《信号与系统》实验设计报告.docx
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《信号与系统》实验设计报告
(封面)
XXXXXXX学院
《信号与系统》实验设计报告
题目:
院(系):
专业班级:
学生姓名:
指导老师:
时间:
年月日
实验一:
连续时间信号的卷积计算
一、实验名称:
连续时间信号的卷积计算
二、实验目的
用MATLAB数值计算分析法求信号
与
的卷积积分。
三、实验源程序
源程序如下:
dt=0.01;t=-1:
dt:
2.5;
f1=Heaviside(t)-Heaviside(t-2);
f2=exp(-3*t).*Heaviside(t);
f=conv(f1,f2)*dt;n=length(f);tt=(0:
n-1)*dt-2;
subplot(221),plot(t,f1),gridon;
axis([-1,2.5,-0.2,1.2]);
title('f1(t)');xlabel('t')
subplot(222),plot(t,f2),gridon;
axis([-1,2.5,-0.2,1.2]);title('f2(t)');xlabel('t')
subplot(212),plot(tt,f);gridon;
title('f(t)=f1(t)*f2(t)');xlabel('t')
四、程序运行结果及波形图
五、实验调试体会
第一次信号与系统仿真实验的第二天就是运动会,训练了许久的我很疲惫很疲惫,拖着沉重的步伐端着饭盒来到实验室,还迟到了……好久没有用MATLAB这个软件了,再刚刚摸它还真是不会,幸好来了个江政学长来辅导我们,他一边跟我们讲它的用法,一边鼓励我们不要放弃,刚刚当然会觉得很难,熟能生巧,慢慢积累,他自己也是边学边积累,现在都再学,所以这次的实验虽然很坎坷,但是觉得充满希望。
实验二:
连续LIT系统的时域分析
一、实验名称:
连续LIT系统的时域分析
二、实验目的:
用MATLAB命令求解微分方程
当输入
,初始条件为
,
时系统的零输入响应,零状态响应及完全响应。
三、实验源程序:
零输入响应:
>>eq='D2y+3*Dy+2*y=0';
>>cond='y(0)=1,Dy(0)=2';
>>yzi=dsolve(eq,cond);yzi=simplify(yzi)
yzi=-3*exp(-2*t)+4*exp(-t)
零状态响应:
>>eq1='D2y+3*Dy+2*y=Dx+3*x';
>>eq2='x=exp(-3*t)*Heaviside(t)';
>>cond='y(-0.001)=0,Dy(-0.001)=0';
>>yzs=dsolve(eq1,eq2,cond);yzs=simplify(yzs.y)
yzs=heaviside(t)*(-exp(-2*t)+exp(-t))
完全响应:
>>yt=simplify(yzi+yzs)
yt=-3*exp(-2*t)+4*exp(-t)-exp(-2*t)*heaviside(t)+exp(-t)*heaviside(t)
四、程序运行结果及波形图:
五、实验调试体会:
运用MATLAB来对一些简单函数进行表示及绘出其图形。
熟悉MATLAB的工作环境,对其窗口有些了解。
初步掌握绘制二维图形的基本函数plot函数stem函数以及对二维图形的基本修饰。
实验三:
周期信号的傅里叶级数及频谱分析
一、实验名称:
周期信号的傅里叶级数及频谱分析
二、实验目的:
已知周期矩形脉冲的脉冲幅度为A=1,宽度为τ,重复周期为T,将其展开成复指数形式的傅立叶级数,研究周期矩形脉冲的宽度τ和周期T变化对其频谱的影响。
三、实验源程序:
n=-50:
50;tao=1;T=10;w1=2*pi/T;
x=n*tao/T;fn=tao*sinc(x);
subplot(311)
stem(n*w1,fn),gridon;
title('tao=1,T=10')
tao=1;T=5;w2=2*pi/T;
x=n*tao/T;fn=tao*sinc(x);
m=round(30*w1/w2);
n1=-m:
m;
fn=fn(30-m+1:
30+m+1);
subplot(312)
stem(n1*w2,fn),gridon
title('tao=1,T=5')
tao=2;T=10;w3=2*pi/T;
x=n*tao/T;fn=tao*sinc(x);
subplot(313)
stem(n*w3,fn),gridon
title('tao=2,T=10')
四、程序运行结果及波形图:
五、实验调试体会:
实验四:
连续时间LIT系统的频率特性及频域分析
一、实验名称:
连续时间LIT系统的频率特性及频域分析
二、实验目的:
下图是实用带通滤波器的一种最简单形式,试求当
,
,
时该滤波器的幅频特性和相频特性。
三、实验源程序:
四、程序运行结果及波形图:
五、实验调试体会:
实验三:
信号抽样及抽样定理
一、实验名称:
信号抽样及抽样定理
二、实验目的:
已知升余弦脉冲信号为
用MATLAB编程实现该信号经过冲激脉冲抽样后得到的抽样信号
及其频谱。
三、实验源程序:
Ts=1;
dt=0.1;
t1=-4:
dt:
4;
ft=((1+cos(t1))/2).*(heaviside(t1+pi)-heaviside(t1-pi));
subplot(221)
plot(t1,ft),gridon
axis([-44-0.11.1])
xlabel('Time(sec)'),ylabel('f(t)')
title('升余弦脉冲信号')
N=500;
k=-N:
N;
W=pi*k/(N*dt);
Fw=dt*ft*exp(-j*t1'*W);
subplot(222)
plot(W,abs(Fw)),gridon
axis([-1010-0.21.1*pi])
xlabel('\omega'),ylabel('F(w)')
title('升余弦脉冲信号的频谱')
t2=-4:
Ts:
4;
fst=((1+cos(t2))/2).*(heaviside(t2+pi)-heaviside(t2-pi));
subplot(223)
plot(t1,ft,':
'),hold
stem(t2,fst),gridon
axis([-44-0.11.1])
xlabel('Time(sec)'),ylabel('fs(t)')
title('抽样后的信号'),holdoff
Fsw=Ts*fst*exp(-j*t2'*W);
subplot(224)
plot(W,abs(Fsw)),gridon
axis([-1010-0.21.1*pi])
xlabel('\omega'),ylabel('Fs(w)')
title('抽样信号的频谱')
四、程序运行结果及波形图:
五、实验调试体会:
学会用MATLAB求因果线性系统的单位抽样响应,并求幅频和相频特性的函数。
实验四:
LIT系统的零极点分析
一、实验名称:
LIT系统的零极点分析
二、实验目的:
已知系统的系统函数为
试用MATLAB命令绘出其零极点分布图,并判断该系统是否稳定。
已知系统的系统函数为H(s)=
试用MATLAB命令绘出其零极点分布图,并判断该系统是否稳定。
三、实验源程序:
A=[1172];
p=roots(A)
p=
-0.3528+2.5822i
-0.3528-2.5822i
-0.2945
B=[143];
q=roots(B)
q=
-3
-1
p=p';
q=q';
x=max(abs([pq]));
x=x+0.1;
y=x;
clf
holdon
axis([-xx-yy]);
axis('square')
plot([00],[-yy])
plot([-xx],[00])
plot(real(p),imag(p),'x')
plot(real(q),imag(q),'o')
title('零极点分布图')
text(0.2,x-0.2,'虚轴')
text(y-0.2,0.2,'实轴')
四、程序运行结果及波形图:
五、实验调试体会:
实验五:
离散时间LIT系统的时域分析
一、实验名称:
离散时间LIT系统的时域分析
二、实验目的:
已知某LTI系统的差分方程为
试用MATLAB命令绘出当激励信号为
时,该系统的零状态响应。
三、实验源程序:
>>a=[3-42];
>>b=[12];
>>t=0:
20;
>>x=(1/2).^t;
>>y=filter(b,a,x)
y=
Columns1through7
0.33331.27781.89811.88731.35520.6008-0.0764
Columns8through14
-0.4893-0.5950-0.4639-0.22020.01650.16920.2148
Columns15through21
0.17370.08850.0022-0.0561-0.0762-0.0642-0.0348
>>subplot(2,1,1)
>>stem(t,x);
>>title('输入序列');
>>subplot(2,1,2);
>>stem(t,y);
>>title('响应序列');
四、程序运行结果及波形图:
五、实验调试体会:
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 信号与系统 信号 系统 实验设计 报告
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