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习题1--绘制典型信号及其频谱图

figure(1);
plot(t,f);xlabel('t');ylabel('f(t)');title('信号时域图像');
figure(2);
plot(w,abs(F));xlabel('\omega');ylabel('|F(\omega)|');title('幅
频特性');
figure(3);
figure(2);
plot(w,abs(F));xlabel('\omega');ylabel('|F(\omega)|');title('幅频
特性');
figure(3);
plot(w,20*log10(abs(F)));xlabel('\omega');ylabel('|F(\omega)| in
较多,现不失代表性地将 a=1 和 a=5 时的各个波形图列表如下进行对比,其
他 a 值的情况类似可推知。
a




1
5








/dB




分析:
由上表中 a=1 和 a=5 的单边指数信号的波形图和频谱图的对比可以发现,
当 a 值增大时,信号的时域波形减小得很快,而其幅频特性的尖峰变宽,相
w=-5:0.01:5;
f1=E*rectpuls(t,width);%MATLAB中的矩形脉冲函数,width即是tao,t为时间
f=0.5*(1+cos(2*pi.*t/width)).*f1;%用矩形脉冲函数乘以因子得到升余弦函数
F=E*width*sinc(w.*width/2)*0.5./(1-(w*width*0.5/pi).^2);
plot(w,20*log10(abs(F)));xlabel('\omega');ylabel('|F(\omega)| in
dB');title('幅频特性/dB');
figure(4);
plot(w,angle(F));xlabel('\omega');ylabel('\phi(\omega)');title('
sin



2
clear all;
E=1;%矩形脉冲幅度
width=2;%对应了时域表达式中的tao
t=-4:0.01:4;
w=-5:0.01:5;
f=E*rectpuls(t,width); %MATLAB中的矩形脉冲函数,width即是tao,t为时间
F=E*width*sinc(w.*width/2);
频特性的曲线趋向平缓。
二、 矩形脉冲信号
矩形脉冲信号的理论表达式为
信号
名称
矩形
脉冲
时间函数 f t

E


0

MATLAB 程序为:
%矩形脉冲信号
clc;
close all;


t
2



t
2

频谱函数 F

E Sa
2
2E

dB');title('幅频特性/dB');
figure(4);
plot(w,angle(F)*57.29577951);xlabel('\omega');ylabel('\phi(\omega
)/(°)');title('相频特性');
调整,将 a 分别等于 1、5、10 等值,观察时域波形和频域波形。由于波形

0

频谱函数 F


t
2



t
2


Sa

E
2
·
2
2

1


MATLAB 程序为:
%升余弦信号
clc;
close all;
clear all;
E=1;
width=2;%对应了时域表达式中的tao
t=-4:0.01:4;
plot(w,20*log10(abs(F)));xlabel('\omega');ylabel('|F(\omega)| in
dB');title('幅频特性/dB');
figure(4);
plot(w,angle(F));xlabel('\omega');ylabel('\phi(\omega)');title('
figure(1);
plot(t,f);xlabel('t');ylabel('f(t)');title('信号时域图像');
figure(2);
plot(w,abs(F));xlabel('\omega');ylabel('|F(\omega)|');title('幅
频特性');
figure(3);
clc;
close all;
clear all;
E=1;
a=1;%调整a的值,观察不同a的值对信号波形和频谱的影响
t=0:0.01:4;
w=-30:0.01:30;
f=E*exp(-a*t);
F=1./(a+j*w);
figure(1);
plot(t,f);xlabel('t');ylabel('f(t)');title('信号时域图像');
相频特性');
调整,将分别等于 1、4 等值,观察时域波形和频域波形。由于波形较多,
现不失代表性地将=1 和=4 时的各个波形图列表如下进行对比,其他值
的情况类似可推知。









1
4




/dB




分析:
(1)
首先解释τ = 4时,幅值谱中出现的极大值的原因
习题一 绘制典型信号及其频谱图
电子工程学院 202 班
一、 单边指数信号
单边指数信号的理论表达式为
信号
名称
时间函数 f t
单边
Ee at u t
指数
a 0
脉冲
频谱函数 F
E
a j
对提供的 MATLAB 程序作了一些说明性的补充,MATLAB 程序为
%单边指数信号
这是由于求取分贝数要用 lg 函数,lg0 为负无穷,所以出现
了图像中的很多向下跳变的尖峰。实际上,矩形脉冲信号一般不
看以分贝为单位的幅频特性曲线。
三、 升余弦脉冲信号
升余弦信号的理论表达式为:
信号
名称
升余
弦脉

时间函数 f t
E
2πt
1 cos

2

相频特性');
调整,将分别等于 1、4 等值,观察时域波形和频域波形。由于波形较多,
现不失代表性地将 a=1 和 a=4 时的各个波形图列表如下进行对比,其他值
的情况类似可推知。

1
4












/dB




分析:
由以上的图标对比可知,
(1) 解释“幅值特性/dB”中许多向下跳变的尖峰
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