西工大信号与系统_实验1
信号与系统实验教程(只有答案)
信 号 与 系 统实 验 教 程（只有答案）（实验报告）这么玩！目录 实验一 信号与系统的时域分析 (2)三、实验内容及步骤 (2)实验二 连续时间信号的频域分析 (14)三、实验内容及步骤 (14)实验三 连续时间LTI 系统的频域分析 (35)三、实验内容及步骤 (35)实验四 通信系统仿真 (41)三、实验内容及步骤 (41)实验五 连续时间LTI 系统的复频域分析 (51)三、实验内容及步骤 (51)实验一信号与系统的时域分析三、实验内容及步骤实验前，必须首先阅读本实验原理，读懂所给出的全部范例程序。
实验开始时，先在计算机上运行这些范例程序，观察所得到的信号的波形图。
并结合范例程序应该完成的工作，进一步分析程序中各个语句的作用，从而真正理解这些程序。
实验前，一定要针对下面的实验项目做好相应的实验准备工作，包括事先编写好相应的实验程序等事项。
Q1-1：修改程序Program1_1，将dt改为0.2，再执行该程序，保存图形，看看所得图形的效果如何？dt = 0.01时的信号波形dt = 0.2时的信号波形这两幅图形有什么区别，哪一幅图形看起来与实际信号波形更像？答：Q1-2：修改程序Program1_1，并以Q1_2为文件名存盘，产生实指数信号x(t)=e-0.5t。
要求在图形中加上网格线，并使用函数axis()控制图形的时间范围在0~2秒之间。
然后执行该程序，保存所的图形。
修改Program1_1后得到的程序Q1_2如下：信号x(t)=e-0.5t的波形图clear, % Clear all variablesclose all, % Close all figure windowsdt = 0.2; % Specify the step of time variablet = -2:dt:2; % Specify the interval of timex = exp(-0.5*t); % Generate the signalplot(t,x)grid on;axis ([0 2 0 1 ])title('Sinusoidal signal x(t)')xlabel('Time t (sec)')Q1-3：修改程序Program1_1，并以Q1_3为文件名存盘，使之能够仿真从键盘上任意输入的一个连续时间信号，并利用该程序仿真信号x(t)=e-2t。
西工大信号与系统上机实验3
上机实验3 连续LTI 系统的频域分析 一、实验目的 （1）掌握连续时间信号傅立叶变换和傅立叶逆变换的实现方法，以及傅立叶变换的时移特性，傅立叶变换的频移特性的实现方法； （2）了解傅立叶变换的特点及其应用； （3）掌握函数fourier 和函数ifourier 的调用格式及作用； （4）掌握傅立叶变换的数值计算方法，以及绘制信号频谱图的方法。
二、实验内容与方法1.验证性实验（1）傅立叶变换。
已知连续时间信号()2t f t e -=，通过程序完成()f t 的傅立叶变换。
MATLAB 程序：syms t;f=fourier(exp(-2*abs(t)));ezplot(f);运行结果如下：试画出()()323t f t e U t -=的波形及其幅频特性曲线。
MATLAB 程序：Syms t v w ff=2/3*exp(-3*t)*sym(‘Heaviside(t)’);F=fourier(f);subplot(2,1,1);ezplot(f);subplot(2,1,2);ezplot(abs(F));信号()()323t f t e U t -=的波形及其幅频特性曲线如图所示：（2）傅立叶逆变换。
已知()211f t ω=+，求信号()F j ω的逆傅立叶变换。
MATLAB 程序：syms t wifourier(1/(1+w^2),t)结果如下：()()()()11*exp **exp *22ans t U t t U t =-+ (3)傅立叶变换数值计算。
已知门函数()()()()211f t g t U t U t ==+--，试采用数值计算方法确定信号的傅立叶变换()F j ω。
MATLAB 程序：R=0.02;t=-2:R:2;f=stepfun(t,-1)-stepfun(t,1);W1=2*pi*5;N=500;k=0:N;W=k*W1/N;F=f*exp(-j*t'*W)*R;F=real(F);W=[-fliplr(W),W(2:501)];F=[fliplr(F),F(2:501)];subplot(2,1,1);plot(t,f); axis([-2,2,-0.5,2]);xlabel('t');ylabel('f(t)'); title('f(t)=U(t+1)-U(t-1)');subplot(2,1,2);plot(W,F); axis([-40,40,-1,2]);title('f(t)的傅立叶变换');ylabel('F(w)');xlabel('w');信号的傅立叶变换如图：（4）连续函数的傅立叶变换。
西北工业大学-《827信号与系统》-基础提高-第1、2讲
西北工业大学-《827信号与系统》-基础提高-第1、2讲第1讲第一章信号与系统的基本概念(一）1.1 信号的描述及其分类信息、消息与信号信息是组成客观物质世界的三大要素，对其处理和传输具有非常重要的意义。
信息一般以一定的物理形式表现为消息；消息一般不便于直接传输，常借助于转换设备转换为便于传输的电信号。
消息是信号的具体内容，信号则是消息的便于传送的表现形式。
信号常用的表现形式为：函数、图形、数据。
1.2 信号的分类：1.确定信号、随机信号确定信号：由确定时间函数描述的信号。
在某已确定时刻，信号有确定的值；随机信号：信号是时间的随机函数。
在某已确定时刻，信号的值不确定； 2.连续信号与离散信号连续信号：除若干不连续点外，自变量的取值是连续的；模拟信号：自变量和函数值都连续的信号；离散信号：自变量的取值是离散的；数字信号：自变量和函数值都是离散的。
3. 周期信号和非周期信号 4.能量信号和功率信号5.有时限信号与无时限信号6.有始信号与有终信号7.因果信号与非因果信号1.3 常用的连续信号及时域特性一、正弦信号f(t)=A m cos(ωt+?) (-∞<t<="" p="">3、三要素：角频率ω，最大值A m ，初相位?πωπ=== 212f f T T二、直流信号f(t)=A (-∞<t<∞)< p="">三、单位阶跃信号>?><000100()()100t t t U t U t t t t t非因果信号→因果信号四、单位门信号（时限信号）τττ?-<<=1()220其余t G t练习：用单位阶跃表示门信号五、单位冲激信号δ?∞==?≠?0()00t t t δδ+-∞-∞==??00()()1t dt t dt→=ττ0δ(t)δ(t)lim δ?∞=?-=?()0t t A t t t tδ?∞=-?+=?≠??000()0t t A t t t t单位冲激信号性质：δδδδδ∞-∞==-=?1.f (t)(t)f (0)(t)2.f (t )(t )dt f (0)3.(t )(t )讨论：δδδδδ∞-∞-=-+-=--=?0000000()()()()()()()()()t t t t f t t t f t t t f t t t dt f t δδ=14.(at )(t)a t ?=?=?1at xdt dx a()()δδδττ-∞==U t t ()()()()t与关系：dU t t dtU t d强度：a>0δδ∞∞-∞-∞==?11()()at dt x dx a a 强度：a<0 δδδδ∞-∞-∞∞-∞∞∞-∞==- ==1()()1()11()at dt x dxa x dxa x dx aaδδ-=- -==000t 115.(at t )(t )a aat t xdt dx a强度：a>0δδ∞∞-∞-∞-==?011()()at t dt x dx a aδ6.[f (t)]（1）f(t)=0，有n 个不相等的根，t 1，t 2，…t n ，且'≠= ()0(1,2,)i i f t t n 则δδ==-'∑11[()]()()ni ii f t t t f t （2）f(t)=0，有重根，δ[()]f t 无意义。
信号与系统答案 西北工业大学 段哲民 信号与系统1-3章答案
第一章 习 题1-1 画出下列各信号的波形：(1) f 1(t)=(2-e -t )U(t); (2) f 2(t)=e -t cos10πt×[U(t -1)-U(t-2)]。
答案（1）)(1t f 的波形如图1.1（a ）所示.(2) 因t π10cos 的周期s T 2.0102==ππ,故)(2t f 的波形如图题1.1(b)所示.1-2 已知各信号的波形如图题1-2所示，试写出它们各自的函数式。
答案)1()]1()([)(1-+--=t u t u t u t t f)]1()()[1()(2----=t u t u t t f)]3()2()[2()(3----=t u t u t t f1-3 写出图题1-3所示各信号的函数表达式。
答案2002121)2(21121)2(21)(1≤≤≤≤-⎪⎩⎪⎨⎧+-=+-+=+=t t t t t t t f)2()1()()(2--+=t u t u t u t f)]2()2([2sin )(3--+-=t u t u t t f π)3(2)2(4)1(3)1(2)2()(4-+---++-+=t u t u t u t u t u t f1-4 画出下列各信号的波形：(1) f 1(t)=U(t 2-1); (2) f 2(t)=(t-1)U(t 2-1);(3) f 3(t)=U(t 2-5t+6); (4)f 4(t)=U(sinπt)。
答案(1) )1()1()(1--+-=t u t u t f ,其波形如图题1.4(a)所示.(2))1()1()1()1()]1()1()[1()(2---+--=--+--=t u t t u t t u t u t t f 其波形如图题1.4(b)所示.(3))3()2()(3-++-=t u t u t f ,其波形如图1.4(c)所示.(4) )(sin )(4t u t f π=的波形如图题1.4(d)所示.1-5 判断下列各信号是否为周期信号，若是周期信号，求其周期T 。
西工大信号与系统-实验
title('x2');
subplot(5,2,6);
stem([0:100],y2);
title('y2');
3.12方波和三角波的傅立叶表示
A．代码：clear;clc;
k=-10:1:10;
x=sym('Heaviside(t+1/2)-Heaviside(t-1/2)');
syms t
a=int(x*cos(k*pi*t),-1,1);
stem(k,subs(a),'full') % a为符号变量
grid;
y2=fourier(x2)
y=simple(y1+y2)
运行结果：x1 =exp(-2*(t-5))*Heaviside(t-5)
x2 =exp(2*(t-5))*Heaviside(-t+5)
y1 =1/(2+i*w)*exp(-5*i*w)
y2 =1/(2-i*w)*exp(-5*i*w)
y =4*exp(-5*i*w)/(4+w^2)
stem(n,x4);
title('n+1');
运行结果如图：
B:程序代码：
n=0:100;
x1=exp(j*pi*n/4); x2=sin(pi*n/8+pi/16); x3=(9/10).^n; x4=n+1;
a=[1 0.9];
b=[1 -0.25]; y1=filter(a,b,x1); subplot(5,2,1);
西北工业大学_信号与线性系统实验报告_实验一、实验二
西北工业大学信号与线性系统实验报告学号姓名：实验一常用信号的分类与观察1．实验内容（1）观察常用信号的波形特点及其产生方法；（2）学会使用示波器对常用波形参数的测量；（3）掌握JH5004信号产生模块的操作；2．实验过程在下面实验中，按1.3节设置信号产生器的工作模式为11。
（1）指数信号观察：通过信号选择键1，按1.3节设置A组输出为指数信号（此时信号输出指示灯为000000）。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
观察指数信号的波形，并测量分析其对应的a、K参数。
（2）正弦信号观察：通过信号选择键1，按1.3节设置A组输出为正弦信号（此时A组信号输出指示灯为000101）。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
在示波器上观察正弦信号的波形，并测量分析其对应的振幅K、角频率 w。
（3）指数衰减正弦信号观察（正频率信号）：通过信号选择键1、按1.3节设置A组输出为指数衰减余弦信号（此时信号输出指示灯为000001），用示波器测量“信号A组”的输出信号。
通过信号选择键2、按1.3节设置B组输出为指数衰减正弦信号（此时信号输出指示灯为000010），用示波器测量“信号B组”的输出信号。
*分别用示波器的X、Y通道测量上述信号，并以X-Y方式进行观察，记录此时信号的波形，并注意此时李沙育图形的旋转方向。
（该实验可选做）分析对信号参数的测量结果。
（4）*指数衰减正弦信号观察（负频率信号）：（该实验可选做）通过信号选择键1、按1.3节设置A组输出为指数衰减余弦信号（此时信号输出指示灯为000011），用示波器测量“信号A组”的输出信号。
通过信号选择键2、按1.3节设置B组输出为指数衰减正弦信号（此时信号输出指示灯为000100），用示波器测量“信号B组”的输出信号。
分别用示波器的X、Y通道测量上述信号，并以X-Y方式进行观察，记录此时信号的波形，并注意此时李沙育图形的旋转方向。
将测量结果与实验3所测结果进行比较。
信号与系统实验报告(00002)
信号与系统实验报告(00002)信号与系统是电子信息专业的一门重要课程，是研究信号与系统特性及其处理方法的学科。
本次实验中，我们学习了离散信号的采样和重构，了解了离散信号的采样定理和重构方法。
一、实验目的1. 了解采样和重构的基本概念和原理；2. 掌握离散信号的采样和重构方法；3. 学习MATLAB软件的使用，实现离散信号的采样和重构。
二、实验原理采样：将连续时间信号x(t)在时间轴上等间隔取样，得到一系列的样本点x(nT)，则x(nT)为离散时间信号。
采样定理是：在任意带限信号中，采样频率大于最大频率的两倍时（即fs>2fmax），能够完全重构原信号，其中fmax为信号的最高频率成分。
重构：对离散信号进行插值恢复，得到连续时间信号x(t)。
插值重构方法主要有零阶保持、插值多项式、样条插值等。
三、实验步骤1. 绘制示波器测试信号，包括正弦信号、方波信号、三角形信号；2. 利用MATLAB软件编写程序进行采样，设置采样周期T和采样频率fs，得到离散信号；3. 对离散信号进行插值恢复，通过更改插值方法：零阶保持、一次插值、样条插值等，观察重构信号的差异。
四、实验结果及分析1. 绘制示波器测试信号在实验室中，我们使用示波器测试仪器观察了三种不同的测试信号：方波信号、正弦信号和三角形信号，并对其进行了记录和分析。
对于离散信号采样来说，方波信号是最合适的信号。
2. 采样在完成信号采样时，我们使用MATLAB软件的系统函数进行采样，输入需要采样的数据和采样周期，可以准确地得到离散信号。
3. 插值和重构我们使用了三种不同的插值方法分别对离散信号进行插值重构，包括零阶保持、一次插值和样条插值。
在零阶保持方法中，重构的信号呈现出了一个高度离散化的状态。
而一次插值方法实现了信号的比较平滑的重构，同时样条插值方法可以实现更为平滑的结果。
因此，样条插值方法是一种更为实用和常用的方法。
五、结论。
西工大信号与系统-实验2
for i=0:24,
if i<2,x(i+1)=0;
else x(i+1)=(1/2)^i;
end
end
nx=[0:24];
for i=0:14,h(i+1)=1;end
nh=[0:14];
y=conv(h,x)
ny=[nx(1)+nh(1):nx(1)+nh(1)+length(y)-1];
for i=-3:3,h(i+4)=1-abs(i)/3,end;
y=conv(x,h)
ny=[-3:length(y)-4];
stem(ny,y);
2.7：离散事件卷积：
A:代码：
>> h=[2 0 -2];nh=[-1 0 1];
x=[1 0 1];nx=[0 1 2];
y=conv(x,h);
h(i+4)=1-abs(i)/3
end;
nx=[0:5];
nh=[-3:3];
subplot(211);
stem(nx,x);
grid on;legend('x');
subplot(212);
stem(nh,h);
grid on;legend('h');
运行截图：
D:代码如下：
x=[1 5 2 4 -2 2];
len=length(x);
for i=1:len
y1(i)=i*x(i);
end
2.6：非因果有限冲激响应滤波器
A:满足2.16式的LTI系统的单位冲激响应为b[n]；
若系统非因果，则N1必须小于0
B: N6=N2+N4, N5=N1+N3
西工大软件工程信号与系统实验一
西北工业大学《信号与系统》实验报告学院：软件与微电子学院学号：姓名：专业：实验时间：2017.9.15实验地点：软件学院实验室310 指导教师：陈勇西北工业大学2017年9月基本题（a）（b）（c）1.4 离散时间系统性质基本题（a）（b）1.6 连续时间复指数信号基本题（a）（b）1.7 连续时间信号时间变量的变换中等题（a）（b）1.8 连续时间信号的能量和功率基本题（a）（b）五、实验结果1.2离散时间正弦信号基本题（a）：（1）当M=4时，代码如下：效果图为：其基波周期为：3 （2）当M=5时，代码如下：效果图为：其基波周期为：12 （3）当M=7时，代码如下：效果图为：其基波周期为：12 （4）当M=10时，代码如下：效果图为：其基波周期为：6信号的基波信号是N/(M和N的最大公约数),当M大于N且最大公约数为N时，基波周期为1。
基本题b:代码如下：效果图为：图中2，3的信号为唯一的信号，1，4信号为完全一样的信号，因为信号是离散的，而连续的余弦信号为周期信号，所以当k取值满足周期性时，信号图形可能一样。
基本题（c）：（1）信号X1[n]是周期的，周期为12，画出其两个周期的代码如下：画出的图形如下：（2）信号X2[n]不是周期的，因为2*pi/(1/3)是无理数，画出[0,24]图形的代码如下：图形如下：（3）信号X3[n]是是周期的，周期为24，画出两个周期图形的代码如下：图形如下：可以得出：当2*pi/w0为无理数时，该信号不是周期的。
1.3离散时间信号时间变量的变换基本题（a）定义这些向量的代码如下：图像如下：基本题（b）代码如下：基本题（c）图像如下：（1）Y1[n]信号是x[n]信号的延时2；（2）Y2[n]信号是x[n]信号的超前1；（3）Y3[n]信号时x[n]信号的倒置；（4）Y4[n]信号时x[n]信号的超前1后倒置；1.4离散时间系统性质基本题（a）验证代码如下：绘制图形如下：如果系统是线性的，那么上面两张图应该是完全相同的，所以系统不是线性的。
信号与系统实验报告
实验三常见信号的MATLAB表示及运算一、实验目的1. 熟悉常见信号的意义、特性及波形2. 学会使用MATLAB表示信号的方法并绘制信号波形3.掌握使用MATLAB进行信号基本运算的指令4.熟悉用MATLAB实现卷积积分的方法二、实验原理根据MA TLAB的数值计算功能和符号运算功能, 在MATLAB中, 信号有两种表示方法, 一种是用向量来表示, 另一种则是用符号运算的方法。
在采用适当的MATLAB语句表示出信号后, 就可以利用MATLAB中的绘图命令绘制出直观的信号波形了。
1.连续时间信号从严格意义上讲, MATLAB并不能处理连续信号。
在MATLAB中, 是用连续信号在等时间间隔点上的样值来近似表示的, 当取样时间间隔足够小时, 这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。
在MATLAB中连续信号可用向量或符号运算功能来表示。
⑴向量表示法对于连续时间信号, 可以用两个行向量f和t来表示, 其中向量t是用形如的命令定义的时间范围向量, 其中, 为信号起始时间, 为终止时间, p为时间间隔。
向量f为连续信号在向量t所定义的时间点上的样值。
⑵符号运算表示法如果一个信号或函数可以用符号表达式来表示, 那么我们就可以用前面介绍的符号函数专用绘图命令ezplot()等函数来绘出信号的波形。
⑶常见信号的MATLAB表示单位阶跃信号单位阶跃信号的定义为:方法一: 调用Heaviside(t)函数首先定义函数Heaviside(t) 的m函数文件,该文件名应与函数名同名即Heaviside.m。
%定义函数文件,函数名为Heaviside,输入变量为x,输出变量为yfunction y= Heaviside(t)y=(t>0); %定义函数体, 即函数所执行指令%此处定义t>0时y=1,t<=0时y=0, 注意与实际的阶跃信号定义的区别。
方法二: 数值计算法在MATLAB中, 有一个专门用于表示单位阶跃信号的函数, 即stepfun( )函数, 它是用数值计算法表示的单位阶跃函数。
[工学]信号与系统答案 西北工业大学 段哲民 信号与系统1-3章答案
![[工学]信号与系统答案 西北工业大学 段哲民 信号与系统1-3章答案](https://img.taocdn.com/s3/m/83bdc5cf5acfa1c7ab00cca1.png)
[工学]信号与系统答案西北工业大学段哲民信号与系统1-3章答案第一章习题-t1-1 画出下列各信号的波形:(1) f(t)=(2-e)U(t); (2) 1-tf(t)=ecos10πt×[U(t-1)-U(t-2)]。
2答案f(t)1 (1)的波形如图1.1(a)所示.,2T,,0.2sf(t)cos10,t,102(2) 因的周期,故的波形如图题1.1(b)所示.1-2 已知各信号的波形如图题1-2所示，试写出它们各自的函数式。
答案f(t),t[u(t),u(t,1)]，u(t,1)1f(t),,(t,1)[u(t),u(t,1)]2f(t),(t,2)[u(t,2),u(t,3)]31-3 写出图题1-3所示各信号的函数表达式。
答案11,(t，2),t，1,2,t,0,22f(t),,1110,t,2,(,t，2),,t，122,f(t),u(t)，u(t,1)u(t,2)2,f(t),,sint[u(t，2),u(t,2)]32f(t),u(t，2),2u(t，1)，3u(t,1),4u(t,2)，2u(t,3)421-4 画出下列各信号的波形:(1) f(t)=U(t-1); (2) f(t)=(t-1)U(t-1); 1222(3) f(t)=U(t-5t+6); (4)f(t)=U(sinπt)。
34答案f(t),u(t,1)，u(,t,1)1 (1) ,其波形如图题1.4(a)所示.f(t),(t,1)[u(t,1)，u(,t,1)],(t,1)u(t,1)，(t,1)u(,t,1)2(2)其波形如图题1.4(b)所示.f(t),u(,t，2)，u(t,3)3(3) ,其波形如图1.4(c)所示.f(t),u(sin,t)4(4) 的波形如图题1.4(d)所示.1-5 判断下列各信号是否为周期信号，若是周期信号，求其周期T。
,,2(1)f(t),2cos(2t,)(1)f(t),[sin(t,)]1246; ; (3) f(t),3cos2,tU(t)3。
西北工业大学_信号与线性系统实验报告_实验三、实验四
西北工业大学信号与线性系统实验报告学号姓名：实验三信号的合成1.实验内容在“信号与系统”中，周期性的函数（波形）可以分解成其基频分量及其谐波分量（如下图所示，基频与谐波的幅度与信号的特性紧密相关。
从上图中可以看出，一般周期性的信号，其谐波幅度随着谐波次数的增加相应该频点信号幅度会减少。
因而，对于一个周期性的信号，可以通过一组中心频率等于该信号各谐波频率的带通滤波器，获取该周期性信号在各频点信号幅度的大小。
同样，如果按某一特定信号在其基波及其谐波处的幅度与相位可以合成该信号。
理论上需要谐波点数为无限，但由于谐波幅度随着谐波次数的增加信号幅度减少，因而只需取一定数目的谐波数即可。
2.实验过程1、方波信号的合成：（1）按下面公式调整五路信号的幅度：∑∞=⋅⋅=1)cos()2sin(1)(ntnwnntfπ（2）逐步加入合成信号，观察输出信号波形的变化；2、周期锯齿信号的合成：（1）按下面公式调整五路信号的幅度：∑∞=⋅⋅-=1)sin(1)1()(n n tnw ntf（2）逐步加入合成信号，观察输出信号波形的变化；3、周期半波信号合成（不含直流信号）：（1）按下面公式调整五路信号的幅度：∑∞=⋅⋅-⋅-=12)cos()2cos(11)1()(n n tnwnntfπ（2）逐步加入合成信号，观察输出信号波形的变化；3.实验数据(1)方波信号的合成首先让设备输出方波信号：当n=1时：当n=2时：当n=3时：当n=4时：当n=5时：n=1和n=3信号合成：n=1和n=3和n=5信号合成：(2)周期锯齿信号的合成首先让设备输出周期锯齿信号：当n=1时：当n=2时：当n=3时：当n=4时：当n=5时：n=1和n=2信号合成：n=1和n=2和n=3信号合成：n=1和n=2和n=3和n=4信号合成：n=1和n=2和n=3和n=4和n=5信号合成：(3)周期半波信号合成（不含直流信号）：n=2时：n=4时：n=2和n=4信号合成：4.实验结果分析及思考分析：通常，随着合成的谐波次数的增加，方均误差逐渐减小，可见合成波形与原波形之间的偏差越来越小。
西工大信号系统上机实验一
函数） clear all; s=0.01; k1=0:s:2; k2=k1; f1=3*k1; f2=3*k2; f=conv(f1,f2); f=f*s;
k0=k1(1)+k2(1); k3=length(f1)+length(f2)-2; k=k0:s:k3*s; subplot(3,1,1);plot(k1,f1); title('f1(t)'); subplot(3,1,2);plot(k2,f2); title('f2(t)'); subplot(3,1,3);plot(k,f); title('f3(t)');
axis([-5,5,0,1.2]); title('g1(t)'); subplot(2,2,4);plot(t,g1); axis([-5,5,0,1.2]); title('g2(t)');
7）微分
clear all; t=-1:0.02:1; g=t.*t; d=diff(g);
subplot(2,1,1) plot(t,g); subplot(2,1,2) plot(d, '--'); title('微分');
8）积分
clear all; t=-1:0.02:1; syms t g=t.*t; d=int(g);
(4)f1(t)=δ(t-1),f2(t)=U(t+2),f3(t)=U(t)-U(t-2);证明卷积性质 clear all; a=1000; t1=-5:1/a:5;
f1=stepfun(t1,-2); f2=stepfun(t1,1-1/a)-stepfun(t1,1+1/a); f3= stepfun(t1,0)-stepfun(t1,2); y1=conv(f1,f2); y2=conv(f2,f1); g1=conv(f1,(f2+f3)); g2=conv(f1,f2)+conv(f1,f3); r=2*length(t1)-1; t=-10:1/a:10; subplot(2,2,1);plot(t,y1); axis([-5,5,0,1.2]); title('y1(t)'); subplot(2,2,2);plot(t,y2); axis([-5,5,0,1.2]); title('y2(t)'); subplot(2,2,3);plot(t,g1);
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信号与系统课堂实验报告实验一：一．实验项目名称：表示信号、系统的MATLAB 函数、工具箱二．实验原理：利用MATLAB 强大的数值处理工具来实现信号的分析和处理，首先就是要学会应用MATLAB 函数来构成信号。
常见的基本信号可以简要归纳如下： 1.单位抽样序列()?≠==0001n n n δ在MATLAB 中可以利用zeros()函数实现 ()N zeros x ,1=;()11=x 如果()n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到()k n -δ，即： ()??≠==-kn kn k n 01δ2.单位阶跃序列()?<≥=0001n n n u在MATLAB 中用one()函数实现()N ones x ,1=3.正弦序列())(?π+=Fs fn A n x /2sin利用MATLAB 实现)/***2sin(*1:0fai Fs n f pi A x N n +=-=4.复正弦序列()jwn e n x =利用MATLAB 实现)**exp(1:0n w j x N n =-=5.指数序列 ()n a n x =利用MATLAB 实现na x N n ^1:0=-=三．实验目的目的：1、加深对常用离散信号的理解；2、熟悉表示信号的基本MATLAB 函数。
任务：基本MATLAB 函数产生离散信号；基本信号之间的简单运算；判断信号周期。
四．实验内容内容（一）：使用实验仿真系统内容（二）：MATLAB 仿真五．实验器材计算机、MATLAB 软件。
六．实验步骤内容一：信号的表示及简单运算1.在MATLAB环境下输入命令>>xhxt启动《信号与系统》MATLAB实验工具箱。
点击按钮“点击进入”，进入工具箱主界面。
如图所示，选中实验模块对应列表框的第一项“实验一表示信号、系统的MATLAB函数、工具箱”，点击按钮“进入实验”；2、实验一的启动界面，如图所示。
仔细阅读实验目的和实验内容，然后点击按钮“进入实验”，打开实验一主界面。
西工大信号与系统-实验1
西工大信号与系统-实验1西北工业大学《信号与系统》实验报告西北工业大学一、实验目的学习使用MATLAB，巩固课本知识。
二、实验要求认真完成三、实验设备（环境）电脑，带MATLAB；四、实验内容与步骤认真看实验册，完成后面习题五、实验结果1.2 离散时间正弦信号a.上图分别是0<n<2N-1,M=4,5,7,10时，Xm[n]的图像。
由上图可看出，当M=4时，基波周期T=3；M=5时，基波周期T=12；M=7时，基波周期T=12；M=10时，基波周期T=6；所以当M=4时，得到的最小整数周期为3。
题中信号Xm(n)=sin(2πMn/N)的频率w=2πM/N，由公式得周期T=2kπ/w，有T=kN/M （k=1,2,...）。
当N/M为正整数时，最小周期T=N/M；当N/M为有理数时，不管M>N或者M<N，都有最小周期T=N；当N/M为无理数时，该序列不是周期序列b.以上是代码，下图是运行结果由上图可看出，图上一共有3个唯一的信号。
当k=1和k=6的时候的图像是一样的。
因为档k= 1时，wk=(2*PI)/5,k=6时，wk=2PI+(2*PI)/5,即w6 = 2PI+w1，因为sin函数的周期是2PI，所以他俩的图像是一样的c.代码如下：图像如下：可得出结论：如果2*pi/w0不是有理数，则该信号不是周期的1.3离散时间信号时间变量的变换a. nx=[zeros(1,3) 2 0 1 -1 3 zeros(1,3)];图像如下：b. 代码如下：x=zeros(1,11);x(4)=2;x(6)=1;x(7)=-1;x(8)=3;n=-3:7;n1=n-2;n2=n+1;n3=-n;n4=-n+1;y1=x；y2=x；y3=x；y4=x；c: 代码和结果如下结果下图是结果图X 超前2得到y1,；x 延时1得到y2；x 倒置再延时1得到y3；x 倒置再延时2得到y4.1.4离散时间系统a: 证明：当n=0时，若输入][][1n n x δ=，则x1(0) =1,y10)=1;若 ][2][2n n x δ= ，则x2(0)=2，y2(0)=sin(pi/4)= （根号2）/2,结果不等于 2倍y1(0),因此是非线形的。
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for n=-6:9
y(n)=heaviside(n)+heaviside(n+1);
end
x
y
在实验过程中，以上代码总是显示不知如何解决。
1.5实现一阶差分方程
1.6连续时间复指数信号
a:代码如图：
过程中发现了课本中的一个错误：
就是函数x5的两个参数“5和T”的位置放反了。代码的结果如下图：
y2=x；
y3=x；
y4=x；
c:代码和结果如下结果
下图是结果图
X超前2得到y1,；x延时1得到y2；x倒置再延时1得到y3；x倒置再延时2得到y4.
1.4离散时间系统
a:证明：当n=0时，若输入 ，则x1(0) =1,y10)=1;
若 ，则x2(0)=2，y2(0)=sin(pi/4)=（根号2）/2,
1.3离散时间信号时间变量的变换
a. nx=[zeros(1,3) 2 0 1 -1 3 zeros(1,3)];图像如下：
b.代码如下：
x=zeros(1,11);
x(4)=2;
x(6)=1;
x(7)=-1;
x(8)=3;
n=-3:7;
n1=n-2;
n2=n+1;
n3=-n;
n4=-n+1;
y1=x；
结果不等于2倍y1(0),因此是非线形的。
b：证明：y[n]=x[n]+x[n+1]=u[n]+u[n+1],当n=-1时，y[-1]=u[-1]+u[0]=1,即当n<0时，存在y(n)不等于0，因此原系统不是因果的
MATLAB：（使用了heaviside函数）
for n=-5:9
x(n)=heaviside(n);
由上图可看出，当M=4时，基波周期T=3；M=5时，基波周期T=12；M=7时，基波周期T=12；M=10时，基波周期T=6；所以当M=4时，得到的最小整数周期为3。
题中信号Xm(n)=sin(2πMn/N)的频率w=2πM/N，由公式得周期T=2kπ/w，有T=kN/M（k=1,2,...）。当N/M为正整数时，最小周期T=N/M；当N/M为有理数时，不管M>N或者M<N，都有最小周期T=N；当N/M为无理数时，该序列不是周期序列
西北工业大学
《信号与系统》实验报告
西北工业大学
一、实验目的
学习使用MATLAB，巩固课本知识。
二、实验要求
认真完成
三、实验设备（环境）
电脑，带MATLAB；
四、实验内容与步骤
认真看实验册，完成后面习题
五、实验结果
1.2离散时间正弦信号
a.
上图分别是0<n<2N-1,M=4,5,7,10时，Xm[n]的图像。
ezplot(real(x3),t)
x3=sym('(exp(i*(2*pi*t/3)))+(exp(i*(pi*t)))');
t=0:12;
ezplot(imag(x3),t)
六、实验分析与讨论
教师评语：
签名：
日期：
成绩：
和书上的图1.2是一致的。
b:正余弦函数分别定义如下：
T=4
T=8
T=16
X(t)的基波周期为：T1= T/2
1.8连续时间信号的能量与功率
a:
b: x1的图像T=10
X2的图像：T=10
X3的图像
x3=sym('(exp(i*(2*pi*t/3)))+(exp(i*(pi*t)))');
t=0:12;b. Nhomakorabea以上是代码，下图是运行结果
由上图可看出，图上一共有3个唯一的信号。当k=1和k=6的时候的图像是一样的。因为档k= 1时，wk=(2*PI)/5,k=6时，wk=2PI+(2*PI)/5,即w6 = 2PI+w1，因为sin函数的周期是2PI，所以他俩的图像是一样的
c.代码如下：
图像如下：
可得出结论：如果2*pi/w0不是有理数，则该信号不是周期的