Matlab在信号与系统中的应用

　　1　Matlab及信号与系统的概述
　　1.1Matlab基本概述
　　Matlab是由美国mathwork公司研制，一种具备了交互式的程序设计以及可视化、科学计算的高科技计算机环境。其中主要技术包含了数值分析、工程绘图、控制系统的设计、数字图像处理、数字信号处理等。它集聚了丰富的应用工具箱为一体，构成了一个方便且界面友好的用户平台，同样也是适合应用于多种硬件平台的数学计算应用软件。
　　1.2信号与系统基本概述
　　信号与系统是现代大学院校当中通信系、电信系等专业的较为核心的基础课程，其中主要是涉及到了信号分解以及系统分析。同时该门课程的学习又以高等数学和工程数学作为基础，当中较多的计算与推导，涉及到诸如微积分方程、差分方程求解、卷积、多项式求解等基础类知识，而该门课程的开展也是为了对后续专业课程“通信原理”等课程的奠定基础。
　　2　Matlab在信号与系统当中的实际应用
　　在信息与系统当中时常会出现对于图形的绘制以及数学类课程基本知识点的运算。Matlab的指令表达式与数学、工程中所使用的表达公式相似，在信号与系统当中Matlab的应用更是屡见不鲜。而其中主要的实践应用方面如下。
　　2.1Marlab在处理复杂模型中的应用
　　在信号与系统的实践探索当中，经常会遇到复杂类的结构图，需要我们根据系统当中的模拟框图秋种系统的函数，一般情况下，我们会运用到关于梅森公式对其进行求解，但其中的计算过程尤为的复杂，小步骤的失误都会导致计算结果全部出错。而在Matlab当中提供了类似的公式求解，并且在求解的过程当中，准确性高。在复杂的结构框图当中定义好了G1，G2，G3…为过通路增益，Q为输入的前提下，Input为输入所加入的通路编号，Outputs为输入所加入的通路编号，一般调用connect和append函数命令来实现。公式如下。
　　(1)Sys=connect(G，Q，Input，Outputs)。
　　(2)append=(G1，G2，G3，…)。
　　将其中的模块中的各个通路编号进行排序，再将各个未连接的模块利用append命令得到的系统矩阵。设定好其中的连接关系，最后再用connect函数命令实现构造整个系统的模型。
　　2.2Marlab在信号卷积积分中的应用
　　信号卷积积分是用于连续信号与系统时域分析的有利方法，其中涉及到的领域有超声波诊断、光学原理成像、系统辨识等。随着Matlab信号与系统深入计算行业的发展，其在信号处理上的应用也越为广泛。
　　在实际的应用当中，计算过程包括了变量的代换、反褶，然后进行平移，得到了两个连续时间信号f，(t)和f，(t)。最后卷积积分f(t)=f，(t)×f，(t)。虽然以上的过程都能以手工的方式去完成，但是对于计算过程繁琐且考虑到效率的问题，再加上需要时间间隔采样后得到的离散序列的卷积和，所以运用Matlab更能准确地绘制出卷积积分信号的时域波形。
　　2.3Matlab在信号分解与合成中的应用
　　在信号与系统的概念当中有一些诸如滤波、调制、频谱的基本点，若采用以往的方式难以理解，而利用到Matlab软件可以将抽象的概念较为的生动形象化。
　　在一个周期的方波信号到达的时候，通过解析法人工求解出其中的三角形式的傅里叶级数，但这样的方式是不太直观的，但是若在此利用到Matlab编程实现的歌词谐波的叠加的波形图的话，通过直观的表达。
　　在叠加的波形图当中，分量越多，合成的波形周期越接近本来的样子。而通过比对未受噪声与受噪声污染的信号的时域波形与幅度谱，找出波形图中的尖峰，可以非常清晰地观察周期方波信号的分解和合成的现象。
　　2.4Marlab在系统s域分析当中的应用
　　在实现连续时间系统的s域分析当中，通常目的是为了求出系统函数的零极点分布图，以及单位冲击响应图图形、幅度平率响应时间图形的绘制。在常规的画法当中，学生在根据题意绘制图形时，总会带来一些不必要的麻烦，其中就有关于对于坐标范围的选定，坐标范围的选定会影响极点的运算结果个数。在利用Matlab画图形时，首先设定其中的系统函数H(t)，然后通过调用pzmap(sys)函数命令画出系统的零极点分布图，然后利用impulse()和freqs()函数命令求出冲激响应以及频率响应绘制在图形上。简单明了的交互式的应用软件科学计算界面，给绘图带来了很多的便捷。
　　3　结语
　　Matlab软件的诞生，在信号与系统的应用当中是至关重要的。作为现代比较流行的一种高科技应用软件，特别是在数据的计算、信息的处理、图像的绘制尤为的优点突出。在其深入浅出地分析各种信号特性和各种参数特性的同时，利用相对应的公式进行精确的求解，并在最后通过绘制图形表现出来，将信号与系统中系统分析、信号处理等多种概念性的理论可视化，直观化。通过这样的层面，舍得计算和分析信号与系统更加高效，便