0信号与系统实验MATLAB部分学习导引.ppt
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1、信号与系统实验信号与系统实验MATLAB部分学习导引部分学习导引目录第一次MATLAB实验及MATLAB介绍第二次MATLAB实验第三次MATLAB实验附加题及Simulink简介MATLAB程序示例Simulink示例MATLAB软件下载地址MATLAB部分实验报告具体要求第一次MATLAB实验熟悉熟悉MATLABMATLAB软件的环境软件的环境学习学习MATLABMATLAB软件的基本操作软件的基本操作完成实验教程完成实验教程P.152P.152的实验一、信号的产生及时的实验一、信号的产生及时间变量的变换中的实验题:间变量的变换中的实验题:l l必做题:必做题:1 1,3 3,4 4,5.
2、a5.a,7 7;选做题:其余几道;选做题:其余几道l l这些题目这些题目主要是让大家学会如何在主要是让大家学会如何在MATLABMATLAB中画出和中画出和表示出在信号与系统课程中所要遇到的各种信号。表示出在信号与系统课程中所要遇到的各种信号。以后的实验再在此基础上学习如何用以后的实验再在此基础上学习如何用MATLABMATLAB来对这来对这些信号进行处理、变换和分析的方法。些信号进行处理、变换和分析的方法。实验教程MATLAB部分的说明第一次实验应重点学习的章节:l l第第1 1章章MATLABMATLAB基础基础l l第第2 2章章MATLABMATLAB的应用开发环境的应用开发环境l
3、l第第4 4章应用章应用MATLABMATLAB绘图(绘图(4.14.1节)节)l l第第6 6章章MATLABMATLAB程序设计程序设计l l第第7 7章信号及其运算的章信号及其运算的MATLABMATLAB表示表示在实验教程第二部分,介绍了很多在MATLAB中进行信号与系统分析和处理的例子,希望大家通过这些例子的学习来掌握后面几次MATLAB实验题的做法。MATLAB实验的说明考虑到很多同学都是第一次接触MATLAB,为方便大家较快入门,在实验教程P.205的附录中给出了实验题的参考源程序(包括一些必要的注释,由“%”引起注释),同学们在做第一次实验时可以参考一下(后面几次实验最好自己编
4、程完成)。遇到问题时:查找MATLAB中的帮助;查阅实验教程的附录中参考源程序里的注释、第11章MATLAB实验常见问题解答及相关章节内容;询问指导老师;在本实验FTP上提问。MATLAB简介MATLABMATLAB是一种交互式的向量语言系统,其基本数据是一种交互式的向量语言系统,其基本数据单元是向量和矩阵。这使得利用单元是向量和矩阵。这使得利用MATLABMATLAB可以解决许可以解决许多科学与工程计算问题,特别是那些涉及向量和矩多科学与工程计算问题,特别是那些涉及向量和矩阵公式的问题。用阵公式的问题。用MATLABMATLAB编程求解问题,比用标量编程求解问题,比用标量非交互式语言如非交互
5、式语言如C C或或FORTRANFORTRAN语言编程求解同样问语言编程求解同样问题所花的时间要少得多。题所花的时间要少得多。MATLABMATLAB系系统统主主要要包包括括:开开发发环环境境;MATLABMATLAB数数学学函函数数库库及及工工具具箱箱(ToolboxToolbox);MATLABMATLAB语语言言;绘绘图图功功能能;MATLABMATLAB应应用用程程序序接接口口(APIAPI);SimulinkSimulink系系统统仿真软件包等。仿真软件包等。MATLABMATLAB具具有有以以下下特特点点:编编程程效效率率高高;用用户户使使用用方方便便;扩扩展展能能力力强强;语语句
6、句简简单单,内内涵涵丰丰富富;矩矩阵阵和和数数组组运运算高效方便;绘图算高效方便;绘图及图形界面及图形界面功能方便。功能方便。MATLAB的基本操作点击桌面上的MATLAB图标,或是点击开始程序MATLAB组中的MATLAB程序项,启动运行MATLAB,出来的界面即命令窗口(Command Window)。命令窗口是MATLAB的主窗口。当其中显示符号“”时,即代表系统已处于准备好接受命令的状态(“”即命令提示符),这时就可直接在该窗口内输入命令或运行源程序了。MATLAB的基本操作MATLABMATLAB的源程序是后缀为的源程序是后缀为.m.m的文件(的文件(MM文件),文件),这种这种MM
7、文件中采用的是文件中采用的是MATLABMATLAB所特有的一套语言所特有的一套语言规则。规则。MATLABMATLAB实验就是通过编辑和运行这种实验就是通过编辑和运行这种MM文文件来完成一些跟信号与系统相关的分析和处理工作。件来完成一些跟信号与系统相关的分析和处理工作。关于关于MM文件的意义,参见实验教程文件的意义,参见实验教程P.18P.18的的2.22.2节内容。节内容。在编辑和运行在编辑和运行.m.m源文件之前,要设置源文件之前,要设置MATLABMATLAB的当的当前工作目录和搜索路径:前工作目录和搜索路径:l l先新建一个目录,用来存放自己编的源程序。先新建一个目录,用来存放自己编
8、的源程序。l l然后打开然后打开MATLABMATLAB,按照实验教程,按照实验教程P.1920P.1920的的2.3.12.3.1节和节和2.3.22.3.2节中介绍的步骤和方法来设置节中介绍的步骤和方法来设置MATLABMATLAB的当前工作目录和搜索路径。的当前工作目录和搜索路径。MATLAB的基本操作如何编辑和运行如何编辑和运行MM文件文件l l在在MATLABMATLAB自带的编辑器自带的编辑器EditorEditor中编辑和运行中编辑和运行MM文件文件l l关于编辑和运行关于编辑和运行MM文件的步骤和方法,参见实验教程文件的步骤和方法,参见实验教程P.21P.21的的2.42.4节
9、内容节内容如何查找如何查找MATLABMATLAB的使用帮助的使用帮助l l若不清楚某个函数或命令的用法,可以在命令行窗口中输若不清楚某个函数或命令的用法,可以在命令行窗口中输入入help xxxhelp xxx命令(命令(xxxxxx为该函数或命令的名称)来得到帮助。为该函数或命令的名称)来得到帮助。比如输入比如输入help magichelp magic,即可看到,即可看到magicmagic函数的使用说明。函数的使用说明。l l还可以通过还可以通过lookfor xxxlookfor xxx命令来查找帮助。命令来查找帮助。l l也可以从也可以从MATLABMATLAB自带的自带的HELP
10、HELP系统(从菜单系统(从菜单Help Help MATLAB HelpMATLAB Help进入)查找相关帮助。进入)查找相关帮助。l l关于关于MATLABMATLAB的在线帮助,参见实验教程的在线帮助,参见实验教程P.27P.27的的2.62.6节内容。节内容。第二次MATLAB实验学习学习在在MATLABMATLAB中进行信号与系统分析和处理中进行信号与系统分析和处理的方法的方法完成实验教程完成实验教程P.153P.153的实验二和实验三中的实验题:的实验二和实验三中的实验题:l l实验二、实验二、离散线性时不变系统分析:离散线性时不变系统分析:必做题:必做题:2 2,3 3;选做题
11、:无。;选做题:无。l l实验三、离散时间傅里叶分析:实验三、离散时间傅里叶分析:必做题:必做题:1 1,2 2,3 3,4 4;选做题:;选做题:5 5,6 6,7 7。l l这些实验题这些实验题主要是让大家学会如何在主要是让大家学会如何在MATLABMATLAB中对离散时中对离散时间信号进行分析和处理的方法。间信号进行分析和处理的方法。第二次实验应重点学习的章节:第二次实验应重点学习的章节:l l第第8 8章时域分析的章时域分析的MATLABMATLAB实现实现l l第第9 9章频域分析的章频域分析的MATLABMATLAB实现实现第三次MATLAB实验继续学习在继续学习在MATLABMA
12、TLAB中进行信号与系统分析和处理的方法,中进行信号与系统分析和处理的方法,并加以小结并加以小结完成实验教程完成实验教程P.154P.154的实验四、实验五和实验六中的实验题:的实验四、实验五和实验六中的实验题:l l实验四、连续时间系统分析:实验四、连续时间系统分析:必做题:必做题:1 1;选做题:无。;选做题:无。l l实验五、采样:实验五、采样:必做题:必做题:2 2;选做题:无。;选做题:无。l l实验六、零极点分析:实验六、零极点分析:必做题:必做题:1 1;选做题:;选做题:2 2,3 3。l l这些实验题主要是让大家学会如何在这些实验题主要是让大家学会如何在MATLABMATLA
13、B中对连续时间信号进中对连续时间信号进行分析和处理的方法,以及如何利用行分析和处理的方法,以及如何利用MATLABMATLAB验证抽样定理验证抽样定理(NyquistNyquist定理),如何利用定理),如何利用MATLABMATLAB进行系统零极点分析的方法。进行系统零极点分析的方法。第三次实验应重点学习的章节:第三次实验应重点学习的章节:l l第第8 8章时域分析的章时域分析的MATLABMATLAB实现实现l l第第9 9章频域分析的章频域分析的MATLABMATLAB实现实现附加题自学并参考其它文献,利用MATLAB的Simulink中的相关Blockset(如Signal Proce
14、ssing Blockset),选择实验一到实验六中的至少一道必做题加以实现。最后包含在电子版实验报告及源代码压缩包中一并上传,并在压缩包文件名中注明“附加题”字样。根据自己实际情况,可做可不做!Simulink简介SimulinkSimulink是是MATLABMATLAB软件的扩展,它是软件的扩展,它是MATLABMATLAB中实中实现动态系统建模和仿真的一个软件包。现动态系统建模和仿真的一个软件包。SimulinkSimulink与与MATLABMATLAB语言的主要区别在于:其用户语言的主要区别在于:其用户交互接口基于交互接口基于WindowsWindows的模型化图形输入,这样使的模
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