信号与系统第一次实验报告
信号与系统实验报告(一) 大二下
电气学科大类级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名学号专业班号同组者1 学号专业班号同组者2 学号专业班号指导教师日期实验成绩评阅人综合实验和实验报告要求信号与控制综合实验,是集多门技术基础课程以及其它延伸课程理论于一体的综合性实验课程,需要综合多门学科理论知识和实验方法来体现,因此,实验目的不是简单的课程理论验证和练习,而是综合应用、研究开发、设计创新。
应采用尽可能好的设计,使所设计的电路和系统达到要实现的功能,步骤和方案自行拟定,实现对设计思路的实验验证。
完成多个实验项目的,应将实验内容整理综合后写成一份总报告,以利于锻炼整理归纳和总结能力,在总报告中以第二级标题形式依次写下所完成的实验项目、内容及实验设计过程。
实验报告按“题目、目录、正文(分所完成的各实验项目)、结论、心得与自我评价、参考文献”6个部分撰写;正文主要包括以下几个内容:任务和目标、总体方案设计(原理分析与方案设计特点,选择依据和确定)、方案实现和具体设计(过程)、实验设计与实验结果、结果分析与讨论。
(格式方面请注意:每个图应该有图号和图名,位于图的下方,同一图号的分图应在同一页,不要跨页;每个表应该有表号和表名,位于表的上方,表号表名与表(数据)也应在同一页,不要跨页;建议各部分题目采用四号黑体、设计报告内容文字采用小四号宋体)注:报告中涉及实验指导书或教材内容,只需注明引用位置,不必在报告中再加以阐述。
不得不加引用标记地抄袭任何资料。
每一基本实验部分按计划学时100分成绩计算(100%),需要完成60分的实验项目;实验报告、设计部分和创新研究内容另外计分(分别为10%、20%和10%)。
再按照学时比例与本课程其它部分实验综合成为总实验成绩。
每一部分实验均为:基本实验:0~60分,考核基本理论的掌握和基本操作技能、实验室道德规范;实验报告:0~10分,考核思考和总结表述能力;完成设计性实验:0~20分,评价设计能力;完成创新性实验:0~10分,鼓励创新。
信号与系统实验一连续时间信号分析实验报告
实验一 连续时间信号分析一、实验目的(一)掌握使用Matlab 表示连续时间信号1、学会运用Matlab 表示常用连续时间信号的方法2、观察并熟悉常用信号的波形和特性(二)掌握使用Matlab 进行连续时间信号的相关运算1、学会运用Matlab 进行连续时间信号的时移、反褶和尺度变换2、学会运用Matlab 进行连续时间信号微分、积分运算3、学会运用Matlab 进行连续时间信号相加、相乘运算4、学会运用Matlab 进行连续时间信号卷积运算二、实验条件装用Matlab R2015a 的电脑。
三、实验内容1、利用Matlab 命令画出下列连续信号的波形图。
(1))4/3t (2cos π+ 程序:t=-3:0.01:3; ft=2*cos(3*t+pi/4); plot(t,ft)图像:(2))t (u )e 2(t--程序:t=-6:0.01:6; ut=(t>=0);ft=(2-1*exp(-t)).*ut; plot(t,ft)图像:(3))]2()(u )][t (cos 1[--+t u t π 程序:t=-6:0.01:6; ut=(t>=0); ut2=(t>=2);ft=(1+cos(pi*t)).*(ut-ut2); plot(t,ft)图像:2、利用Matlab 命令画出复信号)4/t (j 2e )t (f π+=的实部、虚部、模和辐角。
程序:t=0:0.01:20;ft=2*exp(1j*(t+pi/4));subplot(2,2,1);plot(t,real(ft));title('ʵ²¿');axis([-0.5,20,-2.5,2.5]); subplot(2,2,2);plot(t,imag(ft));title('Ð鲿');axis([-0.5,20,-2.5,2.5]); subplot(2,2,3);plot(t,abs(ft));title('Ä£');axis([-0.5,20,-0.5,2.5]); subplot(2,2,4);plot(t,angle(ft));title('·ø½Ç');axis([-0.5,20,-3.5,3.5]);图像:3、已知信号的波形如下图所示:试用Matlab 命令画出()()()()2332----t f t f t f t f ,,,的波形图。
信号与系统实验报告1抽样定理
本科实验报告课程名称:信号与系统实验项目:抽样定理实验地点:北区博学楼机房专业班级:电信1201 学号: ******** 学生姓名:指导教师:***一、实验目的:1、了解电信号的采样方法与过程以及信号恢复的方法。
2、验证抽样定理,加深对抽样定理的认识和理解。
二、原理说明:离散时间信号可以从离散信号源获得,也可以从连续时间信号经抽样而获得。
抽样信号fs(t)可以看成是连续信号f(t)和一组开关函数s(t)的乘积。
即:fs(t)=f(t)×s(t)对抽样信号进行傅里叶分析可知,抽样信号的频谱包含了原连续信号以及无限个经过平移的原信号频谱。
平移后的频率等于抽样频率fs及其各次谐波频率2fs、3fs、4fs、5fs......。
正如测得了足够的实验数据以后,我们可以在坐标纸上把一系列数据点连接起来,得到一条光滑的曲线一样,抽样信号在一定条件下也可以恢复为原信号。
只要用一个截止频率等于原信号频谱中最高频率fmax的低通滤波器,滤除高频分量,经滤波后得到的信号包含了原信号频谱的全部内容,故在低通滤波器的输出可以得到恢复后的原信号。
但原信号得以恢复的条件是fs>2B,其中fs为抽样频率,B为原信号占有的频带宽度。
而fmin=2B为最低的抽样频率,又称为“奈奎斯特抽样率”。
当fs<2B 时,抽样信号的频谱会发生混叠,从发生混叠后的频谱中,我们无法用低通滤波器获得原信号频谱的全部内容。
在实际使用中,仅包含有限频谱的信号是极少的,因此即使fs=2B,恢复后的信号失真还是难免的。
为了实现对连续信号的抽样和抽样信号的复原,可用以下实验原理方案:图1-3 抽样定理实验方框图三、实验内容及步骤:1、方波信号的抽样与恢复。
1)观察方波信号的抽样。
调节函数信号发生器,使其输出频率分别为1KHZ、3KHZ,s(t)的频率分别置3.9KHz、15.6KHz、62.5KHz,观察抽样后的波形,并记录之。
方波原始图62.5KHz的抽样图2)观察恢复后的波形。
《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。
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一、实验目的(1) 理解周期信号的傅里叶分解,掌握傅里叶系数的计算方法;(2)深刻理解和掌握非周期信号的傅里叶变换及其计算方法;(3) 熟悉傅里叶变换的性质,并能应用其性质实现信号的幅度调制;(4) 理解连续时间系统的频域分析原理和方法,掌握连续系统的频率响应求解方法,并画出相应的幅频、相频响应曲线。
二、实验原理、原理图及电路图(1) 周期信号的傅里叶分解设有连续时间周期信号()f t ,它的周期为T ,角频率22fT,且满足狄里赫利条件,则该周期信号可以展开成傅里叶级数,即可表示为一系列不同频率的正弦或复指数信号之和。
傅里叶级数有三角形式和指数形式两种。
1)三角形式的傅里叶级数:01212011()cos()cos(2)sin()sin(2)2cos()sin()2n n n n a f t a t a t b t b t a a n t b n t 式中系数n a ,n b 称为傅里叶系数,可由下式求得:222222()cos(),()sin()T T T T nna f t n t dtb f t n t dtTT2)指数形式的傅里叶级数:()jn tn nf t F e式中系数n F 称为傅里叶复系数,可由下式求得:221()T jn tT nF f t edtT周期信号的傅里叶分解用Matlab进行计算时,本质上是对信号进行数值积分运算。
Matlab中进行数值积分运算的函数有quad函数和int函数。
其中int函数主要用于符号运算,而quad函数(包括quad8,quadl)可以直接对信号进行积分运算。
因此利用Matlab进行周期信号的傅里叶分解可以直接对信号进行运算,也可以采用符号运算方法。
quadl函数(quad系)的调用形式为:y=quadl(‘func’,a,b)或y=quadl(@myfun,a,b)。
其中func是一个字符串,表示被积函数的.m文件名(函数名);a、b分别表示定积分的下限和上限。
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信号与系统实验一连续时间系统卷积的数值计算实验目的1 加深对卷积概念及原理的理解;2 掌握借助计算机计算任意信号卷积的方法.实验原理()()()tototftoftf d21⎰∞∞--=卷积实验流程图源程序#include 〈stdio。
h〉float u(float t){while(t〉=0)return(1);while(t<0)return(0);}float f1(float t){return(u(t+2)—u(t-2));}float f2(float t){return(t*(u(t)-u(t-2))+(4-t)*(u(t-2)—u(t-4)));}main(){float t,i,j,result=0;for(i=—2;i<=6;i=i+0.1){result=0;for(j=0;j<=4;j=j+0.1)result+=f2(j)*f1(i—j)*0。
1;printf("%.1f\t%.2f\t",i,result);}printf ("\n”);}实验数据—2。
0 0。
00 —1.9 0.01 —1.8 0。
03 —1。
7 0.06 -1。
6 0.10—1。
5 0.15 -1。
4 0。
21 —1.3 0。
28 -1。
2 0。
36 —1.1 0。
45-1.0 0.55 -0.9 0.66 -0。
8 0。
78 -0.7 0。
91 -0。
6 1。
05-0.5 1.20 -0.4 1。
36 -0.3 1.53 -0。
2 1.71 —0。
1 1.90 0.0 2.10 0。
1 2。
29 0。
2 2.47 0。
3 2。
64 0。
4 2。
800。
5 2。
95 0。
6 3.09 0.7 3.22 0。
8 3。
34 0.9 3。
451。
0 3。
55 1。
1 3。
64 1.2 3。
72 1.3 3.79 1。
4 3.85 1。
5 3。
90 1.6 3.94 1.7 3。
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。
信号与系统实验报告1
信号的基本运算单元2014级专业:学号:姓名:………………………………………………………………………………………………………………………………………………一:实验目的1.掌握信号与系统中基本运算单元的构成;2.掌握基本运算单元的特点;3.掌握对基本运算单元的测试方法。
二:预备知识1.学习 信号的运算 一节2.学习对一般电路模块输入、输出特性的测试方法;三:实验仪器1.Z H7004实验箱一台。
2.20M H z示波器一台。
四、实验原理在“信号与系统”中,最常用的信号运算单元有:减法器、加法器、倍乘器、反相器、积分器、微分器等,通过这些基本运算单元可以构建十分复杂的信号处理系统。
因而,基本运算单元是“信号与系统”的基础。
五、实验模块说明在Z H7004实验箱中有一 基本运算单元 模块,该模块由六个单元组成,下面对其中每一个单元的功能作一简单说明。
1、加法器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:R1=R2=R3=R4=10K,其输出Y与输入x1、x2的关系为Y=x1+x22、减法器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:R1=R2=R3=R4=10K,其输出Y与输入x1、x2的关系为Y=x1—x23、倍乘器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:R1=R2=R3=10K,其输出Y与输入x的关系为Y=2·x4、反相器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:R1=R2=10K,其输出Y与输入x的关系为Y=—x5、积分器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:R=10K、C=0.1u F,其输出Y与输入x的关系为6、微分器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:R=1K、C=0.01u F,其输出Y与输入x的关系为六、实验步骤在下面实验中,按1.3节设置信号产生器的工作模式为11.1、加法器特性观察:通过信号选择键1使对应的 信号A组 的输出为270H z信号(A组输出信号指示灯为000101),通过信号选择键2使对应的 信号B组 的输出为2160H z 信号(B组输出信号指示灯为000110)。
信号与系统课程实验报告
合肥工业大学宣城校区《信号与系统》课程实验报告专业班级学生姓名《信号与系统》课程实验报告一实验名称一阶系统的阶跃响应姓名系院专业班级学号实验日期指导教师成绩一、实验目的1.熟悉一阶系统的无源和有源电路;2.研究一阶系统时间常数T的变化对系统性能的影响;3.研究一阶系统的零点对系统响应的影响。
二、实验原理1.无零点的一阶系统无零点一阶系统的有源和无源电路图如图2-1的(a)和(b)所示。
它们的传递函数均为:10.2s1G(s)=+(a) 有源(b) 无源图2-1 无零点一阶系统有源、无源电路图2.有零点的一阶系统(|Z|<|P|)图2-2的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源电路图,它们的传递函数为:10.2s1)0.2(sG(s)++=,⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=S611S161G(s)(a) 有源(b) 无源图2-2 有零点(|Z|<|P|)一阶系统有源、无源电路图3.有零点的一阶系统(|Z|>|P|)图2-3的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源电路图,它们的传递函数为:1s10.1sG(s)=++(a) 有源(b) 无源图2-3 有零点(|Z|>|P|)一阶系统有源、无源电路图三、实验步骤1.打开THKSS-A/B/C/D/E型信号与系统实验箱,将实验模块SS02插入实验箱的固定孔中,利用该模块上的单元组成图2-1(a)(或(b))所示的一阶系统模拟电路。
2.实验线路检查无误后,打开实验箱右侧总电源开关。
3.将“阶跃信号发生器”的输出拨到“正输出”,按下“阶跃按键”按钮,调节电位器RP1,使之输出电压幅值为1V,并将“阶跃信号发生器”的“输出”端与电路的输入端“Ui”相连,电路的输出端“Uo”接到双踪示波器的输入端,然后用示波器观测系统的阶跃响应,并由曲线实测一阶系统的时间常数T。
4.再依次利用实验模块上相关的单元分别组成图2-2(a)(或(b))、2-3(a)(或(b))所示的一阶系统模拟电路,重复实验步骤3,观察并记录实验曲线。
信号与系统实验报告一-连续时间信号
实验一 连续时间信号§1.2 连续时间复指数信号 基本题1.对下面信号创建符号表达式()()t t t x ππ2c o s2sin )(= 这两个信号应分别创建,然后用symmul 组合起来。
对于T=4,8和16,利用ezplot 画出320≤≤t 内的信号。
什么是)(t x 的基波周期?x(t) =cos((pi*t)/2)*sin((pi*t)/2)=1/2sin(pi*t) (T=4)若令f1=1 /T1=1/2,很容易得到其基波分量:1/2sin(pi*t)同理可得:x(t)=cos((pi*t)/4)*sin((pi*t)/4)=1/2sin((pi*t)/2) (T=8)其基波分量为1/2sin((pi*t)/2),基频为f1=1/T1=1/4x(t)= cos((pi*t)/8)*sin((pi*t)/8)=1/2sin((pi*t)/4) (T=16)其基波分量为1/2sin((pi*t)/4),基频为f1=1/T1=1/8 中等题2.对下面信号创建一个符号表达式()t e t x at π2cos )(-=对于81,41,21=a ,利用ezplot 确定d t ,d t 为)(t x 最后跨过0.1的时间,将d t 定义为该信号的消失的时间。
利用ezplot 对每一个a 值确定在该信号消失之前,有多少个完整的余弦周期出现,周期数目是否正比于品质因素a T Q 2)2(π=?1)当a=1/2时: x(t)= cos(2*pi*t)/exp(t/2)利用Tool菜单中的data cursor项目可大致确定d t=4.548在该信号消失之前,有个约4(4.5)完整的余弦周期出现,对应的品质因数为6.28。
2)当a=1/4时: x(t)= cos(2*pi*t)/exp(t/4)利用Tool菜单中的data cursor项目可大致确定d t=9.053在该信号消失之前,有个约9完整的余弦周期出现,对应的品质因数为12.57。
信号与系统分析实验报告
信号与系统分析实验报告信号与系统分析实验报告引言:信号与系统分析是电子工程领域中的重要课程之一,通过实验可以更好地理解信号与系统的基本概念和原理。
本实验报告将对信号与系统分析实验进行详细的描述和分析。
实验一:信号的采集与重构在这个实验中,我们学习了信号的采集与重构。
首先,我们使用示波器采集了一个正弦信号,并通过数学方法计算出了信号的频率和幅值。
然后,我们使用数字信号处理器对采集到的信号进行重构,并与原始信号进行比较。
实验结果表明,重构后的信号与原始信号非常接近,证明了信号的采集与重构的有效性。
实验二:线性系统的时域响应本实验旨在研究线性系统的时域响应。
我们使用了一个线性系统,通过输入不同的信号,观察输出信号的变化。
实验结果显示,线性系统对于不同的输入信号有不同的响应,但都遵循线性叠加的原则。
通过分析输出信号与输入信号的关系,我们可以得出线性系统的传递函数,并进一步研究系统的稳定性和频率响应。
实验三:频域特性分析在这个实验中,我们研究了信号的频域特性。
通过使用傅里叶变换,我们将时域信号转换为频域信号,并观察信号的频谱。
实验结果显示,不同频率的信号在频域上有不同的分布特性。
我们还学习了滤波器的设计和应用,通过设计一个低通滤波器,我们成功地去除了高频噪声,并得到了干净的信号。
实验四:系统辨识本实验旨在研究系统的辨识方法。
我们使用了一组输入信号和对应的输出信号,通过数学建模的方法,推导出了系统的传递函数。
实验结果表明,通过系统辨识可以准确地描述系统的特性,并为系统的控制和优化提供了基础。
结论:通过本次实验,我们深入学习了信号与系统分析的基本概念和原理。
实验结果证明了信号的采集与重构的有效性,线性系统的时域响应的线性叠加原则,信号的频域特性和滤波器的设计方法,以及系统辨识的重要性。
这些知识和技能对于我们理解和应用信号与系统分析具有重要的意义。
通过实验的实际操作和分析,我们对信号与系统的理论有了更深入的理解,为我们今后的学习和研究打下了坚实的基础。
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∆。
华工电信学院信号与系统实验一报告参考模板
华工电信学院信号与系统实验信号与系统实验报告(一)实验项目名称:MATLAB 编程基础及典型实例 上机实验题目:信号的时域运算及MA TLAB 实现 一、实验目的学习并掌握使用MATLAB 产生基本信号、绘制信号波形、实现信号的可视化表示,为信号分析和系统设计奠定基础。
二、实验内容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) 2000,)8.0cos()1.0cos()(<<=t t t t x ππ 2. 利用Matlab 产生下列离散序列并作图。
(1) ⎩⎨⎧≤≤-=其他,055,1][k k x , 设1515-≤<k 。
(2) )]25.0cos()25.0[sin()9.0(][k k k x k ππ+=,设2020-≤<k 。
3. 已知序列]3,2,1,0,1,2;2,3,1,0,2,1[][--=-=k k x , ]21,0,1,1,1[][=-=k k h 。
(1) 计算离散序列的卷积和][][][k h k x k y *=,并绘出其波形。
(2) 计算离散序列的相关函数][][][n k y k x k R k xy +=∑∞-∞=,并绘出其波形。
(3) 序列相关与序列卷积有何关系?三、实验细节1. 利用Matlab 产生下列连续信号并作图。
(1) 51),1(2)(<<---=t t u t xt=-1:0.01:5;x=-2.*((t-1)>=0); plot(t,x);axis([-1,5,-2.2,0.2])-112345-2-1.5-1-0.5(2) 2000,)8.0cos()1.0cos()(<<=t t t t x ππ t=0:2:200;x=cos(0.1*pi*t).*cos(0.8*pi*t); plot(t,x);20406080100120140160180200-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.812. 利用Matlab 产生下列离散序列并作图。
信号与系统实验报告实验一 信号与系统的时域分析
实验一信号与系统的时域分析一、实验目的1、熟悉与掌握常用的用于信号与系统时域仿真分析的MA TLAB函数;2、掌握连续时间与离散时间信号的MA TLAB产生,掌握用周期延拓的方法将一个非周期信号进行周期信号延拓形成一个周期信号的MA TLAB编程;3、牢固掌握系统的单位冲激响应的概念,掌握LTI系统的卷积表达式及其物理意义,掌握卷积的计算方法、卷积的基本性质;4、掌握利用MA TLAB计算卷积的编程方法,并利用所编写的MA TLAB程序验证卷积的常用基本性质;掌握MA TLAB描述LTI系统的常用方法及有关函数,并学会利用MATLAB求解LTI系统响应,绘制相应曲线。
基本要求:掌握用MA TLAB描述连续时间信号与离散时间信号的方法,能够编写MATLAB程序,实现各种信号的时域变换与运算,并且以图形的方式再现各种信号的波形。
掌握线性时不变连续系统的时域数学模型用MA TLAB描述的方法,掌握卷积运算、线性常系数微分方程的求解编程。
二、实验原理信号(Signal)一般都就是随某一个或某几个独立变量的变化而变化的,例如,温度、压力、声音,还有股票市场的日收盘指数等,这些信号都就是随时间的变化而变化的,还有一些信号,例如在研究地球结构时,地下某处的密度就就是随着海拔高度的变化而变化的。
一幅图片中的每一个象素点的位置取决于两个坐标轴,即横轴与纵轴,因此,图像信号具有两个或两个以上的独立变量。
在《信号与系统》课程中,我们只关注这种只有一个独立变量(Independent variable)的信号,并且把这个独立变量统称为时间变量(Time variable),不管这个独立变量就是否就是时间变量。
在自然界中,大多数信号的时间变量都就是连续变化的,因此这种信号被称为连续时间信号(Continuous-Time Signals)或模拟信号(Analog Signals),例如前面提到的温度、压力与声音信号就就是连续时间信号的例子。
《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。
信号与系统实验报告-1(常用信号的分类与观察)
信号与系统实验报告-1(常用信号的分类与观察)实验一:信号的时域分析一、实验目的1.观察常用信号的波形特点及产生方法2.学会使用示波器对常用波形参数的测量二、实验仪器1.信号与系统试验箱一台(型号ZH5004)2.40MHz双踪示波器一台3.DDS信号源一台三、实验原理对于一个系统特性的研究,其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系,即在一特定的输入信号下,系统对应的输出响应信号。
因而对信号的研究是对系统研究的出发点,是对系统特性观察的基本手段与方法。
在本实验中,将对常用信号和特性进行分析、研究。
信号可以表示为一个或多个变量的函数,在这里仅对一维信号进行研究,自变量为时间。
常用信号有:指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa(t)信号、钟形信号、脉冲信号等。
1、信号:指数信号可表示为f(t)=Ke at。
对于不同的a取值,其波形表现为不同的形式,如下图所示:图1―1 指数信号2、信号:其表达式为f(t)=Ksin(ωt+θ),其信号的参数:振幅K、角频率ω、与初始相位θ。
其波形如下图所示:图1-2 正弦信号3、指数衰减正弦信号:其表达式为其波形如下图:图1-3 指数衰减正弦信号4、Sa(t)信号:其表达式为:。
Sa(t)是一个偶函数,t= ±π,±2π,…,±nπ时,函数值为零。
该函数在很多应用场合具有独特的运用。
其信号如下图所示:图1-4 Sa(t)信号5、钟形信号(高斯函数):其表达式为:其信号如下图所示:图1-5 钟形信号6、脉冲信号:其表达式为f(t)=u(t)-u(t-T),其中u(t)为单位阶跃函数。
其信号如下图所示:f(t)…………0 t图1-6 脉冲信号7、方波信号:信号为周期为T,前T/2期间信号为正电平信号,后T/2期间信号为负电平信号,其信号如下图所示U(t)…………0 t图1-7 方波信号四、实验内容及主要步骤下列实验中信号产生器的工作模式为111、指数信号观察通过信号选择键1,设置A组输出为指数信号(此时信号输出指示灯为000000)。
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引言信号与系统是电子与通信工程领域中的重要基础课程,通过实验可以更好地理解信号与系统的概念、特性和应用。
本实验报告旨在总结和分析在信号与系统实验中所获得的经验和结果,并对实验进行评估和展望。
实验一:信号的采集与重构本实验旨在通过采集模拟信号并进行数字化处理,了解信号采集与重构的原理和方法。
首先,我们使用示波器采集了一个正弦信号,并通过模数转换器将其转化为数字信号。
然后,我们利用数字信号处理软件对采集到的信号进行重构和分析。
实验结果表明,数字化处理使得信号的重构更加准确,同时也提供了更多的信号处理手段。
实验二:滤波器的设计与实现在本实验中,我们学习了滤波器的基本原理和设计方法。
通过使用滤波器,我们可以对信号进行频率选择性处理,滤除不需要的频率分量。
在实验中,我们设计了一个低通滤波器,并通过数字滤波器实现了对信号的滤波。
实验结果表明,滤波器能够有效地滤除高频噪声,提高信号的质量和可靠性。
实验三:系统的时域和频域响应本实验旨在研究系统的时域和频域响应特性。
我们通过输入不同频率和幅度的信号,观察系统的输出响应。
实验结果表明,系统的时域响应可以反映系统对输入信号的时域处理能力,而频域响应则可以反映系统对输入信号频率成分的处理能力。
通过分析系统的时域和频域响应,我们可以更好地理解系统的特性和性能。
实验四:信号的调制与解调在本实验中,我们学习了信号的调制与解调技术。
通过将低频信号调制到高频载波上,我们可以实现信号的传输和远距离通信。
实验中,我们使用调制器将音频信号调制到无线电频率上,并通过解调器将其解调回原始信号。
实验结果表明,调制与解调技术可以有效地实现信号的传输和处理,为通信系统的设计和实现提供了基础。
结论通过本次信号与系统实验,我们深入了解了信号的采集与重构、滤波器的设计与实现、系统的时域和频域响应以及信号的调制与解调等基本概念和方法。
实验结果表明,信号与系统理论与实践相结合,可以更好地理解和应用相关知识。
信号与系统(连续系统的时域分析)实验报告1
信号与系统(连续系统的时域分析)实验报告1本次实验内容是关于连续信号和系统的时域分析,我将按照实验操作流程、实验结果、实验分析和实验总结四个方面进行本次实验报告。
实验操作流程:1、根据实验指导书,找到实验需要使用的硬件设备和软件平台。
3、进行连续信号的产生和输入,根据实验指导书中的要求,选择不同的信号类型,改变其频率、振幅、相位等参数。
5、通过实验软件平台对产生的信号和系统进行采样和采集,并进行大量的数据处理和分析。
6、根据实验结论和实验指导书中的要求,编写实验报告。
实验结果:在本次实验中,我成功产生了三种不同类型的连续信号,分别是正弦信号、方波信号和三角波信号,同时我也成功搭建了两种不同类型的连续系统,分别是低通滤波器和高通滤波器,随着不同的输入信号对系统的测试,产生了一系列不同的实验结果。
主要的实验结果如下:首先是正弦信号的生成和输入,通过改变其频率和幅值,观察到了信号的变化过程及其在系统中被处理的效果,在低通滤波器中,信号的频率被截止,经过系统后的信号相比于输入信号更加平滑;在高通滤波器中,信号的低频部分被丢弃,经过系统后的信号比输入信号更加尖锐。
其次是方波信号的生成和输入,由于方波信号富含基频及其谐波,我们可以在低通滤波器中观察到对基频和谐波的处理效果,在低通滤波器中,我们可以观察到基频及其谐波被通过,而高于截止频率的谐波则被丢掉;在高通滤波器中,方波信号的低频部分被丢掉,越高的谐波被通过,产生重音类的声音。
最后是三角波信号的生成和输入,我们发现三角波信号的频率变化相对于方波信号更加平缓,变化更加连续,因此在经过低通滤波器进行处理的时候,我们可以观察到频率更加平滑,而高通滤波器将产生一个类似于单谐波的效果,快速上升和下降的部分被丢掉,产生一个非常平滑的信号。
实验分析:通过本次实验,我们了解了连续信号和系统的时域分析方法,对不同类型的信号和系统有了更深入的了解,同时也提升了我们对实验平台的掌握能力和实际操作的经验。
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信号的选择:x=sin(ωt), ω=t+2,t=[-5:0.001:5];
信号的平移:自变量按t’=t+b变换,以t=t’-b为横坐标画出原信号想x(t’)的波形。
从t=t’-b可以看到,若b>0,将信号波形左移;b<0,信号波形右移。
现将原始信号向右平移2个单位,即t’=t-2,x(t’)=sint(t-2)如图
向左平移2个单位,x(t’)=sin(t+2)(t+4),如图
信号的反转:自变量按t’=-t变换,以t=-t’为横坐标画出原信号想x(t’)的波形。
由自变量的变换可知,反转的结果就是使原波形绕纵轴反折180度。
t’=-t,x(t’)=sin(-t(-t+2));如图
信号的尺度变换:自变量按t’=at,变换,以t=t’/a为横坐标画出原信号想x(t’)的波形。
若
a>1,则信号向原点压缩,若a<1,信号自原点拉伸。
取a=2,t’=2t,x(t’)=sin2t(2t+2),如图
取a=1/2,t’=t/2,x(t’)=sin(t/2+2)t/2,如图。