%《MATLAB在電子信息課程中的應用》第六章例6.4程序q604b
% 給出任意長度的輸入u(n)及脈沖過渡函數h(n)卷積的演示
% 電子工業出版社出版  陳懷琛 吳大正 高西全合著 2001年10月

% 本程序為讀者深入理解和教師講解卷積過程提供了演示工具
clear,close all
u1s=input('輸入u數祖 u=（例如ones(1,10)）  ');
lu=length(u1s);
h1s=input('輸入h數祖 h=（例如exp(-0.1*[1:15])）  ');
lh=length(h1s);
lmax=max(lu,lh);
if lu>lh nu=0;nh=lu-lh;			% 若u比h長，對h補nh個零
elseif lu<lh nh=0;nu=lh-lu;		% 若h比u長，對u補nu個零
else nu=0;nh=0;					% 若h與u同長，不補零
end
dt=input('輸入時間間隔dt=（例如0.5）  ');
lt=lmax;						% 取長者為補零長度基準
u=[zeros(1,lt),u1s,zeros(1,nu),zeros(1,lt)];	% 將u先補得與h同長，再兩邊補以同長度的零
t1=(-lt+1:2*lt)*dt;
h=[zeros(1,2*lt),h1s,zeros(1,nh)];		% 將h先補得與u同長，再兩邊補以同長度的零
hf=fliplr(h);					% 將h的左右翻轉,稱為hf
y=zeros(1,3*lt);
for k=0:2*lt
   p=[zeros(1,k),hf(1:end-k)];		% 使hf向右循環移位
   y1=u.*p*dt;					% 使輸入和翻轉移位的脈沖過渡函數逐項相乘，再乘dt
   yk=sum(y1);					% 相加，相當于積分
   y(k+lt+1)=yk;					% 將結果放入數組y
   % 繪圖，注意如何用axis命令把各子圖的橫坐標統一起來，使縱坐標隨數據自動調整
   subplot(4,1,1);stem(t1,u)		% 用stairs是為了避免plot函數在突跳點形成的斜邊
   axis([-lt*dt,2*lt*dt,min(u),max(u)]),hold on
   ylabel('u(t)')
   subplot(4,1,2);stem(t1,p)
   axis([-lt*dt,2*lt*dt,min(p),max(p)])
   ylabel('h(k-t)')
   subplot(4,1,3);stem(t1,y1)
   axis([-lt*dt,2*lt*dt,min(y1),max(y1)+eps])
   ylabel('s=u.*h(k-t)')
   subplot(4,1,4);stem(k*dt,yk,'.')	% 用stem函數表示每一次卷積積分求和的結果	
   axis([-lt*dt,2*lt*dt,floor(min(y)+eps),ceil(max(y+eps))]),hold on
   ylabel('y(k)=sum(s)*dt')
   if k==round(0.8*lt)  disp('暫停，按任意鍵繼續'), pause
   else pause(0.4)
   end
end