MATLAB 实验：使用 MATLAB 表示和绘制常见信号波形

"MATLAB实验要求.pdf" 在本次MATLAB实验中，主要目的是让学生熟悉常见信号的意义、特性以及如何在MATLAB中表示和绘制这些信号的波形。实验内容涵盖连续时间信号和离散时间信号的MATLAB表示方法，重点在于利用MATLAB的数值计算和符号运算功能进行信号的可视化。 实验原理基于信号的概念，信号是随时间变化的物理量，分为连续时间信号（f(t)）和离散时间信号（f(k)）。对于复杂的信号，手动绘制波形既困难也不精确。MATLAB提供强大的图形处理和符号运算功能，使得信号的可视化和时域分析变得简单高效。 在MATLAB中，连续时间信号通常通过其在等时间间隔点上的样值来近似表示。可以使用向量表示法或者符号运算方法。向量表示法是最常见的，其中信号f(t)由两个行向量f和t表示，t代表时间轴，f是对应时间点的信号值。例如，一个正弦信号f(t)=Sa(t)=sin(t)/t可以用以下MATLAB代码表示： ```matlab t1 = -10:0.5:10; % 定义时间范围和间隔 f1 = sin(t1)./t1; % 计算信号值并生成行向量 figure(1); % 打开图形窗口 plot(t1, f1); % 绘制波形 ``` 这个例子中，`t1`是定义的时间范围，`f1`是根据`t1`计算得到的信号值，`plot()`函数用于绘制波形。为了提高精度，可以减小时间间隔，例如，将间隔改为0.1： ```matlab t2 = -10:0.1:10; % 更小的时间间隔 f2 = sin(t2)./t2; % 更新信号值 figure(2); % 打开新的图形窗口 plot(t2, f2); % 重新绘制波形 ``` 离散时间信号的表示和绘制也类似，只是通常涉及到离散序列和采样率的概念。例如，可以通过`for`循环或者数组索引来表示离散信号，然后使用`plot()`函数绘制。 实验过程中，学生需要掌握如何定义时间向量、如何表达信号数学公式并转化为MATLAB语句，以及如何使用MATLAB的绘图命令来展示信号的波形。这有助于理解信号的基本性质，同时也锻炼了编程和数据分析的能力。通过实践，学生能够更深入地理解和应用MATLAB在信号处理中的功能。