(hào)的頻率成分是無(wú)限的，并且實(shí)際低通濾波器在截止頻率附近頻率特性曲線不夠陡峭（如圖4所示），若使fs=2Bf，fc=fm=Bf，恢復(fù)出的信號(hào)難免有失真。本實(shí)驗(yàn)采用有源低通濾波器，如圖6所示。實(shí)驗(yàn)步驟① J702置于“三角”， 選擇輸出信號(hào)為三角波，撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K701選擇“函數(shù)”。 ⑤ 連接P702與P101,調(diào)節(jié)電位器W701，信號(hào)輸出信號(hào)幅度為1V。（3）撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K601撥到“2K”位置，選擇截止頻率fc1=4KHz的濾波器；撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K601撥到“4K”位置,選擇截止頻率fc1=4KHz的濾波器；此時(shí)在TP604可觀察恢復(fù)的信號(hào)波形。、截止頻率為2KHz時(shí)：Fs(t)的波形F39。(t)波形、截止頻率為4KHz時(shí)：Fs(t)的波形F39。(t)分別為正弦波和三角形，其Fs(t)的頻譜特點(diǎn)。2. 對(duì)實(shí)