信号分析实验报告

河南城建学院实验报告

课程名称：信号处理基础

系：电气与电子工程系

专业：自动化

指导教师：梁成武

姓名：肖邓

学号： 122408155

报告上交时间： 2010年 12月 22日

教师评语：

成绩等级

日期：2010年12月 22日第一次实验内容：MATLAB工具使用和信号的时域分析

一、实验目的

1、掌握MATLAB基本知识和基本应用。

2、掌握用MATLAB进行仿真的简单操作。

3、通过实验体会MATLAB的操作，获取一些初步的经验。

二、实验设备：

装有MATLAB6.5版软件的计算机一台

三、实验原理与步骤

1、打开信号处理实验素材文件夹，仔细阅读里边的第01章节，认识MATLAB桌面的基本结构和学习使用一些基本的命令。

2、通过MATLAB做出指数函数2e t和抽样函数()

Sa t的图形并分析。

（1）指数函数y=2e t的MATLAB实验程序：

t=0:0.01:10;

y=exp(1/2*t);

plot(t,y)

（2）抽样函数y=()

Sa t的MATLAB实验程序：

t=-10:0.01:10;

y=sinc(t);

plot(t,y)

四、实验结果与数据处理

1、指数函数2e t实验结果如下图（一）、图（二）所示：

图（一）指数函数2e t的MATLAB仿真图

2、抽样函数()

Sa t的实验结果：

图（二）抽样函数()

Sa t的MATLAB仿真图

五、实验体会与讨论

通过本次试验掌握了MATLAB基本知识和基本应用，掌握了用MATLAB进行仿真的简单操作和一些基本的操作指令。

MATLAB 在处理函数、信号，以及了解他们的特性方面，MATLAB是一款非常方便的软件，当然也可以通过它来做出某些复杂函数或信号的图形。

第二次实验内容：线性系统的时域特性

一、实验目的：

了解线性系统的时域特性，并会用计算机进行简单的分析。

二、实验设备：

装有MATLAB 6.5版软件的计算机一台

三、实验原理与步骤：

连续时间信号在食欲的一些基本运算-——尺度变换、平移、翻转、叠加、相乘、

叠加、微分、积分等不仅涉及信号的描述和分析，还对进一步建立有关信号的基本概念和简化运算有一定的意义。

（1）、将信号以纵轴为中心进行对称映射，就实行了信号的翻转。因此也可以表示为用变量-t 代替原信号的自变量t 而得到信号x （-t),在MATLAB 中可以直接在自变量前写出“—”。翻转运算还可以利用fliplr （x ）函数实现。

（2）、平移也称时移，对于信号下（t ），考虑大于零的常数0t ，则得平移信号x （0t t +）或x （0t t -）。在MATLAB 中可以用算术运算符“—”或者“+”实现。信号的叠加和相乘运算在MATLAB 中实现比较简单，直接运用算数运算符“+"和“*”即可实现。

（3）、信号的微分是指取信号对时间的一阶导数，表示为以y （t ）=()d x t dt 。信号

的积分是指信号x （t)在区间（-∞，t ）内得到的信号，在MATLAB 中连续信号得分用diff 函数近似计算；

四、实验结果与数据处理

1.对三角波函数x （t),可以利用MATLAB 画出X （3t ）和X(2—3t ）的波形，如下图（三）图（四）所示，程序为：

X%Program2_1_7

t=-2:0.01:2;

x1=tripuls(3*t,4,0.5);

subplot(1,2,1)

plot(t,x1)

title('x(3t)')

x2=tripuls((2-3*t),4,0.5);

subplot(1,2,2)

plot(t,x2)

title('x(2-3t)')

图（三）

2.对采样函数进行微分和积分运算

结果如下，程序为：

h=0.001;

t=0:h:4;

x=sinc(t);

y1=diff(x)*1/h;

plot(t(1:length(t)-1),y1)

title('dSa(t)/dt')

积分程序如下：

t=0:0.01:4;

for m=1:length(t)

y2(m)=quad('sinc',0,t(m));

end

plot(t,y2)

title('integral of Sa(t)')

图（四）

五、实验体会与讨论：

运用MATLAB软件准确的挥出了关于线性系统的时域特性，并练习了其尺度变换、平移、翻转、叠加、相乘、叠加、微分、积分等性质，MATLAB软件不仅涉及信号的描述和分析，还对进一步建立有关信号的基本概念和简化运算有一定的意义。

第三次实验内容：信号的频域分析

一、实验目的：

了解信号的复频域分析方法，并进行相关的联系

二、 实验设备：

装有MATLAB6.5版软件的计算机一台

三、实验原理与步骤 ：

傅里叶变换是对连续时间信号进行频域分析的主要工具之一，如何从已知的信号x （t)求其频谱X （w),在MATLAB 中利用函数fourier 进行信号的傅里叶分析。

Fourier 函数的调用格式为：X=Fourier （x ，t ，w ）其中，x 为符号函数;w 为返回的频率变量，可以默认；t 为可以默认的时间变量。

四、实验结果与数据处理

1、求信号x （t)=2

t e -的频谱： 信号的频谱如下图（五）所示，其程序如下：

syms t w

x=exp(-t.^2);

Xw=fourier(x,t,w);

ezplot(Xw)

图（五）

2.求单边指数信号x=()t e u t -的频谱：

指数信号的频谱图如下图（六）所示，其程序如下：

syms t w

ut=sym('Heaviside(t)');

x=exp(-t)*ut;

Xw=fourier(x);

XXP=abs(Xw);