信号与系统matlab实验 加入一次谐波和五次谐波
信号与系统matlab实验报告
信号与系统MATLAB实验报告实验目的本实验旨在通过MATLAB软件进行信号与系统的相关实验，探究信号与系统的特性与应用。
实验步骤1. 准备工作在正式进行实验之前，我们需要做一些准备工作。
首先，确保已经安装好MATLAB软件，并且熟悉基本的操作方法。
其次，准备好实验所需的信号与系统数据，可以是已知的标准信号，也可以是自己采集的实际信号。
2. 信号的生成与显示使用MATLAB编写代码，生成不同类型的信号。
例如，可以生成正弦信号、方波信号、三角波信号等。
通过绘制信号波形图，观察不同信号的特点和变化。
t = 0:0.1:10; % 时间范围f = 1; % 信号频率s = sin(2*pi*f*t); % 正弦信号plot(t, s); % 绘制信号波形图3. 系统的建模与分析根据实验需求，建立相应的系统模型。
可以是线性时不变系统，也可以是非线性时变系统。
通过MATLAB进行模型的建立和分析，包括系统的时域特性、频域特性、稳定性等。
sys = tf([1, 2], [1, 3, 2]); % 系统传递函数模型step(sys); % 绘制系统的阶跃响应图4. 信号与系统的运算对于给定的信号和系统，进行信号与系统的运算。
例如，进行信号的卷积运算、系统的响应计算等。
通过MATLAB实现运算，并分析结果的意义与应用。
x = [1, 2, 3]; % 输入信号h = [4, 5, 6]; % 系统响应y = conv(x, h); % 信号的卷积运算plot(y); % 绘制卷积结果的波形图5. 实验结果分析根据实验数据和分析结果，对实验进行结果总结与分析。
可以从信号的特性、系统的特性、运算结果等方面进行综合性的讨论和分析。
实验总结通过本次实验，我们学习了如何在MATLAB中进行信号与系统的实验。
通过生成信号、建立系统模型、进行运算分析等步骤，我们深入理解了信号与系统的基本原理和应用方法。
通过实验数据和结果分析，我们对信号与系统有了更深刻的认识，并掌握了MATLAB在信号与系统实验中的应用技巧。
matlab信号与系统实验报告
实验一 基本信号的产生与运算一、 实验目的学习使用MATLAB 产生基本信号、绘制信号波形、实现信号的基本运算。
二、 实验原理MATLAB 提供了许多函数用于产生常用的基本信号：如阶跃信号、脉冲信号、指数信号、正弦信号和周期方波等等。
这些信号是信号处理的基础。
1、 利用MATLAB 产生下列连续信号并作图。
（1）51),1(2)(<<---=t t u t x （2）300),32sin()(3.0<<=-t t e t x t （3）1.01.0,3000cos 100cos )(<<-+=t t t t x （4）2000),8.0cos()1.0cos()(<<=t t t t x ππ 答：（1）、>> t=-1:0.02:5; >> x=(t>1);>> plot(t,-2*x);>> axis([-1,5,-3,1]);>> title('杨婕婕 朱艺星'); >> xlabel('x(t)=-2u(t-1)');（2）、>> t=0:0.02:30;>> x=exp(-0.3*t).*sin(2/3*t);>> plot(t,x);>> title('杨婕婕朱艺星');>> xlabel('x(t)=exp(-0.3*t).*sin(2/3*t)');因为原函数在t=15后x(t)取值接近于零，所以将横坐标改成0到15，看得更清晰axis([0,15,-0.2,0.6]);（3）>> t=-0.1:0.01:0.1;x=cos(100*t)+cos(3000*t);plot(t,x);>> title('杨婕婕朱艺星');>>xlabel('x=cos(100*t)+cos(3000*t)');因为t的间隔取太大，以至于函数不够准确，缩小t的间隔：t=-0.1:0.002:0.2;x=cos(100*t)+cos(3000*t);plot(t,x);title('杨婕婕')>> t=-0.1:0.0001:0.1;x=cos(100*t)+cos(3000*t);>> plot(t,x);title('杨婕婕朱艺星');>> xlabel('x=cos(100*t)+cos(3000*t)');（4）、t=0:0.01:200;>> x=cos(0.1*pi*t).*cos(0.8*pi*t);>> plot(t,x);>> title('杨婕婕朱艺星');>> xlabel('x=cos(0.1*pi*t).*cos(0.8*pi*t)');因为为周期函数，可以将横坐标t间隔扩大以便于观察图像>> axis([0,30,-1,1]);2、利用MATLAB 产生下列离散序列并作图。
基于matlab谐波抑制的仿真研究(毕设)
如果将整流相数增加到12 相，则5 次谐波电流下降到基波电流的4.5%，7 次谐波电流下降到3%。
除了可对整流器本身进行改造外，当有多台相同的6 脉动换流器同时工作时，可以用取自同一电源的换流变压器二次绕组之间适当的移相，以达到提高整流脉动数的目的。
（2）采用交流滤波装置。
采用交流滤波装置在谐波源的附近就近吸收谐波电流，以降低连接点处的谐波电压。
滤波装置是由电阻、电感、电容等元件组成的串联谐振电路，利用其串联谐振时阻抗最小的特性，消除5、7、11 次等高次谐波。
在运行中滤波器除了能起到滤波作用外还能兼顾无功补偿的需要。
（3）抑制快速变化的谐波。
快速变化的谐波源（如电弧炉、电力机车、晶闸管供电的轧钢机和卷扬机等）除了产生谐波外，往往还会引起供电电压的波动和闪变，有的（如电气化铁道的机车，处于熔化期的电弧炉等）还会造成系统电压三相不平衡，严重影响公用电网的电能质量。
抑制快速变化谐波较全面的技术措施就是在谐波源处并联装设静止无功补偿装置，可有效减小波动谐波源的谐波量，同时，可以抑制电压波动、闪变、三相不平衡，还可补偿功率因数，目前技术上较成熟。
（4）避免并联电容器组对谐波的放大作用。
在电力系统，中并联电容器组可以改善无功，起改善功率因数和调节电压的作用。
当有谐波源时，在一定的参数下，电容器组会对谐波起放大作用，危及电容器本身和附近电气设备的安全。
因此可采取改变电容器的串联电抗器，或将电容器组的一些支路改为滤波器，还可以采取限定电容器组的投入容量，避免电容器对谐波的放大。
（5）LC无源滤波法。
LC无源滤波器是一种常用的谐波补偿装置。
它的基本工作原理是利用LC谐振回路的特点抑制向电网注入的谐波电流。
当谐振回路的谐振频率和其中一高次谐波电流频率相同时，则可将该次谐波电流滤除，使其不会进入电网。
多个不同谐振频率的谐振回路可溥除多个高次谐波电流，这种方法简单易行。
（6）采用有源电力滤波器APF（Active Power Filter）。
matlab软件仿真实验（信号与系统）（1）
matlab软件仿真实验（信号与系统）（1）《信号与系统实验报告》学院：信息科学与⼯程学院专业：物联⽹⼯程姓名：学号：⽬录实验⼀、MATLAB 基本应⽤实验⼆信号的时域表⽰实验三、连续信号卷积实验四、典型周期信号的频谱表⽰实验五、傅⽴叶变换性质研究实验六、抽样定理与信号恢复实验⼀MATLAB 基本应⽤⼀、实验⽬的：学习MATLAB的基本⽤法，了解 MATLAB 的⽬录结构和基本功能以及MATLAB在信号与系统中的应⽤。
⼆、实验内容：例⼀已知x的取值范围，画出y=sin(x)的图型。
x=0:0.05:4*pi;y=sin(x);plot(y)例⼆计算y=sin(π/5)+4cos(π/4)例三已知z 取值范围，x=sin(z);y=cos(z);画三维图形。
z=0:pi/50:10*pi;x=sin(z);y=cos(z);plot3(x,y,z)xlabel('x')ylabel('y')zlabel('z')例四已知x的取值范围，⽤subplot函数绘图。
参考程序：x=0:0.05:7;y1=sin(x);y2=1.5*cos(x);y3=sin(2*x);y4=5*cos(2*x);subplot(2,2,1),plot(x,y1),title('sin(x)')subplot(2,2,2),plot(x,y2),title('1.5*cos(x)')subplot(2,2,3),plot(x,y3),title('sin(2*x)')subplot(2,2,4),plot(x,y4),title('5*cos(2*x)')连续信号的MATLAB表⽰1、指数信号：指数信号Ae at在MATLAB中可⽤exp函数表⽰，其调⽤形式为：y=A*exp(a*t) (例取 A=1,a=-0.4)参考程序：A=1;a=-0.4;t=0:0.01:10;ft=A*exp(a*t);plot(t,ft);grid on;2、正弦信号：正弦信号Acos(w0t+?)和Asin(w0t+?)分别由函数cos和sin表⽰，其调⽤形式为：A*cos(w0t+phi) ;A*sin(w0t+phi) (例取A=1，w0=2π，?=π/6) 参考程序：A=1;w0=2*pi; phi=pi/6; t=0:0.001:8;ft=A*sin(w0*t+phi);plot(t,ft);grid on ;3、抽样函数：抽样函数Sa(t)在MATLAB中⽤sinc函数表⽰，其定义为：sinc(t)=sin(πt)/( πt)其调⽤形式为：y=sinc(t)参考程序：t=-3*pi:pi/100:3*pi;ft=sinc(t/pi);plot(t,ft);grid on;4、矩形脉冲信号：在MATLAB中⽤rectpuls函数来表⽰，其调⽤形式为：y=rectpuls(t,width),⽤以产⽣⼀个幅值为1，宽度为width,相对于t=0点左右对称的矩形波信号，该函数的横坐标范围由向量t决定，是以t=0为中⼼向左右各展开width/2的范围，width的默认值为1。
基于MATLAB的谐波分析FFT概要
基于MATLAB的谐波分析FFT概要谐波分析是一种用于分析信号频谱的方法，主要用于确定信号中存在的谐波成分。
在MATLAB中，谐波分析可以通过使用快速傅里叶变换（FFT）来实现。
本文将详细介绍基于MATLAB的谐波分析FFT的概要。
首先，快速傅里叶变换（FFT）是一种用于将时域信号转换为频域信号的数学技术。
它能够将信号分解为一系列频率成分，并显示每个成分的幅度和相位。
因为FFT算法在计算上非常高效，所以它成为了谐波分析的主要工具。
在MATLAB中进行谐波分析FFT时，首先需要准备要分析的信号。
信号可以是实际测量到的数据，也可以是经过仿真或计算得到的数据。
通常，信号是一个包含多个周期的数据序列。
然后，为了进行谐波分析，需要对信号进行预处理。
这包括对信号进行采样和量化。
采样是将连续信号转换为离散数据点的过程，而量化是将连续数据转换为离散数值的过程。
在MATLAB中，可以使用内置的函数来执行这些操作。
接下来，将使用MATLAB的FFT函数对预处理后的信号进行频谱分析。
FFT函数将信号转换为复数数组表示形式，并将其分解为频率成分。
它返回一个包含信号频率谱的长度为N的向量，其中N是输入信号的长度。
在得到频谱后，可以使用MATLAB的plot函数来可视化频谱。
可以将频谱以线性刻度或对数刻度绘制，以便更好地显示信号的谐波成分。
通过分析频谱中的峰值，可以确定信号中存在的谐波频率和对应的幅度。
谐波分析不仅可以用于确定信号中存在的谐波成分，还可以用于分析信号的频率特性和频带宽度。
通过对谐波分析结果进行进一步处理和计算，可以得到信号的功率谱密度、频谱峰值等相关信息。
在进行谐波分析FFT时，还需要注意一些常见的问题和注意事项。
例如，由于FFT是一种离散傅里叶变换方法，它要求输入信号的长度必须是2的幂。
如果信号长度不符合这个要求，可以使用MATLAB的补零技术进行填充。
此外，为了改善谐波分析的准确性，还可以对信号进行窗函数处理。
MATLAB信号与系统实验报告
信号与系统实验报告（5）MATLAB 综合实验项目二 连续系统的频域分析目的：周期信号输入连续系统的响应可用傅里叶级数分析。
由于计算过程烦琐，最适合用MATLAB 计算。
通过编程实现对输入信号、输出信号的频谱和时域响应的计算，认识计算机在系统分析中的作用。
任务：线性连续系统的系统函数为11)(+=ωωj j H ，输入信号为周期矩形波如图1所示，用MATLAB 分析系统的输入频谱、输出频谱以及系统的时域响应。
图1方法：1、确定周期信号f(t)的频谱nF 。
基波频率Ω。
2、确定系统函数)(Ωjn H 。
3、计算输出信号的频谱nn F jn H Y )(Ω= 4、系统的时域响应∑∞-∞=Ω=n tjn neY t y )(MATLAB 计算为y=Y_n*exp(j*w0*n'*t);要求（画出3幅图）：1、在一幅图中画输入信号f(t)和输入信号幅度频谱|F(jω)|。
用两个子图画出。
2、画出系统函数的幅度频谱|H(jω)|。
3、在一幅图中画输出信号y(t)和输出信号幅度频谱|Y(jω)|。
用两个子图画出。
解:(1)分析计算：输入信号的频谱为(n)输入信号最小周期为=2，脉冲宽度，基波频率Ω=2π/=π，所以(n)系统函数为因此输出信号的频谱为系统响应为(2)程序：t=linspace(-3,3,300);tau_T=1/4; %n0=-20;n1=20;n=n0:n1; %计算谐波次数20F_n=tau_T*Sa(tau_T*pi*n);f=2*(rectpuls(t+1.75,0.5)+rectpuls(t-0.25,0.5)+rectpuls(t-2.25,0.5));figure(1),subplot(2,1,1),line(t,f,'linewidth',2); %输入信号的波形axis([-3,3,-0.1,2.1]);grid onxlabel('Time(sec)','fontsize',8),title('输入信号','fontweight','bold') %设定字体大小，文本字符的粗细text(-0.4,0.8,'f(t)')subplot(2,1,2),stem(n,abs(F_n),'.'); %输入信号的幅度频谱xlabel('n','fontsize',8),title('输入信号的幅度频谱','fontweight','bold')text(-4.0,0.2,'|Fn|')H_n=1./(i*n*pi+1);figure(2),stem(n,abs(H_n),'.'); %系统函数的幅度频谱xlabel('n','fontsize',8),title('系统函数的幅度频谱','fontweight','bold')text(-2.5,0.5,'|Hn|')Y_n=H_n.*F_n;y=Y_n*exp(i*pi*n'*t);figure(3),subplot(2,1,1),line(t,y,'linewidth',2); %输出信号的波形axis([-3,3,0,0.5]);grid onxlabel('Time(sec)','fontsize',8),title('输出信号','fontweight','bold')text(-0.4,0.3,'y(t)')subplot(2,1,2),stem(n,abs(Y_n),'.'); %输出信号的幅度频谱xlabel('n','fontsize',8),title('输出信号的幅度频谱','fontweight','bold')text(-4.0,0.2,'|Yn|')(3)波形：-3-2-1012300.511.52Time(sec)输入信号n输入信号的幅度频谱-20-15-10-55101520n系统函数的幅度频谱-3-2-112300.10.20.30.4Time(sec)输出信号n输出信号的幅度频谱项目三 连续系统的复频域分析目的：周期信号输入连续系统的响应也可用拉氏变换分析。
信号与系统实验_矩形信号的分解
学号： 姓名：实验三、矩形信号的分解一、实验目的1、分析典型的矩形脉冲信号，了解矩形脉冲信号谐波分量的构成；2、观察矩形脉冲信号分解出各谐波分量的情况。
二、预备知识1.学习“周期信号的傅里叶级数分析”一节；2．复习matlab 软件的使用方法。
3．信号的滤波知识三、实验原理1、信号的频谱与测量信号的时域特性和频域特性是对信号的两种不同的描述方式。
对于一个时域的周期信号)t (f ，只要满足狄利克莱(Dirichlet)条件，就可以将其展开成三角形式或指数形式的傅里叶级数。
例如，对于一个周期为T 的时域周期信号)t (f ，可以用三角形式的傅里叶级数求出它的各次分量，在区间)T t ,t (11+内表示为)sin cos ()(10t n b t n a a t f n n n Ω+Ω+=∑∞=即将信号分解成直流分量及许多余弦分量和正弦分量，研究其频谱分布情况。
AA（c）图3-1 信号的时域特性和频域特性信号的时域特性与频域特性之间有着密切的内在联系，这种联系可以用图3-1来形象地表示。
其中图3-1(a)是信号在幅度--时间--频率三维座标系统中的图形；图3-1(b)是信号在幅度--时间座标系统中的图形即波形图；把周期信号分解得到的各次谐波分量按频率的高低排列，就可以得到频谱图。
反映各频率分量幅度的频谱称为振幅频谱。
图3-1(c)是信号在幅度--频率座标系统中的图形即振幅频谱图。
反映各分量相位的频谱称为相位频谱。
在本实验中只研究信号振幅频谱。
周期信号的振幅频谱有三个性质：离散性、谐波性、收敛性。
测量时利用了这些性质。
从振幅频谱图上，可以直观地看出各频率分量所占的比重。
测量方法有同时分析法和顺序分析法。
2、 矩形脉冲信号的频谱一个幅度为E ，脉冲宽度为τ，重复周期为T 的矩形脉冲信号，如图10-3所示。
图3-2 周期性矩形脉冲信号其傅里叶级数为：t n Tn Sa T E T E t f n i ωπτττcos )(2)(1∑=+= 该信号第n 次谐波的振幅为：Tn T n T E T n Sa T E a n /)/sin(2)(2τπτπττπτ== 由上式可见第n 次谐波的振幅与E 、T 、τ有关。
信号与系统实验--matlab-软件部分
%plot(t,f7); %plot(t,f9); plot(t,f11); xlabel('N=11') subplot(3,2,1); plot(t,f9); xlabel('N=9') subplot(3,2,2); plot(t,f7); xlabel('N=7') subplot(3,2,3); plot(t,f5); xlabel('N=5') subplot(3,2,4); plot(t,f3) xlabel('N=3') subplot(3,2,5); plot(t,f1) xlabel('基波') subplot(3,2,6) 运行结果如下：
plot(t,x2); axis([0 20 -3 3]) subplot(1,3,3); plot(t,x3); axis([0 20 -3 3]) 3、一个程序分别对横轴和纵轴给出锯齿波和三角波的标注。 clear all; w=0.5; t1=0:0.0001:1; t=10*pi*t1; y=sawtooth(t); y1=sawtooth(t,w); subplot(2,1,1) plot(t,y) xlabel('锯齿波'); subplot(2,1,2) plot(t,y1) xlabel('三角波')
1 1 1 [sin t sin 3t sin 5t sin nt 3 5 n n 1,3,5
用 Matlab 编程，依次取一次谐波；一三次谐波的合成；一三五次谐波的合成； 一三五七次谐波的合成…。观察谐波叠加后的波形。 基本程序如下： t0=0,tn=10,dt=0.001;t=t0:dt:tn; w=0.5*pi; f1=(4/pi).*sin(w.*t); f3=(4/pi).*(sin(w.*t)+(1/3)*sin(3.*w.*t)); f5=(4/pi).*(sin(w.*t)+(1/3)*sin(3.*w.*t)+(1/5)*sin(5.*w.*t)); f7=(4/pi).*(sin(w.*t)+(1/3)*sin(3.*w.*t)+(1/5)*sin(5.*w.*t)+(1/7)*sin (7.*w.*t)); f9=(4/pi).*(sin(w.*t)+(1/3)*sin(3.*w.*t)+(1/5)*sin(5.*w.*t)+(1/7)*sin (7.*w.*t)+(1/9)*sin(9.*w.*t)); f11=(4/pi).*(sin(w.*t)+(1/3)*sin(3.*w.*t)+(1/5)*sin(5.*w.*t)+(1/7)*si n(7.*w.*t)+(1/9)*sin(9.*w.*t)+(1/11)*sin(11.*w.*t)) %plot(t,f1); %plot(t,f3); %plot(t,f5);
信号与系统实验报告实验一常见连续信号的MATLAB表示北京理工大学珠海学院
信号与系统实验报告实验一常见连续信号的MATLAB表示北京理工大学珠海学院实验一常见连续信号的MATLAB表示报告人：姓名班级学号一、实验目的1、熟悉常见连续时间信号的意义、特性及波形；2、学会使用MATLAB表示连续时间信号的方法；3、学会使用MATLAB绘制连续时间信号的波形。
二、实验内容及运行结果一、运行以上5个例题的程序，保存运行结果。
1、对于连续信号()()() t ttSa tfsin ==，将它表示成行向量形式，同时用绘图命令plot( )函数绘制其波形。
程序:t1=-10:0.5:10;%定义时间t的取值范围及取样间隔（p=0.5），则t1是一个%维数为41的行向量f1=sin(t1)./t1; %定义信号表达式，求出对应采样点上的样值%同时生成与向量t1维数相同的行向量f1figure(1) %打开图形窗口1plot(t1,f1) %以t1为横坐标，f1为纵坐标绘制f1的波形xlabel('取样间隔p＝0.5');title('f(t)=Sa(t)=sin(t)/t');t2=-10:0.1:10;%定义时间t的取值范围及取样间隔（p=0.1），则t2是一个%维数为201的行向量f2=sin(t2)./t2; %定义信号表达式，求出对应采样点上的样值%同时生成与向量t2维数相同的行向量f2figure(2) %打开图形窗口2plot(t2,f2) %以t2为横坐标，f2为纵坐标绘制f2的波形xlabel('取样间隔p ＝0.1');title('f(t)=Sa(t)=sin(t)/t');运行结果:2、对于连续信号()()()tt t Sa t f sin ==，用符号表达式来表示它，同时用ezplot( )命令绘出其波形。
程序: syms t %符号变量说明f=sin(t)/t ; %定义函数表达式ezplot(f,[-10,10]) %绘制波形，并且设置坐标轴显示范围运行结果:3、用stepfun( )函数表示单位阶跃信号，并绘出其波形。
matlab信号仿真谐波(word文档良心出品)
综合训练①实验内容：利用matlab绘制频率自定的正弦信号（连续时间和离散时间），复指数信号（连续时间），并举例实际中哪些物理现象可以用正弦信号，复指数信号来表示。
绘制成谐波关系的正弦信号（连续时间和离散时间），分析其周期性和频率之间的关系。
实验步骤：一、绘制谐波关系的正弦信号分析：由于正弦信号可以表示成两个共轭的复指数信号相减，然后再除去两倍的单位虚数得到，故，我们将正弦信号设置为X=exp(j*pi*n/4)-exp(-j*pi*n/4))/(2*j)此信号就相当于x=sin(pi*n/4)设计程序如下：n=[0:32]; %设置n的取值x=(exp(j*pi*n/4)-exp(-j*pi*n/4))/(2*j); %限定离散正弦信号stem(n,x) %绘制该离散正弦信号通过Matlab所得图形如下：分析：同样的连续型的正弦信号同样也可以用类似方式绘制. x=sym('(exp(j*pi*t/T)+exp(-j*pi*t/T))/2');%函数表示正弦信号x5=subs(x,5,'T'); %设置周期大小ezplot(x5,[0,10]) %绘制图形所得结果如下：二、绘制复指数信号分析：由于复指数信号有实数部分和虚数部分，所以绘制其图形，我们采取了分别绘制的方法，将实数和虚数分别画出。
实验程序如下：t=[0:.01:10]; %产生时间轴的等差点y=exp((1+j*10)*t); %设置复指数信号subplot(211),plot(t,real(y)); %绘制实数信号图形gridsubplot(212),plot(t,imag(y)); %绘制虚数部分图形grid实验所得结果如下：结论：●周期信号可以分解成谐波分量的和(傅里叶级数展开)●谐波分量可以用复指数信号表示。
●复指数信号的周期等于2π除以其角频率。
●因此周期信号的周期等于各个谐波分量的周期的最小公倍数●谐波分量的角频率为一次谐波分量角频率（基波角频率）的整数倍●因此周期信号的周期等于2π除以基波角频率应用：连续的正弦信号在简谐振动（如分析弹簧振子,单摆等）中有所应用。
使用Matlab中的谐波叠加法步骤
使用Matlab中的谐波叠加法步骤使用谐波叠加法是一种常用的信号处理技术，能够通过将多个谐波信号叠加以生成更复杂的信号。
在Matlab中，我们可以使用谐波叠加法来模拟和分析各种波形和信号。
在这篇文章中，我们将介绍使用Matlab中的谐波叠加法的基本步骤和一些实例。
通过深入探索这些步骤，您将能够更好地理解谐波叠加法的原理和应用。
1. 确定谐波的频率和振幅在使用谐波叠加法之前，我们需要明确要叠加的谐波的频率和振幅。
这些参数将决定最终生成的复合信号的特性。
可以通过定义一个频率向量和振幅向量来确定谐波的频率和振幅。
2. 生成谐波信号在Matlab中，我们可以使用sin或cos函数来生成谐波信号。
通过设置相应的频率和振幅，可以生成单个谐波信号。
为了生成多个谐波信号，我们可以使用循环语句来逐一生成并叠加这些信号。
3. 叠加谐波信号通过循环生成的多个谐波信号，我们可以使用加法运算符来将它们叠加在一起，生成复合信号。
在Matlab中，可以使用sum函数来实现信号的叠加。
4. 分析复合信号生成了复合信号之后，我们可以使用Matlab提供的各种信号分析工具来对它进行进一步的分析。
例如，我们可以使用快速傅里叶变换（FFT）来将信号转换到频域，以便于观察信号的频谱特性。
此外，我们还可以计算信号的均方根值、峰值、功率等参数。
回顾性的总结：在本文中，我们介绍了使用Matlab中的谐波叠加法来模拟和分析信号的步骤。
首先，我们确定了谐波的频率和振幅，然后生成了多个谐波信号，并将它们叠加在一起生成复合信号。
最后，我们可以使用Matlab提供的信号分析工具对复合信号进行进一步的研究和分析。
从简到繁、由浅入深的方式，本文提供了一个基本的介绍和步骤示例，以帮助读者更好地理解和应用谐波叠加法。
通过本文的学习，读者可以了解如何使用Matlab来模拟和分析各种复杂的信号。
期望读者能够根据这些基础知识在自己的工程和科研领域中灵活应用谐波叠加法。
用MATLAB进行FFT谐波分析
FFT是离散傅立叶变换的快速算法，可以将一个信号变换到频域。
有些信号在时域上是很难看出什么特征的，但是如果变换到频域之后，就很容易看出特征了。
这就是很多信号分析采用FFT变换的原因。
另外，FFT可以将一个信号的频谱提取出来，这在频谱分析方面也是经常用的。
虽然很多人都知道FFT是什么，可以用来做什么，怎么去做，但是却不知道FFT之后的结果是什意思、如何决定要使用多少点来做FFT。
现在就根据实际经验来说说FFT结果的具体物理意义。
一个模拟信号，经过ADC采样之后，就变成了数字信号。
采样定理告诉我们，采样频率要大于信号频率的两倍，这些我就不在此罗嗦了。
采样得到的数字信号，就可以做FFT变换了。
N个采样点，经过FFT之后，就可以得到N个点的FFT结果。
为了方便进行FFT运算，通常N取2的整数次方。
假设采样频率为Fs，信号频率F，采样点数为N。
那么FFT之后结果就是一个为N点的复数。
每一个点就对应着一个频率点。
这个点的模值，就是该频率值下的幅度特性。
具体跟原始信号的幅度有什么关系呢？假设原始信号的峰值为A，那么FFT的结果的每个点（除了第一个点直流分量之外）的模值就是A的N/2倍。
而第一个点就是直流分量，它的模值就是直流分量的N倍。
而每个点的相位呢，就是在该频率下的信号的相位。
第一个点表示直流分量（即0Hz），而最后一个点N的再下一个点（实际上这个点是不存在的，这里是假设的第N+1个点，也可以看做是将第一个点分做两半分，另一半移到最后）则表示采样频率Fs，这中间被N-1个点平均分成N等份，每个点的频率依次增加。
例如某点n所表示的频率为：Fn=(n-1)*Fs/N。
由上面的公式可以看出，Fn所能分辨到频率为为Fs/N，如果采样频率Fs 为1024Hz，采样点数为1024点，则可以分辨到1Hz。
1024Hz的采样率采样1024点，刚好是1秒，也就是说，采样1秒时间的信号并做FFT，则结果可以分析到1Hz，如果采样2秒时间的信号并做FFT，则结果可以分析到0.5Hz。
信号与系统分析实验信号的频谱分析
实验三信号的频谱分析1方波信号的分解与合成实验1实验目的1. 了解方波的傅立叶级数展开和频谱特性。
2. 掌握方波信号在时域上进行分解与合成的方法。
3. 掌握方波谐波分量的幅值和相位对信号合成的影响。
2 实验设备PC机一台，TD－SAS系列教学实验系统一套。
3 实验原理及内容1. 信号的傅立叶级数展开与频谱分析信号的时域特性和频域特性是对信号的两种不同的描述方式。
对于一个时域的周期信号f(t)，只要满足狄利克莱条件，就可以将其展开成傅立叶级数：如果将式中同频率项合并，可以写成如下形式：从式中可以看出，信号f(t)是由直流分量和许多余弦（或正弦）分量组成。
其中第一项A0/2是常数项，它是周期信号中所包含的直流分量；式中第二项A1cos(Ωt+φ1)称为基波，它的角频率与原周期信号相同，A1是基波振幅，φ1是基波初相角；式中第三项A2cos(Ωt+φ2)称为二次谐波，它的频率是基波的二倍，A2是基波振幅，φ2是基波初相角。
依此类推，还有三次、四次等高次谐波分量。
2. 方波信号的频谱将方波信号展开成傅立叶级数为：n=1，3，5…此公式说明，方波信号中只含有一、三、五等奇次谐波分量，并且其各奇次谐波分量的幅值逐渐减小，初相角为零。
图3-1-1为一个周期方波信号的组成情况，由图可见，当它包含的分量越多时，波形越接近于原来的方波信号，还可以看出频率较低的谐波分量振幅较大，它们组成方波的主体，而频率较高的谐波分量振幅较小，它们主要影响波形的细节。
（a）基波（b）基波＋三次谐波（c）基波＋三次谐波＋五次谐波（d）基波＋三次谐波＋五次谐波＋七次谐波（e）基波＋三次谐波＋五次谐波＋七次谐波＋九次谐波图3-1-1方波的合成3. 方波信号的分解方波信号的分解的基本工作原理是采用多个带通滤波器，把它们的中心频率分别调到被测信号的各个频率分量上，当被测信号同时加到多路滤波器上，中心频率与信号所包含的某次谐波分量频率一致的滤波器便有输出。
信号与系统MATLAB实验(word文档良心出品)
2016-2017学年第一学期信号与系统实验报告班级：姓名：学号：成绩：指导教师：实验一 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．实验原理信号一般是随时间而变化的某些物理量。
按照自变量的取值是否连续，信号分为连续时间信号和离散时间信号，一般用()f t 和()f k 来表示。
若对信号进行时域分析，就需要绘制其波形，如果信号比较复杂，则手工绘制波形就变得很困难，且难以精确。
MATLAB 强大的图形处理功能及符号运算功能，为实现信号的可视化及其时域分析提供了强有力的工具。
根据MATLAB 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。
下面分别介绍连续时间信号和离散时间信号的MATLAB 表示及其波形绘制方法。
1.连续时间信号所谓连续时间信号，是指其自变量的取值是连续的，并且除了若干不连续的点外，对于一切自变量的取值，信号都有确定的值与之对应。
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()f t ，可以用两个行向量f 和t 来表示，其中向量t 是用形如12::t t p t 的命令定义的时间范围向量，其中，1t 为信号起始时间，2t 为终止时间，p 为时间间隔。
向量f 为连续信号()f t 在向量t 所定义的时间点上的样值。
信号与系统matlab实验1
实验一 典型连续时间信号描述及运算二、典型连续信号波形的绘制 2、典型连续时间信号波形绘制 2）正弦信号 )0.2s i n ()(θ+⋅⋅⋅=Ttpi E t f 程序如下：t=-250:1:250;f1=150.0*sin(2.0.*t.*pi./100.00); f2=150.0*sin(2.0.*t.*pi./200.00);f3=150.0*sin((2.0.*t.*pi./200.00)+(pi./5.0)); plot(t,f1,'-',t,f2,'--',t,f3,'-.') 图形如下：3）衰减正弦信号 )()e x p ()0.2s i n ()(t u tT t pi E t f ⋅-⋅⋅⋅⋅=τ程序如下：t=0:1:500;f=200.0*sin(2.0.*t.*pi./100.00).*exp(-1.*t./250.0); plot(t,f); 图形如下：4）钟型信号 )e x p ()(22τt E t f -⋅=程序如下：t=-250:1:250;f1=400.0*exp(-1.*t.^2./100.0^2); f2=400.0*exp(-1.*t.^2./150.0^2); f3=400.0*exp(-1.*t.^2./250.0^2); plot(t,f1,'-',t,f2,'--',t,f3,'-.'); 图形如下：3、奇异信号波形绘制 1）符号函数 ⎩⎨⎧<->=011)s g n (t t t 程序如下：t=-5:0.01:5;f=sign(t); plot(t,f); 图形如下：2）阶跃信号 ⎩⎨⎧<>=01)(t t t u 程序如下：t=-5:0.01:5;f=0.5+0.5.*sign(t); plot(t,f); 图形如下：三、连续时间信号的运算已知)]4()()[4()(1--+-=t u t u t t f 及信号)2sin()(2t t f π=，用MATLAB 绘出满足下列要求的信号波形。
MATLAB信号与系统实验报告.doc
MATLAB信号与系统实验报告.doc实验目的：通过对MATLAB信号与系统工具箱中的函数学习和使用，掌握信号离散化、信号离散时间傅里叶变换、数字滤波器等信号处理方法并在MATLAB环境下实现，加深对信号与系统基础知识的理解。
实验原理：1.信号离散化：连续信号在计算机中只能被离散表示，因此需要对信号进行离散化处理。
MATLAB中有许多函数用于将连续信号离散化，包括‘sampling’和‘downsampling’函数。
2.离散时间傅里叶变换：离散时间傅里叶变换（DTFT）是信号处理中常用的方法，用于分析信号的频域特性。
使用MATLAB中的‘fft’（快速傅里叶变换）函数计算DTFT，其结果为复数。
3.数字滤波器：数字滤波器是在数字信号中进行滤波的一种方法。
MATLAB中提供了各种数字滤波器的函数，如‘designfilt’，‘filtfilt’，‘filter’等。
实验过程：1.信号离散化使用sinc函数生成一个连续信号，通过将其与离散时间通过平均取样的方法进行离散化，编写MATLAB代码将连续信号进行离散化，具体过程如下：Fs = 200; % sampling frequencyTs = 1/Fs; % sampling periodt = 0:Ts:1; % time vectorf1 = 5; % frequency of continuous signalsignal = sin(2*pi*f1*t); % continuous signalsampled = downsample(signal, 4); % downsample the signal by a factor of 4figure;plot(t, signal, 'b--', 'LineWidth', 1);hold on;stem(0:Ts*4:1, sampled, 'ro', 'LineWidth', 1.5);xlabel('Time (s)'); ylabel('Amplitude'); legend('Continuous', 'Sampled');其中，Fs表示采样频率，Ts为采样周期，t是时间向量，f1为连续信号的频率，signal为生成的连续信号。
信号与系统Matlab实验作业
实验一典型连续时间信号和离散时间信号一、实验目的掌握利用Matlab画图函数和符号函数显示典型连续时间信号波形、典型时间离散信号、连续时间信号在时域中的自变量变换。
二、实验内容1、典型连续信号的波形表示（单边指数信号、复指数信号、抽样信号、单位阶跃信号、单位冲击信号）1）画出教材P28习题1-1(3) ()[(63)(63)]t=----的波形图。
f t e u t u t2）画出复指数信号()()j t f t e σω+=当0.4, 8σω==(0<t<10)时的实部和虚部的波形图。
t=0:0.01:10;f1='exp(0.4*t)*cos(8*t)';f2='exp(0.4*t)*sin(8*t)';figure(1)ezplot(f1,t);grid on;figure(2)ezplot(f2,t);grid on;3）画出教材P16图1-18，即抽样信号Sa(t)的波形(-20<t<20)。
t=-10:0.01:10;f='sin(t)/t';ezplot(f,t);grid on;4）用符号函数sign画出单位阶跃信号u(t-3)的波形（0<t<10）。
t=0:0.01:10;f='(sign(t-3)+1)/2';ezplot(f,t);grid on;5）单位冲击信号可看作是宽度为∆，幅度为1/∆的矩形脉冲，即t=t 1处的冲击信号为11111 ()()0 t t t x t t t otherδ∆⎧<<+∆⎪=-=∆⎨⎪⎩画出0.2∆=, t 1=1的单位冲击信号。
t=0:0.01:2;f='5*(u(t-1)-u(t-1.2))';ezplot(f,t);grid on;axis([0 2 -1 6]);2、典型离散信号的表示（单位样值序列、单位阶跃序列、实指数序列、正弦序列、复指数序列）编写函数产生下列序列：1）单位脉冲序列，起点n0，终点n f，在n s处有一单位脉冲。
基于Matlab的加窗FFT电力系统谐波分析
基于Matlab的加窗FFT电力系统谐波分析目录摘要： (1)1绪论............................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1课题背景、研究意义....................................................... 错误!未定义书签。
1.2 谐波的危害与来源.......................................................... 错误!未定义书签。
1.2.1 谐波来源................................................................... 错误!未定义书签。
1.2.2 电力系统谐波的危害 (3)1.3 谐波检测.......................................................................... 错误!未定义书签。
1.4 谐波的标准与指标.......................................................... 错误!未定义书签。
1.5 国内外关于谐波的研究现状 (5)2谐波分析测量............................................................................. 错误!未定义书签。
2.1 傅里叶级数与系数.......................................................... 错误!未定义书签。
2.2 傅里叶级数的复指数形式.............................................. 错误!未定义书签。
基于MATLAB的电力谐波分析
目录摘要 (2)Abstract (2)1：绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2谐波的产生 (3)1.3电网中谐波的危害 (5)1.4研究谐波的重要性 (5)2：谐波的限制标准和常用措施 (7)2.1国外谐波的标准和规定 (8)2.1.1谐波电压标准 (8)2.1.2谐波电流的限制 (9)2.2我国谐波的标准和规定 (9)2.2.1谐波电压标准 (10)2.2.2谐波电流的限制 (11)2.3谐波的限制措施 (12)3：谐波的检测与分析 (15)3.1电力系统谐波检测的基本要求 (15)3.2国内外电力谐波检测与分析方法研究现状 (15)3.3谐波的分析 (18)3.3.1电力系统电压（或电流）的傅立叶分析 (19)3.3.2基于连续信号傅立叶级数的谐波分析 (19)4：电力谐波基于FFT的访真 (21)4.1快速傅立叶变换的简要和计算方法 (21)4.1.1快速傅立叶变换的简要 (21)4.1.2快速傅立叶变换的计算方法 (21)4.2 FFT应用举例 (22)5：结论 (28)附录： (28)参考文献： (30)致谢： (30)基于MATLAB的电力谐波分析学生：指导老师：电气信息工程学院摘要：电力系统的谐波问题早在20世纪20年代就引起人们的注意，到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关换流器引起电力系统谐波问题的大量论文。
70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。
世界各国都对谐波问题予以充分的关注。
本文首先对目前国内外电力谐波检测与分析方法进行了综述与展望，并对电力谐波的基本概念、性质和特征参数进行了详细的分析，给出了谐波抑制的措施。
并得出基于连续信号傅立叶级数的各次谐波系数的计算公式，推导了该计算公式与MATLAB函数FFT计算出的谐波系数的关系。
实例证明：准确测量各次谐波参数，对电力系统谐波分析和抑制具有很大意义，可确保系统安全、可靠、经济地运行。