信号与系统实习报告

信号与线性系统上机实习报告
学生姓名：
班号：
学号：
指导老师：
中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院
2014 年4月
实验一波形发生
一、实验目的：
了解一些常见的波形的程序产生，及函数特性。

二、设计方法：
利用matlab给定的一些自带函数产生。

三、实验内容：
1、矩形波：产生宽度为1的矩形波；
源程序：
x=-2:0.01:2;
y=rectpuls(x);
plot(x,y);
title(‘方波’);
波形图：
2、锯齿和三角波发生
源程序：
x=-4*pi:0.03:4*pi;
y=sawtooth(x,0.1);
plot(x,y);
xlabel(‘幅值’);
ylabel(‘时间’);
title(‘三角波’);
波形图：
3、产生一个30HZ方波信号，幅度为1
源程序：
x=0:0.0003:0.2;
y=square(2*pi*30*x);
plot(x,y);
xlabel(‘幅值’);
ylabel(‘时间’);
title(‘周期方波信号’);
波形图：
4、产生一频率为10kHz的周期高斯脉冲信号，其带宽为50%。

脉冲重复的
频率为1kHz，采样率为50kHz，脉冲序列的长度为10ms。

重复时幅度每次衰减为原来的0.8倍；
源程序：
x=0:0.00002:0.01;
d=[0:0.001:0.01;0.8.^(0:10)]';
y=pulstran(x,d,'gauspuls',10000,0.5);
plot(x,y)
波形图：
实验二信号的卷积
一、实验目的：
对卷积有一定的认识，了解卷积的波形图。

二、算法概要：
表示卷积计
求两个信号卷积的公式：y(n)=x(n) h(n)=
三、实验内容：
(t)=ε (t-1)- ε（t-2）
1. 已知两个信号：ƒ
1
(t)=ε (t-2)- ε（t-3）
ƒ
2
求卷积：C（t）=ƒ1(t)* ƒ2(t)，并画出ƒ1(t)，ƒ2(t)，C（t）的波形。

我们利用matlab程序来设计。

这里，ε (t-1)- ε（t-2），ε (t-2)- ε（t-3），分别表示两个门函数。

源程序：
t1=1:0.01:2
f1=ones(size(t1)).*(t1>1);
t2=2:0.01:3;
f2=ones(size(t2)).*(t2>2);
c=conv(f1,f2);
t3=3:0.01:5;
subplot(3,1,1),plot(t1,f1);
subplot(3,1,2),plot(t2,f2);
subplot(3,1,3),plot(t3,c);t1=1:0.01:2;
波形图：
2、已知两个信号：ƒ
(t)=tε（t）
1
求其卷积：C（t）=ƒ1(t)* ƒ2(t) 的波形。

源程序：
t1=0:0.01:1;
f1=t1.*(t1>0);
t2=-1:0.01:2;
f2=t2.*exp(-t2).*(t2>0)+exp(t2).*(t2<0);
c=conv(f1,f2);
t3=-1:0.01:3;
subplot(3,1,1),plot(t1,f1);title('f1(t)');
subplot(3,1,2),plot(t2,f2);title('f2(t)');
subplot(3,1,3),plot(t3,c);title('c(t)');
波形图：
3、离散卷积和卷积序号
把x[n]={2，-1，3}送到一个冲激响应为h[n]={1，2，2，3}的滤波器中，找出响应y[n]并绘制所有信号。

开始的序号是x[n]中n=-1，h[2]中n=-2，因此y[n]中的n=-3。

源程序：
x=[2 -1 3];h=[1 2 2 3];
y=conv(x,h);
nx=-1:1;nh=-2:1;
ns=nx(1)+nh(1);
ne=nx(length(nx))+nh(length(nh));
ny=ns:ne;
figure;
subplot(311);
stem(nx,x); title('x[n]');
subplot(312);
stem(nh,h); title('h[n]');
subplot(313);
stem(ny,y); title('y[n]');
波形图：
实验三信号的分解
一、实验目的：
1．观察方波信号的分解；
2．观察基波与各次谐波的合成；
3．熟悉matlab函数的编写以及调用。

二、实验原理
任何信号都是由各种不同频率、幅度和初相的正弦波叠加而成的。

对于周期信号由它的傅里叶级数展开式可知，各次谐波的频率为基波频率的整数倍。

而费周期信号包含了从零到无穷大额所有频率成分，每一频率成分的幅度均趋向无穷小，但其相对大小事不同的。

三、实验内容：
1)画对称方波通过正交展开的前N次波形：fangbofj1(N)；
画对称方波通过正交展开的前N次波形，并与原方波信号叠加显示对比逼近结果。

参数表：（N），其中N为需要展开的阶次；
源程序：
function fangbofj(N)
N=double(N);
t=-1:0.01:1;
w=2*pi;
y=square((t+1/4)*2*pi,50);
for(k=1:2:1+N)
n=1:2:k;
b=4./(pi*n);
x=b*sin(w*n'*(t+1/4));
figure;
plot(t,y);
hold on;
plot(t,x);
hold off;
xlabel('t');ylabel('部分波形');
axis([-1 1 -1.5 1.5]);
grid on;
title(['最大谐波数',num2str(k)]);
end
波形图：
2)画对称方波通过正交展开的第N次波形：fangbofj1(N)；
区别画出的是第N次波形，其余同上。

源程序：
function fangbofj1(N)
N=double(N);
t=-1:0.01:1;
w=2*pi;
y=square((t+1/4)*2*pi,50);
n=1:2:N;
b=4./(pi*n);
x=b*sin(w*n'*(t+1/4));
figure;
plot(t,y);
hold on;
plot(t,x);
hold off;
xlabel('t');ylabel('部分波形');
axis([-1 1 -1.5 1.5]);
grid on;
title(['最大谐波数=',num2str(N)]);
波形图：。