MATLAB实验报告卷积

实验报告

学院：机电班级：姓名：学号：

实验名称：连续时间信号卷积运算的MATLAB实现

1.实验目的：掌握卷积的概念及计算方法

2.熟悉通过调用conv()函数求解连续时间信号卷积的数值分析

法

实验环境：MATLAB 6.5.1软件

实验要求：

1、已知信号f1（t）=t/2*[ε(t)- ε(t-2)], f2（t）= [ε

(t)- ε(t-1)]，通过调用conv（）函数编程实现卷积计算y(t)= f1（t）* f2（t）,画出波形。

2、已知信号f（t）=e-t *ε(t), h（t）= t2 *e-2t *ε(t),y(t)=

f（t）* h（t）

（1）用符号分析法编程实现计算y（t）的理论解；

（2）过调用conv（）函数编程实现卷积计算y(t)的数值解并画图

实验程序及结果：

第一题：

M文件

(1) function f=uCT(t)

f=(t>=0);

主程序：

k1=0:p:2;

k2=0:p:1;

f1=k1/2.*[uCT(k1)-uCT(k1-2)]; f2=uCT(k2)-uCT(k2-1);

y=conv(f1,f2)*p;

k0=k1(1)+k2(1);

k3=length(f1)+length(f2)-2; k=k0:p:k3*p+k0;

subplot(311)

plot(k1,f1);

xlabel('t')

ylabel('f1(t)')

axis([-0.5 2.5 -0.5 1.5])

grid on

subplot(312);

plot(k2,f2)

grid on

axis([-0.5 2.5 -0.5 1.5]) xlabel('t')

ylabel('f2(t)')

subplot(313)

axis([-0.5 4 -0.5 1.5])

grid on

xlabel('t')

ylabel('f1(t)*f2(t)')

实验结果：

第二题：

M文件

function f=uCT(t)

f=(t>=0);

主程序：

syms tao

>> t=sym('t','positive');

>> f=exp(-t);

>> h=t^2*exp(-2*t);

>> fh_tao=subs(f,t,tao)*subs(h,t,t-tao); >> yt=int(fh_tao,0,t)

yt =

-(-2*exp(t)+t^2+2*t+2)/exp(t)^2

p=0.01;

k1=0:p:3;

k2=0:p:12;

f=exp(-k1).*uCT(k1);

h=(k2).^2.*exp(-2.*k2).*uCT(k2);

y=conv(f,h)*p;

k0=k1(1)+k2(1);

k3=length(f)+length(h)-2;

k=k0:p:k3*p+k0;

subplot(221)

plot(k1,f);

xlabel('t')

ylabel('f(t)')

grid on

axis([-0.5 3.5 -0.5 1.5])

subplot(222)

plot(k2,h);

xlabel('t')

ylabel('h(t)')

grid on

axis([-0.5 11 -0.05 0.2])

subplot(223)

plot(k,y);

grid on

xlabel('t')

ylabel('f(t)*h(t)数值')

axis([-0.5 15 -0.01 0.1])

subplot(224)

yt =-(-2.*exp(k)+k.^2+2.*k+2)./exp(k).^2; plot(k,yt);

grid on

xlabel('t')

ylabel('f(t)*h(t)理论') axis([-0.5 15 -0.01 0.1]) 实验结果：