зачем нам нужна временная выборка для построения стационарного сигнала?

Потому что мы имеем дело с оцифрованными сигналами. Вы не можете построить бесконечное количество образцов вашего сигнала. Поэтому перед работой с оцифрованными сигналами необходимо указать некоторые параметры, например частоту дискретизации. Частота дискретизации дает вам взаимосвязь между индексами ваших сэмплов и временем, а именно, сколько сэмплов у вас есть в одной секунде сигнала.

Вы также можете определить свои векторы времени, как вы предложили в начале своего вопроса, но это намного удобнее, если вы указали частоту дискретизации, с которой был выбран ваш сигнал. Особенно, если вы хотите выполнить некоторую обработку сигналов (см., например: теорема выборки Найквиста) крайне важно, чтобы вы знали об ограничениях и свойствах, связанных с различными частотами дискретизации.

Ваш дисбаланс скобок исходит из

  x = (10)*cos(2*pi*3*t) ...          
  + (20)*cos(2*pi*6*t)  ...  % <= Missing parenthesis in this line
   + (30)*cos(2*pi*10*t) ...
  + (50)*cos(2*pi*15*t);

ИЗМЕНИТЬ:

Чтобы получить своего рода «живой сюжет», вы можете изменить свой код построения примерно так:

figure;
xlabel('time (in seconds)');
ylabel('Amplitude');
title('Signal versus Time');

h = plot(nan);
for i=1:length(t)
    set(h,'YData', x(1:i), 'XData', t(1:i));
    drawnow
end

EDIT2:

% Time specifications:
Fs = 8000;                       % samples per second
dt = 1/Fs;                       % seconds per sample
StopTime = 1;                    % seconds
t = (0:dt:StopTime-dt);         % seconds

x1 = (10)*cos(2*pi*3*t);
x2 = (20)*cos(2*pi*6*t);
x3 = (30)*cos(2*pi*10*t);
x4 = (50)*cos(2*pi*15*t);

% Plot the signal versus time:
figure;
xlabel('time (in seconds)');
ylabel('Amplitude');
title('Signal versus Time');

h1 = plot(nan, 'r');
hold on
h2 = plot(nan, 'g');
hold on
h3 = plot(nan, 'black');
hold on
h4 = plot(nan, 'b');
hold on
for i=1:length(t)
    set(h1,'YData', x1(1:i), 'XData', t(1:i));
    set(h2,'YData', x2(1:i), 'XData', t(1:i)); 
    set(h3,'YData', x3(1:i), 'XData', t(1:i)); 
    set(h4,'YData', x4(1:i), 'XData', t(1:i)); 
    drawnow
end