中北大学《信号与系统》实验报告讲解

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中北大学《信号与系统》实验报告

信号与系统实验报告班级:姓名:信息与通信工程学院实验一系统的卷积响应实验性质：提高性实验级别：必做开课单位：信息与通信工程学院学时：2一、实验目的：深刻理解卷积运算，利用离散卷积实现连续卷积运算；深刻理解信号与系统的关系，学习MATLAB 语言实现信号通过系统的仿真方法。

二、实验设备：计算机，MATLAB 软件三、实验原理： 1、离散卷积和：调用函数：conv （）∑∞-∞=-==i i k f i f f f conv S )()(1)2,1(为离散卷积和，其中，f1(k), f2 (k) 为离散序列，K=…-2, -1, 0 , 1, 2, …。

但是，conv 函数只给出纵轴的序列值的大小，而不能给出卷积的X 轴序号。

为得到该值，进行以下分析：对任意输入：设)(1k f 非零区间n1~n2，长度L1=n2-n1+1；)(2k f 非零区间m1~m2，长度L2=m2-m1+1。

则：)(*)()(21k f k f k s =非零区间从n1+m1开始，长度为L=L1+L2-1，所以S （K ）的非零区间为：n1+m1~ n1+m1+L-1。

2、连续卷积和离散卷积的关系：计算机本身不能直接处理连续信号，只能由离散信号进行近似：设一系统（LTI ）输入为)(t P ∆，输出为)(t h ∆，如图所示。

)t)()(t h t P ∆∆→)()(lim )(lim )(0t h t h t P t =→=∆→∆∆→∆δ若输入为f(t):∆∆-∆=≈∑∞-∞=∆∆)()()()(k t P k f t f t f k得输出：∆∆-∆=∑∞-∞=∆∆)()()(k t hk f t y k当0→∆时：⎰∑∞∞-∞-∞=∆→∆∆→∆-=∆∆-∆==ττδτd t f k t P k f t f t f k )()()()(lim)(lim )(0⎰∑∞∞-∞-∞=∆→∆∆→∆-=∆∆-∆==τττd t h f k t hk f t y t y k )()()()(lim)(lim )(0所以：∆∆-∆=-==∑⎰→∆)()(lim)()()(*)()(212121k t f k fd t f f t f t f t s τττ如果只求离散点上的f 值)(n f ∆])[()()()()(2121∑∑∞-∞=∞-∞=∆-∆∆=∆∆-∆∆=∆k k k n f k f k n f k fn f所以，可以用离散卷积和CONV （）求连续卷积，只需∆足够小以及在卷积和的基础上乘以∆。

《信号与系统》课程实验报告

《信号与系统》课程实验报告《信号与系统》课程实验报告一图1-1 向量表示法仿真图形2．符号运算表示法若一个连续时间信号可用一个符号表达式来表示，则可用ezplot命令来画出该信号的时域波形。

上例可用下面的命令来实现（在命令窗口中输入，每行结束按回车键）。

t=-10:0.5:10;f=sym('sin((pi/4)*t)');ezplot(f,[-16,16]);仿真图形如下：图1-2 符号运算表示法仿真图形三、实验内容利用MATLAB实现信号的时域表示。

三、实验步骤该仿真提供了7种典型连续时间信号。

用鼠标点击图0-3目录界面中的“仿真一”按钮，进入图1-3。

图1-3 “信号的时域表示”仿真界面图1-3所示的是“信号的时域表示”仿真界面。

界面的主体分为两部分：1) 两个轴组成的坐标平面（横轴是时间，纵轴是信号值）；2) 界面右侧的控制框。

控制框里主要有波形选择按钮和“返回目录”按钮，点击各波形选择按钮可选择波形，点击“返回目录”按钮可直接回到目录界面。

图1-4 峰值为8V，频率为0.5Hz，相位为180°的正弦信号图1-4所示的是正弦波的参数设置及显示界面。

在这个界面内提供了三个滑动条，改变滑块的位置，滑块上方实时显示滑块位置代表的数值，对应正弦波的三个参数：幅度、频率、相位；坐标平面内实时地显示随参数变化后的波形。

在七种信号中，除抽样函数信号外，对其它六种波形均提供了参数设置。

矩形波信号、指数函数信号、斜坡信号、阶跃信号、锯齿波信号和抽样函数信号的波形分别如图1-5～图1-10所示。

图1-5 峰值为8V，频率为1Hz，占空比为50%的矩形波信号图1-6 衰减指数为2的指数函数信号图1-7 斜率=1的斜坡信号图1-8 幅度为5V，滞后时间为5秒的阶跃信号图1-9 峰值为8V，频率为0.5Hz的锯齿波信号图1-10 抽样函数信号仿真途中，通过对滑动块的控制修改信号的幅度、频率、相位，观察波形的变化。

中北大学《信号与系统》实验报告汇总

二、实验设备：计算机，MATLAB 软件三、实验原理：1、离散卷积和：调用函数：conv （）∑∞-∞=-==i i k f i f f f conv S )()(1)2,1(为离散卷积和，其中，f1(k), f2 (k) 为离散序列，K=…-2, -1, 0 , 1, 2, …。

但是，conv 函数只给出纵轴的序列值的大小，而不能给出卷积的X 轴序号。

为得到该值，进行以下分析：对任意输入：设)(1k f 非零区间n1~n2，长度L1=n2-n1+1；)(2k f 非零区间m1~m2，长度L2=m2-m1+1。

则：)(*)()(21k f k f k s =非零区间从n1+m1开始，长度为L=L1+L2-1，所以S （K ）的非零区间为：n1+m1~ n1+m1+L-1。

)t)()(t h t P ∆∆→)()(lim )(lim )(00t h t h t P t =→=∆→∆∆→∆δ 若输入为f(t):∆∆-∆=≈∑∞-∞=∆∆)()()()(k t P k f t f t f k 得输出： ∆∆-∆=∑∞-∞=∆∆)()()(k t h k f t y k当0→∆时：⎰∑∞∞-∞-∞=∆→∆∆→∆-=∆∆-∆==ττδτd t f k t P k f t f t f k )()()()(lim )(lim )(00⎰∑∞∞-∞-∞=∆→∆∆→∆-=∆∆-∆==τττd t h f k t h k f t y t y k )()()()(lim )(lim )(00所以：∆∆-∆=-==∑⎰→∆)()(lim )()()(*)()(2102121k t f k f d t f f t f t f t s τττ 如果只求离散点上的f 值)(n f ∆])[()()()()(2121∑∑∞-∞=∞-∞=∆-∆∆=∆∆-∆∆=∆k k k n f k f k n f k f n f所以，可以用离散卷积和CONV （）求连续卷积，只需∆足够小以及在卷积和的基础上乘以∆。

信号与系统实验实验报告

信号与系统实验实验报告一、实验目的本次信号与系统实验的主要目的是通过实际操作和观察，深入理解信号与系统的基本概念、原理和分析方法。

具体而言，包括以下几个方面：1、掌握常见信号的产生和表示方法，如正弦信号、方波信号、脉冲信号等。

2、熟悉线性时不变系统的特性，如叠加性、时不变性等，并通过实验进行验证。

3、学会使用基本的信号处理工具和仪器，如示波器、信号发生器等，进行信号的观测和分析。

4、理解卷积运算在信号处理中的作用，并通过实验计算和观察卷积结果。

二、实验设备1、信号发生器：用于产生各种类型的信号，如正弦波、方波、脉冲等。

2、示波器：用于观测输入和输出信号的波形、幅度、频率等参数。

3、计算机及相关软件：用于进行数据处理和分析。

三、实验原理1、信号的分类信号可以分为连续时间信号和离散时间信号。

连续时间信号在时间上是连续的，其数学表示通常为函数形式；离散时间信号在时间上是离散的，通常用序列来表示。

常见的信号类型包括正弦信号、方波信号、脉冲信号等。

2、线性时不变系统线性时不变系统具有叠加性和时不变性。

叠加性意味着多个输入信号的线性组合产生的输出等于各个输入单独作用产生的输出的线性组合；时不变性表示系统的特性不随时间变化，即输入信号的时移对应输出信号的相同时移。

3、卷积运算卷积是信号处理中一种重要的运算，用于描述线性时不变系统对输入信号的作用。

对于两个信号 f(t) 和 g(t)，它们的卷积定义为：＼（f g)（t) ＝＼int_{＼infty}＾｛＼infty} f(＼tau) g(t ＼tau) d\tau ＼在离散时间情况下，卷积运算为：＼（f g)n ＝＼sum_{m ＝＼infty}＾｛＼infty} fm gn m ＼四、实验内容及步骤实验一：常见信号的产生与观测1、连接信号发生器和示波器。

2、设置信号发生器分别产生正弦波、方波和脉冲信号，调整频率、幅度和占空比等参数。

3、在示波器上观察并记录不同信号的波形、频率和幅度。

信号与系统实验报告

信号与系统实验报告
实验名称：信号与系统实验
一、实验目的：
1.了解信号与系统的基本概念
2.掌握信号的时域和频域表示方法
3.熟悉常见信号的特性及其对系统的影响
二、实验内容：
1.利用函数发生器产生不同频率的正弦信号，并通过示波器观察其时域和频域表示。

2.通过软件工具绘制不同信号的时域和频域图像。

3.利用滤波器对正弦信号进行滤波操作，并通过示波器观察滤波前后信号的变化。

三、实验结果分析：
1.通过实验仪器观察正弦信号的时域表示，可以看出信号的振幅、频率和相位信息。

2.通过实验仪器观察正弦信号的频域表示，可以看出信号的频率成分和幅度。

3.利用软件工具绘制信号的时域和频域图像，可以更直观地分析信号的特性。

4.经过滤波器处理的信号，可以通过示波器观察到滤波前后的信号波形和频谱的差异。

四、实验总结：
通过本次实验，我对信号与系统的概念有了更深入的理解，掌
握了信号的时域和频域表示方法。

通过观察实验仪器和绘制图像，我能够分析信号的特性及其对系统的影响。

此外，通过滤波器的处理，我也了解了滤波对信号的影响。

通过实验，我对信号与系统的理论知识有了更加直观的了解和应用。

中北大学机械电子工程信号与系统实验报告

fs=10/pi; t=0:1/fs:10;xt=sin(2*t)+(cos(3*t)).^2; figure(1);012345678910012345678910-1-0.50.511.52tx tstem(t,xt);grid onfigure(2);plot(t,xt);grid onxlabel('t')ylabel('xt')012345678910fs=100/pi; t=0:1/fs:10;xt=sin(2*t)+(cos(3*t)).^2; figure(1); stem(t,xt,'*') grid on figure(2); plot(t,xt); grid on xlabel('t') ylabel('xt')012345678910-1-0.50.511.52tx tclear; close all ; dt=0.01; dw=0.1; t=-10:dt:10; w=-4*pi:dw:4*pi; x=sin(2*t)+cos(3*t).^2; X=x*exp(-j*t'*w)*dt; A=abs(X); plot(w,A);-15-10-551015012345678910请输入系统方程左面y 的系数[1 1 25] 请输入系统方程右面x 的系数[1 0]请输入系统方程左面y 的系数[1 1] 请输入系统方程右面x 的系数[1 -1]5100.51Magnitude responseFrequency in rad/sec 0510-2-1012Phase responseFrequency in rad/sec5100.51Real part of frequency responseFrequency in rad/sec510-0.50.5Imaginary part of frequency response Frequency in rad/sec5101111Magnitude responseFrequency in rad/sec 051001234Phase responseFrequency in rad/sec510-1-0.500.51Real part of frequency responseFrequency in rad/sec5100.51Imaginary part of frequency response Frequency in rad/sec请输入系统方程左面y 的系数[1 10 48 148 306 401 262] 请输入系统方程右面x 的系数[262]程序如下：clear alla=input('请输入系统方程左面y 的系数'); b=input('请输入系统方程右面x 的系数'); [H,w]=freqs(b,a); Hm=abs(H); phai=angle(H); Hr=real(H); Hi=imag(H); subplot(221)plot(w,Hm),grid on ,title('Magnitude response'),xlabel('Frequency in rad/sec') subplot(223)plot(w,phai),grid on ,title('Phase response'),xlabel('Frequency in rad/sec') subplot(222)plot(w,Hr),grid on ,title('Real part of frequency response'),xlabel('Frequency in rad/sec') subplot(224)plot(w,Hi),grid on , title('Imaginary part of frequency response'),xlabel('Frequency in rad/sec')51000.51Magnitude responseFrequency in rad/sec 0510-4-2024Phase responseFrequency in rad/sec510-1-0.500.51Real part of frequency responseFrequency in rad/sec510-1-0.500.51Imaginary part of frequency response Frequency in rad/secclear; close all ; dt=0.01; t=0:dt:100; x=sin(t)+sin(8*t); b=[262];a=[1 10 48 148 306 401 262]; sys=tf(b,a); h=impulse(sys,t); y=lsim(sys,x,t); subplot(321);plot(t,x); subplot(323);plot(t,h); subplot(325);plot(t,y); dw=0.1;w=-4*pi:dw:4*pi; X=x*exp(-j*t'*w)*dt; A=abs(X);[H,w]=freqs(b,a,w); Hm=abs(H); B=A.*Hm;subplot(322);plot(w,A); subplot(324);plot(w,Hm); subplot(326);plot(w,B);050100-202050100-0.500.51050100-101-20-10010200102030-20-10102000.51-20-1010200102030。

信号与系统实验分析及总结

信号与系统实验分析及总结信号与系统实验是信号与系统课程中的重要环节，通过实际操控信号和系统的实验现象，深化学生对信号和系统的理论知识的理解，并培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。

本文将对信号与系统实验进行分析和总结，探讨实验的重要性和实验中遇到的问题。

首先，信号与系统实验对于学生理解信号与系统的概念和原理起到了重要作用。

在实验中，学生可以通过操控信号源、滤波器等设备，观察信号的特征和系统的响应。

这样，学生可以将书本中的知识与实际现象相结合，更加直观地感受信号与系统的特性。

例如，在实验中，学生可以通过调节频率、幅度等参数，来观察信号的频谱特征，进而理解频域分析的概念和原理。

其次，信号与系统实验对于培养学生的实际动手能力和解决问题的能力具有重要意义。

在实验过程中，学生需要独立操作仪器设备、进行数据采集、处理和分析。

这样的实践训练，可以提高学生的实际操作技能，培养学生的实验观察能力和数据处理能力。

同时，由于实验中可能会遇到各种问题，如设备故障、数据异常等，学生需要运用所学知识和解决问题的方法来解决这些困难，培养学生的问题解决能力和创新思维能力。

然而，信号与系统实验也存在一些问题和挑战。

首先，实验设备的质量和状态可能会对实验结果产生影响。

如果设备的性能较差或者存在故障，可能会导致实验结果的不准确性，从而影响实验的有效性和可靠性。

解决这个问题的关键在于加强实验设备的维护和管理，定期检查设备状态和性能，及时更新和维修设备。

其次，实验中的数据采集和处理可能存在误差和偏差。

由于实验中操作的局限性和人为因素的影响，采集到的数据可能存在误差，这会对实验结果的分析和结论产生影响。

解决这个问题的关键在于规范实验操作流程，减少人为因素的影响，并运用合理的数据处理方法来减小误差和偏差。

综上所述，信号与系统实验是信号与系统课程中的重要环节，通过实际操控信号和系统的实验现象，深化学生对信号和系统的理论知识的理解，并培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。

信号与系统实验报告

信号与系统实验报告目录1. 内容概要 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的 (4)1.3 研究意义 (4)2. 实验原理 (5)2.1 信号与系统基本概念 (7)2.2 信号的分类与表示 (8)2.3 系统的分类与表示 (9)2.4 信号与系统的运算法则 (11)3. 实验内容及步骤 (12)3.1 实验一 (13)3.1.1 实验目的 (14)3.1.2 实验仪器和设备 (15)3.1.4 实验数据记录与分析 (16)3.2 实验二 (16)3.2.1 实验目的 (17)3.2.2 实验仪器和设备 (18)3.2.3 实验步骤 (19)3.2.4 实验数据记录与分析 (19)3.3 实验三 (20)3.3.1 实验目的 (21)3.3.2 实验仪器和设备 (22)3.3.3 实验步骤 (23)3.3.4 实验数据记录与分析 (24)3.4 实验四 (26)3.4.1 实验目的 (27)3.4.2 实验仪器和设备 (27)3.4.4 实验数据记录与分析 (29)4. 结果与讨论 (29)4.1 实验结果汇总 (31)4.2 结果分析与讨论 (32)4.3 结果与理论知识的对比与验证 (33)1. 内容概要本实验报告旨在总结和回顾在信号与系统课程中所进行的实验内容，通过实践操作加深对理论知识的理解和应用能力。

实验涵盖了信号分析、信号处理方法以及系统响应等多个方面。

实验一：信号的基本特性与运算。

学生掌握了信号的表示方法，包括连续时间信号和离散时间信号，以及信号的基本运算规则，如加法、减法、乘法和除法。

实验二：信号的时间域分析。

在本实验中，学生学习了信号的波形变换、信号的卷积以及信号的频谱分析等基本概念和方法，利用MATLAB工具进行了实际的信号处理。

实验三：系统的时域分析。

学生了解了线性时不变系统的动态响应特性，包括零状态响应、阶跃响应以及脉冲响应，并学会了利用MATLAB进行系统响应的计算和分析。

信号与系统实验报告

信号与系统实验报告一、信号的时域基本运算1．连续时间信号的时域基本运算两实验之一实验分析：输出信号值就等于两输入信号相加（乘）。

由于b=2，故平移量为2时，实际是右移1，符合平移性质。

两实验之二心得体会：时域中的基本运算具有连续性，当输入信号为连续时，输出信号也为连续。

平移，伸缩变化都会导致输出结果相对应的平移伸缩。

2.离散时间信号的时域基本运算两实验之一实验分析：输出信号的值是对应输入信号在每个n值所对应的运算值，当进行拉伸变化后，n值数量不会变，但范围会拉伸所输入的拉伸系数。

两实验之二心得体会：离散时间信号可以看做对连续时间信号的采样，而得到的输出信号值，也可以看成是连续信号所得之后的采样值。

二、连续信号卷积与系统的时域分析1.连续信号卷积积分两实验之一实验分析：当两相互卷积函数为冲激函数时，所卷积得到的也是一个冲激函数，且该函数的冲激t值为函数x，函数y冲激t值之和。

两实验之二心得体会：连续卷积函数每个t值所对应的卷积和可以看成其中一个在k值取得的函数与另外一个函数相乘得到的一个分量函数，并一直移动k值直至最后，最后累和出来的最终函数便是所得到的卷积函数。

3.RC电路时域积分两实验之一实验分析：全响应结果正好等于零状态响应与零输入响应之和。

两实验之二心得体会：具体学习了零状态，零输入，全响应过程的状态及变化，与之前所学的电路知识联系在一起了。

三、离散信号卷积与系统的时域分析1.离散信号卷积求和两实验之一实验分析：输出结果的n值是输入结果的k号与另一个n-k的累和两实验之二心得体会：直观地观察到卷积和的产生，可以看成连续卷积的采样形式，从这个方面去想，更能深入地理解卷积以及采样的知识。

2.离散差分方程求解两实验之一实验分析：其零状态响应序列为0 0 4 5 7.5，零输入响应序列为2 4 5 5.5 5.75，全状态响应序列为2 4 9 10.5 13.25，即全状态=零输入+零状态。

两实验之二心得体会：求差分方程时，可以根据全状态响应是由零输入输入以及零状态相加所得，分开来求，同时也加深了自己对差分方程的求解问题的理解。

「信号与系统实验四五实验报告」

「信号与系统实验四五实验报告」信号与系统实验四、五实验报告一、实验目的1.掌握系统的零状态响应和零输入响应的计算方法。

2.理解系统的初始状态和输入信号之间的关系。

3. 学会使用Matlab软件进行系统响应的仿真。

二、实验原理1.零状态响应：当系统初始状态为零时，对于任意输入信号x(t)，系统响应y(t)即为零状态响应。

2.零输入响应：当输入信号为零时，系统初始状态不为零，输出信号的响应即为零输入响应。

3.零状态响应和零输入响应的和即为系统的完全响应。

三、实验步骤实验四：1.搭建系统框图，给定初始条件和输入信号。

2.计算零状态响应和零输入响应。

3. 使用Matlab软件进行仿真，得到系统的完全响应，并绘制时域图像。

4.分析实验结果。

实验五：1.搭建系统框图，给定初始条件和输入信号。

2.计算零状态响应和零输入响应。

3. 使用Matlab软件进行仿真，得到系统的完全响应，并绘制时域图像。

4.分析实验结果。

四、实验结果及分析在实验四中，给定系统的初始条件和输入信号后，通过计算得到了系统的零状态响应和零输入响应。

在Matlab软件中进行仿真后，得到了系统的完全响应，并绘制了时域图像。

分析实验结果，可以看出系统的完全响应与系统的初始条件和输入信号有关，通过对信号的处理可以得到不同的响应结果。

在实验五中，同样给定系统的初始条件和输入信号，通过计算得到了系统的零状态响应和零输入响应。

在Matlab软件中进行仿真后，得到了系统的完全响应，并绘制了时域图像。

通过对实验结果的分析，可以发现系统的初始状态对系统的响应有较大的影响，不同的初始状态会导致不同的输出结果。

通过实验四、五的学习和实践，我对系统的零状态响应和零输入响应有了更深入的理解，同时也熟练掌握了使用Matlab软件进行系统响应仿真的方法。

实验结果也验证了理论知识的正确性，并加深了对信号与系统的理解。

五、实验心得通过实验四、五的学习和实践，我对信号与系统的概念和相关知识有了更深入的了解。

中北大学《信号与系统》实验报告汇总

3、系统的响应：
设微分方程：
均为降幂顺序。
则：1）、冲激响应为：impulse(b,a)
impulse(b,a,t)
impulse(b,a,t1:p:t2)
y=impulse( )
2)、阶跃响应为：step( )
3)、零状态响应：lism(b,a,x,t)
例如，编写程序，计算并绘制由下面的微分方程表示的系统的单位冲激响应h(t)，单位阶跃响应s(t)。
1、根据示例程序的编程方法，编写一个MATLAB程序，，由给定信号x(t) = e-0.5tu(t)
求信号y(t) = x(1.5t+3)，并绘制出x(t)和y(t)的图形。
编写的程序如下：
信号x(t)的波形图和信号y(t) = x(1.5t+3)的波形图
此处粘贴图形此处粘贴图形
2、计算并用MATLAB实现下列信号的卷积
MATLAB范例程序如下：
% Program2
% This program is used to compute the impulse response h(t)andthe step responses(t)of a
% continuous-time LTI system
clear, close all;
subplot(222)
plot(t,h),grid on,title('Signal h(t)'),axis([t0,t1,-0.2,1.2])
subplot(212)
t=2*t0:dt:2*t1;% Again specify the time range to be suitable to the
% convolution of x and h.

信号与系统实验报告

信号与系统实验报告实验报告：信号与系统实验一、实验目的1.了解信号与系统的基本概念和性质；2.掌握离散信号、连续信号的采样过程；3.理解信号的基本操作和系统的基本特性。

二、实验原理1.信号的分类：（1）连续时间信号：在每个时间点上都有定义；（2）离散时间信号：只在一些时间点上有定义。

2.信号的基本操作：（1）加法运算：将两个信号相加；（2）乘法运算：将两个信号相乘；（3）位移运算：将信号移动到不同的时间点；（4）缩放运算：对信号进行放大或缩小。

3.系统的基本特性：（1）时域特性：包括冲击响应、阶跃响应和频率特性等；（2）频域特性：包括幅频特性和相频特性等。

三、实验器材1.信号发生器2.示波器3.示波器探头4.计算机四、实验步骤1.连续信号采样（1）将信号发生器输出设置为正弦波信号；（2）通过示波器探头将信号输入计算机；（3）在计算机上设置适当的采样频率，对信号进行采样；（4）在示波器上观察到采样后的信号。

2.离散信号生成（1）在计算机上用MATLAB生成一个离散信号；（2）通过示波器探头将信号输入示波器；（3）在示波器上观察到生成的离散信号。

3.信号加法运算（1）选择两个不同的信号并输入计算机；（2）在计算机上进行信号的加法运算；（3）通过示波器探头将加法运算后的信号输入示波器，观察信号的叠加效果。

4.信号乘法运算（1）选择两个不同的信号并输入计算机；（2）在计算机上进行信号的乘法运算；（3）通过示波器探头将乘法运算后的信号输入示波器，观察信号的相乘效果。

五、实验结果与分析1.连续信号采样在设置适当的采样频率后，可以观察到信号在示波器上的采样图像。

信号的采样率过低会导致信号的失真，采样率过高则会造成资源的浪费。

2.离散信号生成通过MATLAB生成的离散信号能够在示波器上直观地观察到信号的序列和数值。

3.信号加法运算通过将两个信号进行加法运算后，可以观察到信号在示波器上的叠加效果。

加法运算能够实现信号的混合和增强等效果。

信号与系统实验报告5

信号与系统实验报告5信号与系统实验报告5引言信号与系统是电子工程领域中的重要学科，它研究信号的产生、传输和处理过程，以及系统对信号的响应和影响。

在本次实验中，我们将探索信号与系统的一些基本概念和实际应用。

一、信号的分类与特性信号是信息的载体，可以是连续的或离散的。

根据信号的性质，我们可以将其分为模拟信号和数字信号。

模拟信号是连续变化的，可以用连续函数表示；而数字信号是离散的，以数字的形式表示。

在实验中，我们使用了示波器观察了不同类型的信号。

通过观察信号的波形、频谱和功率谱密度等特性，我们能够了解信号的频率、幅度和相位等信息。

二、系统的响应与特性系统是对信号进行处理或传输的装置或环境。

系统可以是线性的或非线性的，可以是时不变的或时变的。

在实验中，我们使用了滤波器作为系统模型来研究系统的响应和特性。

通过改变滤波器的截止频率，我们观察到不同频率的信号在系统中的响应差异。

我们还通过调整系统参数，如增益和相位延迟，来研究系统的线性性质和时不变性质。

三、信号与系统的应用信号与系统在现实生活中有着广泛的应用。

在通信领域，我们可以利用信号与系统的知识来设计和优化无线电、光纤通信和卫星通信等系统。

在音频处理领域，我们可以利用信号与系统的方法来实现音频的降噪、音效增强和语音识别等功能。

此外，信号与系统在图像处理、生物医学工程和控制系统等领域也有着重要的应用。

通过对信号的采集、处理和分析，我们能够从中提取有用的信息，并对系统进行建模和控制。

结论通过本次实验，我们深入了解了信号与系统的基本概念和实际应用。

我们学习了信号的分类与特性，系统的响应与特性，以及信号与系统在各个领域的应用。

这些知识不仅对我们理解和应用电子工程学科具有重要意义，也为我们今后的学习和研究提供了坚实的基础。

信号与系统是一门复杂而又有趣的学科，它涉及了数学、物理和工程等多个领域的知识。

通过不断学习和实践，我们能够更好地理解和应用信号与系统的理论，为解决实际问题提供有效的方法和工具。

信号与系统实验报告

信号与系统实验报告在现代科学与工程领域中，信号与系统是一个至关重要的研究方向。

信号与系统研究的是信号的产生、传输和处理，以及系统对信号的响应和影响。

在这个实验报告中，我们将讨论一些关于信号与系统实验的内容，以及实验结果的分析和讨论。

实验一：信号的采集与展示在这个实验中，我们学习了信号的采集与展示。

信号是通过传感器或其他仪器采集的电压或电流的变化，可以是连续的或离散的。

我们使用示波器和数据采集卡来采集信号，并在计算机上进行展示和分析。

实验二：线性时不变系统的特性线性时不变系统是信号与系统中的重要概念。

在这个实验中，我们通过观察系统对不同的输入信号作出的响应来研究系统的特性。

我们使用信号发生器产生不同的输入信号，并观察输出信号的变化。

通过比较输入信号和输出信号的频谱以及幅度响应，我们可以了解系统的频率响应和幅频特性。

实验三：系统的时域特性分析在这个实验中，我们将研究系统的时域特性。

我们使用了冲击信号和阶跃信号作为输入信号，观察输出信号的变化。

通过测量系统的冲击响应和阶跃响应，我们可以了解系统的单位冲激响应和单位阶跃响应。

实验四：卷积与系统的频域特性在这个实验中，我们学习了卷积的概念和系统的频域特性。

卷积是信号与系统中的重要运算，用于计算系统对输入信号的响应。

我们通过使用傅里叶变换来分析系统的频域特性，观察输入信号和输出信号的频谱变化。

实验五：信号的采样与重构在这个实验中，我们研究了信号的采样与重构技术。

信号的采样是将连续时间的信号转换为离散时间的过程，而信号的重构是将离散时间的信号恢复为连续时间的过程。

我们使用数据采集卡来对信号进行采样，并使用数字滤波器来进行信号的重构。

通过观察信号的采样和重构结果，我们可以了解采样率对信号质量的影响。

实验六：系统的稳定性与性能在这个实验中，我们研究了系统的稳定性与性能。

系统的稳定性是指系统对输入信号的响应是否有界，而系统的性能是指系统对不同频率信号的响应如何。

我们使用极坐标图和Nyquist图来分析系统的稳定性和性能，通过观察图形的变化来评估系统的性能。

信号与系统的实验报告

信号与系统的实验报告信号与系统的实验报告引言：信号与系统是电子工程、通信工程等领域中的重要基础学科，它研究的是信号的传输、处理和变换过程，以及系统对信号的响应和特性。

在本次实验中，我们将通过实际操作和数据分析，深入了解信号与系统的相关概念和实际应用。

实验一：信号的采集与重构在这个实验中，我们使用了示波器和函数发生器来采集和重构信号。

首先，我们通过函数发生器产生了一个正弦信号，并将其连接到示波器上进行观测。

通过调整函数发生器的频率和幅度，我们可以观察到信号的不同特性，比如频率、振幅和相位等。

然后，我们将示波器上的信号通过数据采集卡进行采集，并使用计算机软件对采集到的数据进行处理和重构。

通过对比原始信号和重构信号，我们可以验证信号的采集和重构过程是否准确。

实验二：信号的时域分析在这个实验中，我们使用了示波器和频谱分析仪来对信号进行时域分析。

首先，我们通过函数发生器产生了一个方波信号，并将其连接到示波器上进行观测。

通过调整函数发生器的频率和占空比，我们可以观察到方波信号的周期和占空比等特性。

然后，我们使用频谱分析仪对方波信号进行频谱分析，得到信号的频谱图。

通过分析频谱图，我们可以了解信号的频率成分和能量分布情况，进而对信号的特性进行深入研究。

实验三：系统的时域响应在这个实验中，我们使用了函数发生器、示波器和滤波器来研究系统的时域响应。

首先，我们通过函数发生器产生了一个正弦信号，并将其连接到滤波器上进行输入。

然后，我们通过示波器观测滤波器的输出信号，并记录下其时域波形。

通过改变滤波器的参数，比如截止频率和增益等，我们可以观察到系统对信号的响应和滤波效果。

通过对比输入信号和输出信号的波形，我们可以分析系统的时域特性和频率响应。

实验四：系统的频域响应在这个实验中，我们使用了函数发生器、示波器和频谱分析仪来研究系统的频域响应。

首先，我们通过函数发生器产生了一个正弦信号，并将其连接到系统中进行输入。

然后，我们通过示波器观测系统的输出信号，并记录下其时域波形。

信号与系统实验报告

信号与系统实验报告实验一，连续时间信号和离散时间信号的时域分析。

本实验旨在通过对连续时间信号和离散时间信号的时域分析，加深对信号与系统的理解。

首先我们将连续时间信号和离散时间信号分别进行采样和重构，然后进行时域分析，得出相应的结论。

实验步骤：1. 连续时间信号的采样和重构。

我们选取了一段正弦信号作为连续时间信号，通过模拟采样和重构的过程，我们得到了采样后的离散时间信号，并将其进行重构，得到了重构后的连续时间信号。

2. 离散时间信号的采样和重构。

同样地，我们选取了一段离散时间信号，进行了模拟采样和重构的过程，得到了采样后的离散时间信号，并将其进行重构，得到了重构后的离散时间信号。

实验结果与分析：1. 连续时间信号的时域分析。

通过对连续时间信号的采样和重构，我们发现在一定条件下，采样后的离散时间信号能够完美地重构成原始的连续时间信号。

这说明连续时间信号的信息是完整的，没有丢失。

2. 离散时间信号的时域分析。

对于离散时间信号的采样和重构，我们也得到了类似的结论，即在一定条件下，采样后的离散时间信号能够完美地重构成原始的离散时间信号。

结论与总结：通过本次实验，我们对连续时间信号和离散时间信号的时域分析有了更深入的了解。

我们明白了采样和重构的过程，并且得出了结论，在一定条件下，采样后的信号能够完美地重构成原始信号。

这对于我们理解信号与系统的基本原理具有重要的意义。

实验二，信号的傅里叶变换。

本实验旨在通过对信号的傅里叶变换，了解信号在频域上的特性，并掌握信号的频谱分析方法。

实验步骤：1. 连续时间信号的傅里叶变换。

我们选取了不同类型的连续时间信号，进行了傅里叶变换，观察并记录了其频谱特性。

2. 离散时间信号的傅里叶变换。

同样地，我们选取了不同类型的离散时间信号，进行了傅里叶变换，观察并记录了其频谱特性。

实验结果与分析：1. 连续时间信号的频谱分析。

通过对连续时间信号的傅里叶变换，我们发现不同类型的信号在频域上有着不同的频谱特性，有些信号的频谱集中在低频段，而有些信号的频谱集中在高频段。

信号与系统实验报告一

信号与系统实验报告一实验一：信号与系统实验报告实验目的：1. 了解信号与系统的基本概念和理论知识；2. 学习使用MATLAB 对信号进行分析和处理；3. 掌握系统的时域和频域分析方法。

实验内容：本次实验包括以下两个部分：1. 信号的生成与表示；2. 系统的时域和频域分析。

一、信号的生成与表示1. 在MATLAB 中生成并绘制以下信号的波形图：(1) 正弦信号：A*sin(2*pi*f*t)；(2) 方波信号：sign(sin(2*pi*f*t))；(3) 带噪声的正弦信号：(1+N)*sin(2*pi*f*t)。

2. 对以上生成的信号进行分析和处理：(1) 计算各种信号的幅值、频率和相位；(2) 绘制各种信号的功率谱密度图。

二、系统的时域和频域分析1. 在MATLAB 中定义以下信号系统的单位脉冲响应h(n)：(1) 线性时不变系统：h(n) = (0.4)^n * u(n)，其中，u(n) 表示单位阶跃函数；(2) 非线性时变系统：h(n) = n * u(n)。

2. 对定义的信号系统进行时域和频域分析：(1) 绘制并分析系统的单位脉冲响应；(2) 计算系统的单位脉冲响应的离散时间傅里叶变换；(3) 绘制系统的幅频响应函数。

实验结果：1. 信号的生成与表示：(1) 正弦信号：根据给定的振幅A、频率f 和时间t，在MATLAB 中生成相应的正弦信号，并绘制出波形图。

根据波形图可以观察到正弦信号的周期性和振幅。

(2) 方波信号：根据给定的频率f 和时间t，在MATLAB 中生成相应的方波信号，并绘制出波形图。

方波信号由正负两个幅值相等的部分组成，可以通过绘制图形来观察到。

(3) 带噪声的正弦信号：根据给定的振幅A、频率f、时间t 和噪声系数N，在MATLAB 中生成带噪声的正弦信号，并绘制出波形图。

可以通过观察波形图来分析噪声对信号的影响。

2. 系统的时域和频域分析：(1) 线性时不变系统的单位脉冲响应：根据给定的线性时不变系统的单位脉冲响应函数，计算并绘制出相应的单位脉冲响应图。

信号与系统实验报告

信号与系统实验报告信号与系统实验报告一、引言信号与系统是电子信息工程领域中的重要基础课程，通过实验可以加深对于信号与系统理论的理解和掌握。

本次实验旨在通过实际操作，验证信号与系统的基本原理和性质，并对实验结果进行分析和解释。

二、实验目的本次实验的主要目的是：1. 了解信号与系统的基本概念和性质；2. 掌握信号与系统的采样、重建、滤波等基本操作；3. 验证信号与系统的时域和频域特性。

三、实验仪器与原理1. 实验仪器本次实验所需的主要仪器有：信号发生器、示波器、计算机等。

其中，信号发生器用于产生不同类型的信号，示波器用于观测信号波形，计算机用于数据处理和分析。

2. 实验原理信号与系统的基本原理包括采样定理、重建定理、线性时不变系统等。

采样定理指出，对于带限信号，为了能够完全恢复原始信号，采样频率必须大于信号最高频率的两倍。

重建定理则是指出，通过理想低通滤波器可以将采样得到的离散信号重建为连续信号。

四、实验步骤与结果1. 采样与重建实验首先，将信号发生器输出的正弦信号连接到示波器上，观察信号的波形。

然后，将示波器的输出信号连接到计算机上，进行采样，并通过计算机对采样信号进行重建。

最后，将重建得到的信号与原始信号进行对比，分析重建误差。

实验结果显示，当采样频率满足采样定理时，重建误差较小，重建信号与原始信号基本一致。

而当采样频率不满足采样定理时，重建信号存在失真和混叠现象。

2. 系统特性实验接下来，通过调节示波器和信号发生器的参数，观察不同系统对信号的影响。

例如，将示波器设置为高通滤波器，通过改变截止频率，观察信号的低频衰减情况。

同样地，将示波器设置为低通滤波器，观察信号的高频衰减情况。

实验结果表明，不同系统对信号的频率特性有着明显的影响。

高通滤波器会使低频信号衰减，而低通滤波器则会使高频信号衰减。

通过调节滤波器的参数，可以实现对信号频率的选择性衰减。

五、实验分析与讨论通过本次实验，我们对信号与系统的基本原理和性质有了更深入的理解。

《信号与系统》实验报告

《信号与系统》实验报告目录一、实验概述 (2)1. 实验目的 (2)2. 实验原理 (3)3. 实验设备与工具 (4)二、实验内容与步骤 (5)1. 实验一 (6)1.1 实验目的 (7)1.2 实验原理 (7)1.3 实验内容与步骤 (8)1.4 实验结果与分析 (9)2. 实验二 (10)2.1 实验目的 (12)2.2 实验原理 (12)2.3 实验内容与步骤 (13)2.4 实验结果与分析 (14)3. 实验三 (15)3.1 实验目的 (16)3.2 实验原理 (16)3.3 实验内容与步骤 (17)3.4 实验结果与分析 (19)4. 实验四 (20)4.1 实验目的 (20)4.2 实验原理 (21)4.3 实验内容与步骤 (22)4.4 实验结果与分析 (22)三、实验总结与体会 (24)1. 实验成果总结 (25)2. 实验中的问题与解决方法 (26)3. 对信号与系统课程的理解与认识 (27)4. 对未来学习与研究的展望 (28)一、实验概述本实验主要围绕信号与系统的相关知识展开，旨在帮助学生更好地理解信号与系统的基本概念、性质和应用。

通过本实验，学生将能够掌握信号与系统的基本操作，如傅里叶变换、拉普拉斯变换等，并能够运用这些方法分析和处理实际问题。

本实验还将培养学生的动手能力和团队协作能力，使学生能够在实际工程中灵活运用所学知识。

本实验共分为五个子实验，分别是：信号的基本属性测量、信号的频谱分析、信号的时域分析、信号的频域分析以及信号的采样与重构。

每个子实验都有明确的目标和要求，学生需要根据实验要求完成相应的实验内容，并撰写实验报告。

在实验过程中，学生将通过理论学习和实际操作相结合的方式，逐步深入了解信号与系统的知识体系，提高自己的综合素质。

1. 实验目的本次实验旨在通过实践操作，使学生深入理解信号与系统的基本原理和概念。

通过具体的实验操作和数据分析，掌握信号与系统分析的基本方法，提高解决实际问题的能力。

中北信号与系统实验指导书(13级)资料

《信号与系统》实验指导书课程名称:信号与系统课程属性：技术基础实验教材名称：《信号与系统》（第2版）学时：4应开实验学期：3年级 1学期适用专业：机械电子工程先修课程：《电工技术》、《信号与系统》一、教学目的“信号与系统”是机械电子工程专业的一门重要的专业基础课，也是国内各院校相应专业的主干课程。

当前，科学技术的发展趋势既高度综合又高度分化，这要求高等院校培养的大学生，既要求坚实的理论基础，又要求有严格的工程技术培训，不断提高实验研究能力、分析计算机能力、总结归纳能力和解决各种实实际际问题的能力。

二、教学基本要求由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要，而且系统性、理论性很强，为此在学习本课程时，开设必要的实验，对学生加深理解深入掌握基本理论和分析方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，做好本课程的实验，是学好本课程的重要教学辅助环节。

三、教材及参考书目《信号与系统》（第二版）郑君里等主编高等教育出版社2000年5月出版《信号与系统》（第二版）陈后金等编著清华大学出版社北京交通大学出版社2005年8月出版四、其它说明1、实验以两人为一小组，提供每小组一台电脑操作第一部分信号视频分析及仿真实验一、信号波形仿真实验1.1.1内容提要1.掌握信号定义及两种描述方法；2.掌握信号波形的物理意义，连续信号经过抽样输出离散信号的过程；3.掌握采样定理的意义，抽样周期的选择条件；4.掌握用MATLAB 语言进行信号描述的方法。

1.1.2基本要求对信号时域波形在MATLAB 语言环境中的基本编程方法能够理解，熟练使用，为以下的实验打下基础。

1.1.3实验原理及方法1 信号的定义与描述信号是指消息的表现形式与传送载体，可以广义地定义为随一些参数变化的某种物理量。

在数学上，信号可以表示为一个或多个变量的函数。

描述信号的基本方法是学出它的数学表达式，此表达式是时间的函数，绘出函数的图像称为信号的波形。

中北大学《信号与系统》实验报告讲解