信号系统实验报告

title
结果如图所示：
function F=fsana(t,f,N)
omg1=2*pi/(max(t)-min(t));
k=[0:N]';
F=1/length(t)*exp(-j*kron(k*omg1,t.'))*f
T1=2*pi;
N1=300;
t=linspace(0,T1-T1/N1,N1)';
0 - 1.0000i
k =
1
运行得出图形
a=[1,0,1];
b=[1,0,2];
sys=tf(b,a);
t=[0,0.1,10];
e1=t.^2;
ri=lsim(sys,e1,t);
e2=exp(t);
r2=lsim(sys,e2,t);
ex_3_4_plot();
五、实验小结
根据实验观测结果，了解任意信号输入的零状态响应和周期信号输入的稳态响应用拉普拉斯变换求解的方法。在试验中绝对不能缺少的是严谨的态度，要细心，步骤要有条理。
2、已知连续时间信号x(t)=sin(100∏t)+cos(200∏t),以400Hz速率对x(t)进行抽取得到离散信号x1(n),在对x1(n)依次进行8比特量化和PCM编码后分别得到量化信号x2(n)和系列x3(n)，试用simulink仿真产生并绘制上述各个信号。诺要由x3(n)恢复出连续时间信号y(t)，请设计低通滤波器并绘制y(t)。
硬件实验
实验一、周期信号的频谱测试
实验二、模拟滤波器频率特性测试
实验三、连续时间系统的模拟
实验一、
一、实验目的
1、熟悉matlab编程语言；
2、掌握用simulink进行系统仿真和输出波形的功能；
3、进一步掌握matlab的一些其他功能。
二、实验任务
1、组建一个 函数，并用它求x= 的值；
2、试利用simulink对下列微分方程进行系统仿真，并得到输出波形，比较在e(t)=u(t)、和e(t)=sin(20πt)时的输出情况。
set(a,'color','red');
grid on
axis([-1,10,-0.5,4])
可见计算结果与simulink画的响应图一致
当e(t)=u(t)时，得系统框图：
simulink画图如下：
再用matlab画图得下图：
当e(t)=sin(t)时，得系统框图：
经用simulink画图得下图：
当e(t)= (t)时，得系统框图：
simulink画图如下：
r(t）=(-6)*exp(-2*t)+10*exp(-3*t);
再用matlab程序：
t=-1:0.1:10;
y=(-6)*exp(-2*t)+10*exp(-3*t);
a=plot(t,y);
set(a,'linewidth',2);
2、掌握利用MATLAB计算拉氏变换的函数用法。
二、实验原理
1、 利用MATLAB中的residue函数可得复杂的复数域表示式F（s）的部分分式展开式，其调用形式为：
[r，p]=residue（num，den）
其中，num，den分别为F（s）分子多项式和分母多项式的系数向量，r为所得部分分式展开式的系数向量，p为极点。得到结果后再查表即可求得F（s）的拉氏反变换。
在命令窗口中输入
b=[4,5];
a1=[1,2];
a2=[1,3];
a=conv(a1,a2);
[r,p,k]=residue(b,a)
结果为
r =
7.0000
-3.0000
p =
-3.0000
-2.0000
k =
[]
运行得出图形
a=[1,5,6];
b=[4,5];
sys=tf(b,a);
t=[0,0.1,10];
实 验 报 告
实验课程：MATLAB综合实验
学生姓名：胡慧敏
学号：6100209056
专业班级：电子093班
2011年 5 月 24 日
软件实验
实验一、Simulink仿真（1）
实验二、Simulink仿真（2）
实验三、傅里叶变换
实验四、拉普拉斯变换，连续时间系统的s域分析
实验五、傅里叶变换利用于通信系统
V2=V1*H
H=itf*h
H=ift*v2
运行结果：
2、编写程序为：
figure,
subplot(2,2,1), hold on, box on;
plot(t,h,'k-');
set(gca,'FontSize',16,'XLim',[-20 20],'YLim',[-0.1 1]);
xlabel('t');
function F=fsana(t,f,N)
omg1=2*pi/(max(t)-min(t));
k=[-N:N]';
F=1/length(t)*exp(-j*kron(k*omg1,t.'))*f;
编写fssyn函数：
%函数功能：定义功能函数fssyn由傅立叶级数系数F合成时间t对应的函数function f=fssyn(F,t)
F1=fsana(t,f,N);
figure(1);
stem(abs(F1),'s');
title
f2=fssyn(F1,t);
figure(2);
plot(t,f,'b',t,f2,'k');
xlabel('time[s]'),ylabel('Amplitude');
legend('origin','recover');
2、使用传递函数模块求解二阶微分方程i''+7i'+10i=e''+6e'+4e的方程解，其中u(t)是脉冲信号。需要使用Simulink求解g(t)。
得系统框图：
用线性系统lsim仿真的下列程序：
a=[1,7,10];
b=[1,6,4];
sys=tf(b,a);
t=[0:0.01:3];
figure;
subplot(2,2,1);
step(sys);
subplot(2,2,2);
x_step=zeros(size(t));
x_step(t>0)=1;
x_step(t==0)=1/2;
lsim(sys,x_step,t);
subplot(2,2,3);
[h1,t1]=impulse(sys,t);
实验五、傅里叶变换利
用于通信系统
一、实验目的
1、初步了解数字通信系统的原理与特点；
2、学习连续时间信号的抽样和PCM编码。
二、实验仪器
计算机
MATLAB软件
三、实验内容
1、已知有两个基带信号 和 ，分别用载波 和 进行传输。试用simulink仿真此通信系统，设计低通滤波器参数，并绘制各个关键点的信号波形。
四、实验步骤和结果
1、编写程序为：
(t,omg,FT,IFT]=prefourier([-2,2],300,[-50,50],100);
Tau=0.5;
V1=0*t;
V1(t>0&t<tau)=1
R=1;
C=0.3;
Alpha=1/R/C;
H=aplpha./(aplpha+j*omg);
V1=FT*V1;
3．利用fsana和fssyn计算习题1中x1（t）的钱10个傅立叶级数系数Fi，0《i<10,用这些系数合成周期为0.5的锯齿波y（t），0《t<2,并绘出图形
编程如下：
编写fsana函数：
%函数功能：定义一个功能函数来实现周期函数的傅里叶正变换t表示f表示的抽样时间f为一个周期内抽样函数值N为前几个指数形式的傅立叶级数系数
y2=y1-x_delta';
plot(t,y2,'k');
title('Impulse Response');
xlabel('Time(sec)');
ylabel('Amplitude');
故得下图结果：
五、实验小结
此实验中实用的仿真软件simulink使用简便但是高能功能强大，是信号系统实验的重要工具。必须重视该软件包的学习。
x=0;
forn=1:N
x=x+n^k;
end
在command window中调用该函数运行的结果如下：
>> x= add(100,2)+ add(100,1)+ add(100,-1)
x =
3.4341e+005
2）Simulink求以下函数
（1） 进行仿真并比较在e(t)=u(t)、和e(t)=sin(20πt)时的输出情况。
f=1-2*t;
N=10;
F1=fsana(t,f,N);
运行结果：
F =
-5.2622
-0.0175 - 1.9866i
-0.0175 - 0.9932i
-0.0175 - 0.6620i
-0.0175 - 0.4964i
-0.0175 - 0.3970i
-0.0175 - 0.3307i
-0.0175 - 0.2833i
plot(t1,h1,'k');
title('Impulse Response');