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MATLAB实例：阶跃函数的两种表达方式

Bitter tea seeds 2023-07-13 原文

文章目录

前言

阶跃函数在MATLAB中有两种调用函数：
heaviside()函数、stepfun()函数
下面我们就来看看它俩的区别和用法。

一、heaviside()函数

1.heaviside()函数的介绍

如下图MATLAB字典上的介绍，可以看见heaviside函数的调用很简单：H = heaviside(x)；并且heaviside是一个不连续的函数。它返回 0 表示 x < 0，返回 1/2 表示 x = 0，返回 1 表示 x > 0。

简单画heaviside

syms x
fplot(heaviside(x), [-2, 2])

2.heaviside()实例

代码如下所示

>> T=0.01;%步长
>> t1=0;t2=3;t3=-2;t4=2;%坐标参数
>> t5=t1:T:t2;%t5取值范围；
>> t6=t3:T:t4;%t6取值范围；
>> f1=2*exp(-2*t5);%指数函数
>> f2=3*(heaviside(t6-1)-heaviside(t6-2));%门函数
>> [y]=conv(f1,f2);%将卷积设为矩阵
>> y=y*T;t=(t1+t3):T:(t2+t4);%卷积的取值范围
>> subplot(3,1,1);plot(t5,f1,'r');axis([(t1+t3),(t2+t4),min(f1),max(f1)+0.5]);%设置坐标轴
>>  ylabel('f1(t)指数曲线');line([0,0],[0,2.5]);title('信号卷积');
>>  subplot(3,1,2);plot(t6,f2);axis([(t1+t3),(t2+t4),min(f2),max(f2)+0.5]);
>> ylabel('f2(t)门函数');
>> subplot(3,1,3);plot(t,y,'m');axis([(t1+t3),(t2+t4),min(y),max(y)+0.5]);ylabel('y(t)卷积合成曲线');

二、stepfun()函数

1.stepfun()函数的介绍

stepfun函数的调用stepfun(x,y)其中x代表横坐标和y代表纵坐标. 其中x必须是一个升序的向量, y的长度比x大1。
简单举例

代码如下（示例）：

>> b=-5:0.01:20;%定义时间样本
>> b0=0;%信号发生突变的时刻
>> ut=stepfun(b,b0);%产生单位的阶跃信号
>> plot(b,ut),axis([-5,20,-2.5,10])%坐标轴

2.stepfun()实例

代码如下（示例）：

>> T=0.01;%步长
>> t1=0;t2=3;t3=-2;t4=2;%坐标参数
>> t5=t1:T:t2;%t5取值范围；
>> t6=t3:T:t4;%t6取值范围；
>> f1=2*exp(-2*t5);%指数函数
>> f2=3*(stepfun(t6,-1)-stepfun(t6,2));%门函数
>> [y]=conv(f1,f2);%将卷积设为矩阵
>> y=y*T;t=(t1+t3):T:(t2+t4);%卷积的取值范围
>> subplot(3,1,1);plot(t5,f1,'r');axis([(t1+t3),(t2+t4),min(f1),max(f1)+0.5]);%设置坐标轴
>> ylabel('f1(t)指数曲线');line([0,0],[0,2.5]);title('信号卷积');
>> subplot(3,1,2);plot(t6,f2);axis([(t1+t3),(t2+t4),min(f2),max(f2)+0.5]);
>> ylabel('f2(t)门函数');
>> subplot(3,1,3);plot(t,y,'m');axis([(t1+t3),(t2+t4),min(y),max(y)+0.5]);ylabel('y(t)卷积合成曲线');

总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了heaviside()函数、stepfun()函数的使用，而MATLAB提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法，都等待着我们的探索和使用。

小刘的悲催日常，终于要转运了

小刘一大早就到老板的办公室，委婉的说：“老板你看我这两天挺辛苦的，一直在加班，你看这个加班费……”
“什么加班费？我不知道你说的什么？公司里培养着你，你要什么加班费？”
老板一脸不屑的瞅着小刘。
小刘涨红了脸，半天说不出一个字来；老板看着小刘，吼道：“还不快去工作，延误了项目提交，我扣你工资！”
小刘走回了工位上，这时候手机突然蹦传来一条消息：十万月薪，心动联系……

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