matlab信号与系统实验报告

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信号与系统matlab实验报告

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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。

信号与系统实验matlab报告

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大连理工大学本科实验报告课程名称:信号与系统实验学院(系):电信学部专业:电子班级:学号:姓名:实验一信号的频谱图一、实验目的1. 掌握周期信号的傅里叶级数展开2. 掌握周期信号的有限项傅里叶级数逼近3. 掌握周期信号的频谱分析4. 掌握连续非周期信号的傅立叶变换5. 掌握傅立叶变换的性质二、习题:t=-3:0.01:3;n0=-3;n1=-1;t0=2;for i=0:2t1=n0:0.01:n0+t0/2;x1=t1-n0;t2=n1-t0/2:0.01:n1;x2=-t2+n1;plot(t1,x1,'r',t2,x2,'r');hold on;n0=n0+t0;n1=n1+t0;endn_max=[1 3 7 15 31];N=length(n_max);for k=1:Nn=1; sum=0;while (n<(n_max(k)+1))b=4./pi/pi/n/n;y=b*cos(n*pi*t);sum=sum+y;n=n+2;endfigure;n0=-3;n1=-1;t0=2;for i=0:2t1=n0:0.01:n0+t0/2;x1=t1-n0;t2=n1-t0/2:0.01:n1;x2=-t2+n1;plot(t1,x1,'r',t2,x2,'r');hold on; n0=n0+t0; n1=n1+t0; endy=sum+0.5; plot(t,y,'b');xlabel('t'),ylabel('wove'); hold off;axis([-3.01 3.01 -0.01 1.01]); grid on;title(['the max=',num2str(n_max(k))]) Endtw o v ethe max=1tw o v ethe max=7for k=1:3;n=-30:30;tao=k;T=2*k; w=2*pi/T; x=n*tao*0.5fn1=sinc(x/pi); fn=tao*fn1.*fn1; subplot(3,1,k),stem(n*w,fn);grid ontitle(['T=',num2str(2*k)]); axis([-30 30 0 k]); endtw o v ethe max=3ft=sym('sin(2*pi*(t-1))/(pi*(t-1))');Fw=fourier(ft); subplot(2,1,1); ezplot(abs(Fw)); grid on ;title('fudupu');phase=atan(imag(Fw)/real(Fw));subplot(2,1,2); ezplot(phase); grid on ;title('xiangweipu');ft=sym('(sin(pi*t)/(pi*t))^2'); Fw=fourier(ft); subplot(2,1,1); ezplot(abs(Fw)); grid on ; title('fudupu');phase=atan(imag(Fw)/real(Fw));subplot(2,1,2); ezplot(phase); grid on ; title('xiangweipu');-6-4-20246wfudupu-6-4-20246wxiangweipuwfudupu-6-4-20246wxiangweipu(1)syms tFw=sym('10/(3+i*w)-4/(5+i*w)')ft=ifourier(Fw,t)ezplot(ft);grid on2 heaviside(t) (-2 exp(-5 t)+5 exp(-3 t))t(2)syms tFw=sym('exp(-4*w^2)')ft=ifourier(Fw,t)ezplot(ft);grid on1/4/ 1/2 exp(-1/16 t2)tdt = 0.01; t = -0.5:dt:0.5;ft = uCT(t+0.5)-uCT(t-0.5); N = 2000; k = -N:N;W = 2*pi*k/((2*N+1)*dt); F = dt * ft*exp(-j*t'*W); plot(W,F), grid on三、 实验体会:这是第一次信号上机实验,在这次实验中第一次接触到了matlab 这个强大的工程软件,同时学会了对绘制时信号的时域波形和对信号进行频域分析。

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实验报告实验课程:信号与系统—Matlab综合实验学生姓名:学号:专业班级:2012年5月20日基本编程与simulink仿真实验1—1编写函数(function)∑=m n k n 1并调用地址求和∑∑∑===++10011-8015012n n n n n n 。

实验程序:Function sum=qiuhe(m,k)Sum=0For i=1:m Sum=sum+i^k End实验结果;qiuhe(50,2)+qiuhe(80,1)+qiuhe(100,-1)ans=4.6170e+004。

1-2试利用两种方式求解微分方程响应(1)用simulink对下列微分方程进行系统仿真并得到输出波形。

(2)编程求解(转移函数tf)利用plot函数画图,比较simulink图和plot图。

)()(4)(6)(5)(d 22t e t e d d t r t r d d t r d tt t +=++在e(t)分别取u(t)、S(t)和sin(20пt)时的情况!试验过程(1)(2)a=[1,5,6]; b=[4,1]; sys=tf(b,a); t=[0:0.1:10]; step(sys)连续时间系统的时域分析3-1、已知某系统的微分方程:)()()()()(d 2t e t e d t r t r d t r tt t +=++分别用两种方法计算其冲激响应和阶跃响应,对比理论结果进行验证。

实验程序:a=[1,1,1];b=[1,1];sys=tf(b,a);t=[0:0.01:10];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);impulse(sys,t);title('Impulse Response');xlabel('Time(sec)');ylabel('Amplitude');subplot(2,2,4);x_delta=zeros(size(t));x_delta(t==0)=100;[y1,t]=lsim(sys,x_delta,t);y2=y1;plot(t,y2);title('Impulse Response');xlabel('Time(sec)');ylabel('Amplitude');运行结果如下:3-2;请编写一个自定义函数[F,tF}=intl(f,tf,a)实现数值积分,其中f和tf分别用列矢量表示待积函数的抽样值和抽样时间,a表示积分的起始时间,F和tF分别表示积分结果的抽样值和抽样时间。

MATLAB信号与系统实验报告19472[五篇范文]

MATLAB信号与系统实验报告19472[五篇范文]

MATLAB信号与系统实验报告19472[五篇范文]第一篇:MATLAB信号与系统实验报告19472信号与系统实验陈诉(5)MATLAB 综合实验项目二连续系统的频域阐发目的:周期信号输入连续系统的响应可用傅里叶级数阐发。

由于盘算历程啰嗦,最适适用MATLAB 盘算。

通过编程实现对输入信号、输出信号的频谱和时域响应的盘算,认识盘算机在系统阐发中的作用。

任务:线性连续系统的系统函数为11)(+=ωωjj H,输入信号为周期矩形波如图 1 所示,用MATLAB 阐发系统的输入频谱、输出频谱以及系统的时域响应。

-3-2-1 0 1 2 300.511.52Time(sec)图 1要领: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 )(Ω jn H。

3、盘算输出信号的频谱n nF jn H Y&&)(Ω=4、系统的时域响应∑∞-∞=Ω=nt jnn eY t y&)(MATLAB 盘算为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)阐发盘算: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)步伐:t=linspace(-3,3,300);tau_T=1/4;%n0=-20;n1=20;n=n0:n1;%盘算谐波次数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“)%设定字体巨细,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:-3-2-1 0 1 2 300.511.52Time(sec)输入信号f(t)-20-15-10-5 0 5 10 15 2000.10.20.30.4n输入信号的幅度频谱|Fn|-20-15-10-5 0 5 10 15 2000.10.20.30.40.50.60.70.80.91n系统函数的幅度频谱|Hn|-3-2-1 0 1 2 300.10.20.30.4Time(sec)输出信号y(t)-20-15-10-5 0 5 10 15 2000.10.20.30.4n输出信号的幅度频谱|Yn| 项目三连续系统的复频域阐发目的:周期信号输入连续系统的响应也可用拉氏变更阐发。

信号与系统-MATLAB实验报告

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《信号与系统》MATLAB实验报告院系:专业:年级:班号:姓名:学号:实验时间:实验地点:实验一 连续时间信号的表示及可视化实验题目:)()(t t f δ=;)()(t t f ε=;at e t f =)((分别取00<>a a 及); )()(t R t f =;)()(t Sa t f ω=;)2()(ft Sin t f π=(分别画出不同周期个数的波形)。

解题分析:以上各类连续函数,先运用t = t1: p:t2的命令定义时间范围向量,然后调用对应的函数,建立f 与t 的关系,最后调用plot ()函数绘制图像,并用axis ()函数限制其坐标范围。

实验程序:(1))()(t t f δ=t=-1:0.01:3 %设定时间变量t 的范围及步长 f=dirac(t) %调用冲激函数dirac () plot(t,f) %用plot 函数绘制连续函数 axis([-1,3,-0.5,1.5]) %用axis 函数规定横纵坐标的范围 (2))()(t t f ε=t=-1:0.01:3 %设定时间变量t 的范围及步长 f=heaviside(t) %调用阶跃函数heaviside () plot(t,f) %用plot 函数绘制连续函数 title('f(t)=heaviside(t)') %用title 函数设置图形的名称 axis([-1,3,-0.5,1.5]) %用axis 函数规定横纵坐标的范围 (3)at e t f =)(a=1时:t=-5:0.01:5 %设定时间变量t 的范围及步长 f=exp(t) %调用指数函数exp ()plot(t,f) %用plot 函数绘制连续函数 title('f=exp(t)') %用title 函数设置图形的名称 axis([-5,5,-1,100]) %用axis 函数规定横纵坐标的范围 a=2时: t=-5:0.01:5f=exp(2*t) %调用指数函数exp () plot(t,f)title('f=exp(2*t)') axis([-5,5,-1,100]) a=-2时: t=-5:0.01:5 f=exp(-2*t) plot(t,f)title('f=exp(-2*t)') axis([-5,5,-1,100]) (4))()(t R t f =t=-5:0.01:5f=rectpuls(t,2) %用rectpuls(t,a)表示门函数,默认以零点为中心,宽度为a plot(t,f) title('f=R(t)') axis([-5 5 -0.5 1.5]) (5))()(t Sa t f ω=ω=1时: t=-20:0.01:20f=sin(t)./t %调用正弦函数sin (),并用sin (t )./t 实现抽样函数 plot(t,f)title('f(t)=Sa(t)') axis([-20,-20,-0.5,1.1])ω=5时: t=-20:0.01:20 f=sin(5*t)./(5*t) plot(t,f)title('f(t)=Sa(5*t)') axis([-20,-20,-0.5,1.1]) (6))2()(ft Sin t f π=ω=1时: t=-10:0.01:10f=sin(t) %调用正弦函数sin () plot(t,f); title('f=sin(t)') axis([-10,10,-2,2]) ω=5时: t=-10:0.01:10 f=sin(5*t) plot(t,f);title('f=sin(5*t)') axis([-10,10,-2,2])实验结果;(1)-1-0.500.51 1.52 2.53-0.500.511.5(2)-1-0.500.51 1.52 2.53-0.500.511.5f(t)=heaviside(t)(3) a=1时:-5-4-3-2-1012345 a=2时:f=exp(2*t)-5-4-3-2-1012345 a=-2时:-5-4-3-2-1012345(4)-5-4-3-2-1012345-0.500.511.5f=R(t)(5) ω=1时:-20-15-10-505101520-0.4-0.20.20.40.60.81ω=5时:-20-15-10-505101520-0.4-0.20.20.40.60.81f(t)=Sa(5*t)(6) ω=1时:-10-8-6-4-20246810-2-1.5-1-0.500.511.52ω=5时:-10-8-6-4-20246810-2-1.5-1-0.500.511.52f=sin(5*t)实验心得体会:(1) 在 MATLAB 中,是用连续信号在等时间间隔点的样值来近似地表示连续信号的,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。

matlab信号与系统实验报告

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matlab信号与系统实验报告Matlab信号与系统实验报告引言:信号与系统是电子工程、通信工程等领域中的重要基础课程,对于理解和应用各种信号处理技术具有重要意义。

本实验报告旨在通过使用Matlab软件,对信号与系统的基本概念和实验进行探讨和分析。

实验一:信号的基本特性分析在信号与系统的研究中,我们首先需要了解信号的基本特性。

通过Matlab软件,我们可以方便地对不同类型的信号进行分析和处理。

在本实验中,我们选择了常见的正弦信号和方波信号进行分析。

首先,我们生成了一个频率为1kHz,幅度为2V的正弦信号,并绘制了其时域波形图和频谱图。

通过观察时域波形图,我们可以看到正弦信号具有周期性和连续性的特点。

而通过频谱图,我们可以看到正弦信号在频域上只有一个峰值,说明其是单频信号。

接下来,我们生成了一个频率为1kHz,幅度为2V,占空比为50%的方波信号,并绘制了其时域波形图和频谱图。

与正弦信号不同,方波信号具有分段常值的特点。

通过频谱图,我们可以看到方波信号在频域上存在多个谐波分量,说明其是由多个频率的正弦信号叠加而成。

实验二:系统的时域响应分析在信号与系统中,系统的时域响应是描述系统对输入信号进行处理的重要指标。

通过Matlab软件,我们可以方便地分析和绘制系统的时域响应。

在本实验中,我们选择了一个一阶低通滤波器作为系统,输入信号为一个频率为1kHz,幅度为2V的正弦信号。

通过绘制输入信号和输出信号的时域波形图,我们可以观察到系统对输入信号进行了滤波处理,输出信号的幅度和相位发生了变化。

此外,我们还可以通过改变系统的参数,如截止频率和阶数,来观察系统的时域响应的变化。

通过对比不同参数下的输出信号波形图,我们可以得出不同参数对系统响应的影响。

实验三:系统的频域响应分析除了时域响应,频域响应也是描述系统特性的重要指标。

通过Matlab软件,我们可以方便地进行系统的频域响应分析。

在本实验中,我们选择了一个二阶巴特沃斯低通滤波器作为系统,输入信号为一个频率为1kHz,幅度为2V的正弦信号。

MATLAB实验报告(1-4)

MATLAB实验报告(1-4)

信号与系统MATLAB第一次实验报告一、实验目的1.熟悉MATLAB软件并会简单的使用运算和简单二维图的绘制。

2.学会运用MATLAB表示常用连续时间信号的方法3.观察并熟悉一些信号的波形和特性。

4.学会运用MATLAB进行连续信号时移、反折和尺度变换。

5.学会运用MATLAB进行连续时间微分、积分运算。

6.学会运用MATLAB进行连续信号相加、相乘运算。

7.学会运用MATLAB进行连续信号的奇偶分解。

二、实验任务将实验书中的例题和解析看懂,并在MATLAB软件中练习例题,最终将作业完成。

三、实验内容1.MATLAB软件基本运算入门。

1). MATLAB软件的数值计算:算数运算向量运算:1.向量元素要用”[ ]”括起来,元素之间可用空格、逗号分隔生成行向量,用分号分隔生成列向量。

2.x=x0:step:xn.其中x0位初始值,step表示步长或者增量,xn为结束值。

矩阵运算:1.矩阵”[ ]”括起来;矩阵每一行的各个元素必须用”,”或者空格分开;矩阵的不同行之间必须用分号”;”或者ENTER分开。

2.矩阵的加法或者减法运算是将矩阵的对应元素分别进行加法或者减法的运算。

3.常用的点运算包括”.*”、”./”、”.\”、”.^”等等。

举例:计算一个函数并绘制出在对应区间上对应的值。

2).MATLAB软件的符号运算:定义符号变量的语句格式为”syms 变量名”2.MATLAB软件简单二维图形绘制1).函数y=f(x)关于变量x的曲线绘制用语:>>plot(x,y)2).输出多个图像表顺序:例如m和n表示在一个窗口中显示m行n列个图像,p表示第p个区域,表达为subplot(mnp)或者subplot(m,n,p)3).表示输出表格横轴纵轴表达范围:axis([xmax,xmin,ymax,ymin])4).标上横轴纵轴的字母:xlabel(‘x’),ylabel(‘y’)5).命名图像就在subplot写在同一行或者在下一个subplot前:title(‘……’)6).输出:grid on举例1:举例2:3.matlab程序流程控制1).for循环:for循环变量=初值:增量:终值循环体End2).while循环结构:while 逻辑表达式循环体End3).If分支:(单分支表达式)if 逻辑表达式程序模块End(多分支结构的语法格式)if 逻辑表达式1程序模块1Else if 逻辑表达式2程序模块2…else 程序模块nEnd4).switch分支结构Switch 表达式Case 常量1程序模块1Case 常量2程序模块2……Otherwise 程序模块nEnd4.典型信号的MATLAB表示1).实指数信号:y=k*exp(a*t)举例:2).正弦信号:y=k*sin(w*t+phi)3).复指数信号:举例:4).抽样信号5).矩形脉冲信号:y=square(t,DUTY) (width默认为1)6).三角波脉冲信号:y=tripuls(t,width,skew)(skew的取值在-1~+1之间,若skew取值为0则对称)周期三角波信号或锯齿波:Y=sawtooth(t,width)5.单位阶跃信号的MATLAB表示6.信号的时移、反折和尺度变换:Xl=fliplr(x)实现信号的反折7.连续时间信号的微分和积分运算1).连续时间信号的微分运算:语句格式:d iff(function,’variable’,n)Function:需要进行求导运算的函数,variable:求导运算的独立变量,n:求导阶数2).连续时间信号的积分运算:语句格式:int(function,’variable’,a,b)Function:被积函数variable:积分变量a:积分下限b:积分上限(a&b默认是不定积分)8.信号的相加与相乘运算9.信号的奇偶分解四、小结这一次实验让我能够教熟悉的使用这个软件,并且能够输入简单的语句并输出相应的结果和波形图,也在一定程度上巩固了c语言的一些语法。

信号系统MATLAB实验报告

信号系统MATLAB实验报告

信号系统MATLAB实验报告信号与系统实验报告桂林理工大学信息科学与工程学院电子信息工程实验二信号及其表示【实验目的】了解各种常用信号的表达方式掌握部分绘图函数【实验内容】一、绘出连续时间信号x(t)=te707.0 sin32t 关于t 的曲线,t 的范围为 0~30s ,并以0.1s 递增。

MATLAB 源程序为:t=0:0.1:30; %对时间变量赋值x=exp(-0.707*t).*sin(2/3.*t); %计算变量所对应得函数值plot(t,x);grid; %绘制函数曲线 ylabel('x(t)');xlabel('Time(sec)')二、产生周期为0.02的方波。

MATLAB源程序为:Fs=100000;t=0:1/Fs:1;x1=square(2*pi*50*t,20);x2=square(2*pi*50*t,80);subplot(2,1,1),plot(t,x1),axis([0,0.2,-1.5,1.5]); subplot(2,1,2),plot(t,x2),axis([0,0.2,-1.5,1.5]);三、产生sinc(x)函数波形。

MATLAB源程序为:x=linspace(-4,4);y=sinc(x);plot(x,y)四、绘制离散时间信号的棒状图。

其中x(-1)=-1,x(0)=1,x(1)=2,x(2)=1,x(3)=0,x(4)=-1,其他时间x(n)=0。

MATLAB源程序为:n=-3:5; %定位时间变量x=[0,0,-1,1,2,1,-1,0,0];stem(n,x);grid; %绘制棒状图line([-3,5],[0,0]); %画X轴线xlabel('n');ylabel('x[n]')五、单位脉冲序列δ(n-0n )={00...1...0n n n n =≠直接实现:x=zeros(1,N);x(1,n0)=1;函数实现:利用单位脉冲序列)(0n n -δ的生成函数impseq,即function[x,n]=impseq(n0,ns,nf) n=[ns:nf];x=[(n-n0)==0]; plot(n,x); stem(n,x);输入参数:impseq(0,0,9)——连续图形12345678900.10.20.30.40.50.60.70.80.91输入参数:impseq(0,0,9)——离散图形六、单位阶跃序列ε(n-0n )={00...1...0n n n n ≥<直接实现:n=[ns:nf];x=[(n-n0)>=0];函数实现:利用单位阶跃序列)(0n n -ε的生成函数stepseq ,即Function[x,n]=stepseq(n0,ns,nf) n=[ns:nf];x=[(n-n0)>=0]; plot(n,x);七、实指数序列 R a n a n x n∈?=,,)( 直接实现:n=[ns:nf]:x=a.^n;函数实现:利用实指数序列na n x =)(的生成函数rexpseq,即 Function[x,n]=rexpseq(a,ns,nf) n=[ns:nf];x=a,^n:八、复指数序列n e n x n j ?=+,)()(ωδ直接实现:n=[ns:nf];x=exp((sigema+jw)*n); 函数实现:利用复指数序列nj en x )()(ωδ+=的生成函数cexpseq,即Function[x,n]=cexpseq(sigema,w,ns,nf)n=[ns:nf];x=exp((sigema+j*w)*n);0123456789-3000-2000-10000100020003000400050006000九、正(余)弦序列 n wn n x ?+=),cos()(θ直接实现:n=[ns:nf];x=cos(w*n+sita);函数实现:利用正(余)弦序列x(n)=cos(wn+θ)的生成函数cosswq,即Function[x,n]=cosseq(w,ns,nf,sita) n=[ns:nf];x=cos(w*n+sita);输入参数:cosseq(3.14,0,9,30)——连续信号0123456789-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.2输入参数:cosseq(3.14,0,9,30)——离散信号0123456789实验三信号的运算【实验目的】了解信号处理的基本操作。

信号与系统Matlab实验报告

信号与系统Matlab实验报告

实验一MATLAB 程序入门和基础应用一、实验名称MATLAB 程序入门和基础应用二、实验目的1.学习Matlab软件的基本使用方法;2.了解Matlab的数值计算,符号运算,可视化功能;3. Matlab程序设计入门四、实验设备计算机MATLAB软件六、实验内容及具体步骤1、打开MATLAB的系统界面,对其功能做一个大致了解;2、学习变量的描述方法,掌握几个固定变量:I,j,pi,inf的使用。

注意,变量描述以字母开头,可以由字母、数字和下划线混合组成,区分字母大,小写字符长度不超过31个。

3、学习数值,矩阵,运算符,向量的矩阵运算,数组运算的描述方法。

(1)用一个简单命令求解线性系统3x1+ x2 - x3 =3.6x1+2x2+4x3 = 2.1-x1+4x2+5x3 = -1.4A=[3 1 -1;1 2 4;-1 4 5];b=[3.6;2.1;-1.4];x=A\b结果:x = 1.4818 -0.4606 0.3848(2)用简短命令计算并绘制在0≤x≤6范围内的sin(2x)、sinx2、sin2x。

x=linspace(0,6)y1=sin(2*x),y2=sin(x.^2),y3=(sin(x)).^2;plot(x,y1,x, y2,x, y3)4、Matlab符号运算功能(1)符号运算的过程在符号运算的整个过程中,所有的运算均是以符号进行的,即使以数字形式出现的量也是字符量。

做一个对sin(x/2)求导的过程。

在命令窗口中输入如下符号表达式按回车:f='sin(x/2)';dfdx=diff(f)显示结果如下:dfdx = 1/2*cos(1/2*x)整个求导的过程都是由符号变量和符号表达式完成,没有涉及到具体的数值运算,其中1/2也被当作是字符量。

注意:符号变量前先要进行定义,定义语句是:sym 或syms 变量名列表。

前者定义一个单一的符号变量,后者可以一次定义多个符号变量。

信号与系统 matlab实验报告

信号与系统 matlab实验报告

信号与系统 matlab实验报告信号与系统 Matlab 实验报告引言:信号与系统是电子信息类专业中的一门重要课程,它研究了信号的产生、传输和处理过程,以及系统对信号的响应和影响。

通过实验,我们可以更直观地理解信号与系统的基本概念和原理,并掌握使用 Matlab 进行信号与系统分析和处理的方法。

实验一:信号的产生与显示在信号与系统课程中,我们首先需要了解不同类型的信号,以及如何产生和显示这些信号。

在 Matlab 中,我们可以使用一些函数来生成常见的信号波形,如正弦波、方波、三角波等。

通过编写简单的 Matlab 程序,我们可以实现信号的产生和显示。

实验二:信号的采样与重构在实际应用中,信号通常以连续时间的形式存在,但在数字系统中需要将其转换为离散时间的信号进行处理。

这就需要进行信号的采样和重构。

在 Matlab 中,我们可以使用采样函数和重构函数来模拟这一过程,并观察采样率对信号重构质量的影响。

实验三:信号的滤波与频谱分析信号滤波是信号处理中的重要环节,它可以去除信号中的噪声和干扰,提高信号质量。

在 Matlab 中,我们可以使用滤波函数来实现不同类型的滤波器,并观察滤波对信号频谱的影响。

此外,我们还可以使用频谱分析函数来研究信号的频谱特性,如频谱密度、功率谱等。

实验四:系统的时域与频域分析系统是信号处理中的重要概念,它描述了信号在系统中的传输和变换过程。

在Matlab 中,我们可以使用系统函数来模拟不同类型的系统,并观察系统对信号的时域和频域响应。

通过实验,我们可以深入理解系统的时域特性和频域特性,如冲击响应、频率响应等。

实验五:信号的调制与解调信号调制是将信息信号转换为调制信号的过程,而解调则是将调制信号恢复为原始信号的过程。

在 Matlab 中,我们可以使用调制函数和解调函数来模拟不同类型的调制和解调方式,如调幅、调频、调相等。

通过实验,我们可以了解不同调制方式的原理和特点,并观察调制和解调对信号的影响。

信号与系统信号基本运算的MATLAB实现实验报告

信号与系统信号基本运算的MATLAB实现实验报告

信号与系统实验报告实验一、信号基本运算的MATLAB 实现一、实验目的学习如何利用Matlab 实现信号的基本运算,掌握信号的基本运算的原理,加深对书本知识的理解。

二、实验材料PC 机一台三、实验内容1、(1)编写如图Exercise1.1所示波形的MATLAB 函数。

(2)试画出f(t),f(0.5t),f(1-2t)的波形。

解:程序如下: 实验结果: function yt = f2(t)yt=tripuls(t,4,0.5); t=-3:0.01:5; subplot(311) plot(t,tx(t)) title('f£¨t£©') subplot(312) plot(t,tx(0.5*t)) title('f(0.5t)') subplot(313) plot(t,tx(-2*t)) title('f(-2t)') 2、画出如图exercise1.2所示序列f[2k]、f[-k]和f[k+2],f[k-2]的波形。

并求f[k]的和。

解:程序如下:function f=ls(k)f=3.*(k==-2)+1.*(k==-1)+(-2).*(k==0)+(-1).*(k==1)+2.*(k==2)+(-3).*(k==3);Exercise 1.1-3f[k] kExercise1.2k=-5:0.01:10;subplot(321)stem(k,ls(k)) 实验结果:title('f[k]')subplot(322)stem(k,ls(2*k))title('f[2k]')subplot(323)stem(k,ls(-1*k))title('f[-k]')subplot(324)stem(k,ls(k+2))title('f[k+2]')subplot(325)stem(k,ls(k-2))title('f[k-2]')subplot(326)plot(k,sum(ls(-2:3)))title('Sum f[k]')3、解:程序如下:function y=tx(t)y=0.*(t>=2|t<-1)+(2-t).*(t>=1&t<2)+1.*(t>=-1&t<1); t=-5:0.01:5; 实验结果:ft1=tripuls(t-3,2,0.5);subplot(311)plot(t,ft1)title('f(t)')ft1=tripuls(-t-3,2,0.5);subplot(312)plot(t,ft1)title('f(-t)')ft1=tripuls(-2*t-2,2,0.5);subplot(313)plot(t,ft1)title('f(1-2t)')。

信号与系统MATLAB实验报告

信号与系统MATLAB实验报告

一、实验名称MATLAB对连续信号与系统的时域分析、频域分析和s域分析;MATLAB对离散信号与系统的时域分析。

二、实验目的1.学习用MATLAB描述常用信号的方法。

2.掌握连续时间信号和离散时间信号的描述。

3.利用MATLAB计算信号卷积。

4.掌握信号频谱的定义,理解非周期信号频谱密度的概念。

5.掌握用MATLAB分析并绘制连续系统零极点图以判断因果系统稳定的方法。

三、实验原理1.连续系统的冲击响应和阶跃响应(1)连续系统的冲击响应在MATLAB中,利用函数impulse可求解系统冲击响应,其调y=impulse(sys,t)式中:sys表示LTI系统模型,用来表示微分方程、差分方程、状态方程。

利用函数tf获得微分方程的LTI系统模型,其调用形式为:sys=tf(b,a)式中:b和a分别为微分方程右端和左端的各项系数向量。

2.常用连续信号的傅里叶变换在MTLAB中,利用函数fourier实现信号f(t)的傅里叶变换,其调用形式是:F=fourier(f)(1)矩形脉冲矩形脉冲函数可以表示为:f(t)=AGr(t)=A, |t||<τ/2;f(t)=0, |t|>τ/2其傅里叶变换为F(jw)=Aτsa(wτ/2)式中:sa(·)表示采样函数。

3.连续系统函数H(s)的零极点分布和稳定性MATLAB信号处理工具箱提供的zplane函数可以直接求解H(s)的零极点分布,其调用形式为:zplane(b,a)式中:b和a分别为系统函数H(s)的分子多项式和分母多项式的系数向量,该函数的作用是在平面上画出单位圆及系统的零点和极点。

MATLAB信号处理工具箱提供的roots函数可求解多项式的根,其调用形式为:poles=roots(a)4.常用离散信号的MATLAB表示(1)正弦序列离散正弦信号与连续正弦信号类似,就是连续信号的离散型式。

正弦序列的一般序列为:f(k)=Acos(Ωk+φ)式中:A、Ω、φ分别为正弦序列的振幅、数字角频率和初相位。

信号与系统实验报告

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实验三常见信号的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、实验原理根据MA TLAB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。

1.连续时间信号从严格意义上讲, 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, 可以用两个行向量f和t来表示, 其中向量t是用形如的命令定义的时间范围向量, 其中, 为信号起始时间, 为终止时间, p为时间间隔。

向量f为连续信号在向量t所定义的时间点上的样值。

⑵符号运算表示法如果一个信号或函数可以用符号表达式来表示, 那么我们就可以用前面介绍的符号函数专用绘图命令ezplot()等函数来绘出信号的波形。

⑶常见信号的MATLAB表示单位阶跃信号单位阶跃信号的定义为:方法一: 调用Heaviside(t)函数首先定义函数Heaviside(t) 的m函数文件,该文件名应与函数名同名即Heaviside.m。

%定义函数文件,函数名为Heaviside,输入变量为x,输出变量为yfunction y= Heaviside(t)y=(t>0); %定义函数体, 即函数所执行指令%此处定义t>0时y=1,t<=0时y=0, 注意与实际的阶跃信号定义的区别。

方法二: 数值计算法在MATLAB中, 有一个专门用于表示单位阶跃信号的函数, 即stepfun( )函数, 它是用数值计算法表示的单位阶跃函数。

MATLAB信号与系统实验报告.doc

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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实验报告

信号与系统matlab实验报告

信号与系统matlab实验报告信号与系统MATLAB实验报告引言信号与系统是电子工程、通信工程和控制工程等领域中的重要基础课程。

通过实验,我们可以更好地理解信号与系统的概念和基本原理,并掌握使用MATLAB进行信号与系统分析的方法。

本报告将介绍我们在信号与系统实验中的实验过程、结果和分析。

实验一:连续时间信号的采样与重构在这个实验中,我们研究了连续时间信号的采样与重构。

首先,我们通过MATLAB生成了一个连续时间信号,并使用采样定理确定了采样频率。

然后,我们对连续时间信号进行采样,并通过重构方法将采样信号还原为连续时间信号。

最后,我们通过观察重构信号与原始信号的相似性来评估重构的效果。

实验二:线性时不变系统的频率响应在这个实验中,我们研究了线性时不变系统的频率响应。

首先,我们通过MATLAB生成了一个输入信号,并设计了一个线性时不变系统。

然后,我们通过将输入信号输入到系统中,并记录输出信号的幅度和相位,从而得到系统的频率响应。

最后,我们绘制了系统的幅频特性和相频特性曲线,并对其进行了分析和讨论。

实验三:离散时间信号的采样与重构在这个实验中,我们研究了离散时间信号的采样与重构。

首先,我们通过MATLAB生成了一个离散时间信号,并使用采样定理确定了采样周期。

然后,我们对离散时间信号进行采样,并通过重构方法将采样信号还原为离散时间信号。

最后,我们通过观察重构信号与原始信号的相似性来评估重构的效果,并讨论了离散时间信号的采样与重构的特点。

实验四:离散时间系统的差分方程在这个实验中,我们研究了离散时间系统的差分方程。

首先,我们通过MATLAB生成了一个输入信号,并设计了一个离散时间系统。

然后,我们通过将输入信号输入到系统中,并根据系统的差分方程计算输出信号。

最后,我们对输入信号和输出信号进行了分析和比较,并讨论了离散时间系统的差分方程的特点和应用。

实验五:连续时间信号的傅里叶变换在这个实验中,我们研究了连续时间信号的傅里叶变换。

信号与系统(matlab上机实验报告)

信号与系统(matlab上机实验报告)

通信与信息工程学院信号与系统分析MATLAB上机实验报告班级学号姓名电信1603班通信与信息工程学院二〇一八年实验题目一:信号的表示及可视化一、实验目的1.掌握连续信号的 MATLAB 表示方法(表达式及图形描述);2. 掌握离散序列的 MATLAB 表示方法(表达式及图形描述);二、实验原理向量法表示信号和符号法表示信号后直观的绘出图形1.连续信号的表示及可视化在 MATLAB 中,是用连续信号在等时间间隔点的样值来近似地表示连续信号的,当取样时间间隔足够小时,这些离散的样值就能较好的近似出连续信号。

(1):向量法表示以用两个行向量 f 和 t 来表示,其中 t 向量是形如t=t1:p:t2 的 MATLAB 命令定义的时间范围向量,t1为信号起始时间,t2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。

然后用plot画出图。

(2):符号运算法表示:用 ezplot 命令绘制出信号的波形。

(3):常用信号的表示:单位阶跃信号方法一:一种得到单位阶跃信号的方法是在 MATLAB 的 Symbolic MathToolbox 中调用单位阶跃函数 Heaviside,这样可方便地表示出单位阶跃信号。

但是,在用函数 ezplot 实现其可视化时,就出现一个问题:函数 ezplot 只能画出既存在于 Symbolic Math 工具箱中,又存在于总 MATLAB 工具箱中的函数,而 Heaviside 函数仅存在 Symbolic MathToolbox 中,因此,就需要在自己的工作目录 work 下创建 Heaviside 的M 文件。

方法二:用符号函数 sgn(t)的表示可调用 MATLAB 中的符号函数 sign 来实现。

单位冲激信号: MATLAB 是不能表示单位冲激信号的,但我们可用时间宽度为 dt ,高度为 1/dt的矩形脉冲来近似地表示冲激信号。

matlab信号与系统实验报告

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。

信号与系统 matlab实验报告

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信号与系统 matlab实验报告《信号与系统 Matlab实验报告》摘要:本实验报告通过使用 Matlab 软件进行信号与系统实验,探讨了信号与系统在数字领域的应用。

实验结果表明,Matlab 软件具有强大的信号处理和系统分析功能,能够有效地进行信号与系统的模拟和分析。

引言:信号与系统是电子工程领域中的重要基础课程,它研究了信号的产生、传输和处理,以及系统对信号的响应和影响。

在数字领域,信号与系统的理论和方法也得到了广泛的应用。

Matlab 软件作为一种强大的数学计算工具,为信号与系统的模拟和分析提供了便利和高效的途径。

实验一:信号的生成与显示在本实验中,我们首先使用 Matlab 软件生成了几种常见的信号,包括正弦信号、方波信号和三角波信号。

通过调整信号的频率、幅度和相位等参数,我们观察了信号的变化,并利用 Matlab 的绘图功能将信号图形显示出来。

实验结果表明,Matlab 软件能够方便地生成各种类型的信号,并能够直观地显示信号的波形和特性。

实验二:信号的采样与重构在本实验中,我们使用 Matlab 软件对信号进行了采样和重构。

我们首先对一个连续信号进行了离散采样,然后利用 Matlab 的插值函数对采样信号进行了重构。

实验结果表明,采样和重构过程中存在信号失真和频率混叠等问题,但通过适当的采样和重构方法,我们能够有效地还原原始信号。

实验三:系统的响应与分析在本实验中,我们使用 Matlab 软件对系统的响应进行了分析。

我们构建了几种常见的系统模型,包括线性时不变系统和滤波器系统,然后利用 Matlab 的系统分析工具对系统的频率响应、相位响应和单位脉冲响应等进行了分析。

实验结果表明,Matlab 软件能够有效地进行系统的模拟和分析,为系统设计和优化提供了有力的支持。

结论:通过本实验,我们深入了解了信号与系统在数字领域的应用,并掌握了使用 Matlab 软件进行信号与系统模拟和分析的方法。

MATLAB信号与系统实验报告

MATLAB信号与系统实验报告

信号与系统实验报告(3)连续系统的零极点分析实验目的1、学习用Matlab 绘制连续系统零极点分布图、冲激响应波形、频率响应曲线图。

2、通过运行系统零极点分布与冲激响应的关系的演示程序,加深系统零极点分布对时域响应的影响。

从而建立系统稳定性的概念。

3、研究系统零极点分布与频率响应的关系,学习用Matlab 研究频率响应的方法。

实验内容1、用“拉普拉斯变换和系统函数的曲面图演示”程序,观察零极点三维图,加深对系统零极点的理解。

考虑以下系统函数:(a) )4)(2(1)(++=s s s H ;(b) )4)(2()(++=s s s s H ;(c) )3)(2()4)(1()(++++=s s s s s s H解:(1)程序 a1=-5:0.15:-1; b1=-2:0.15:2;[x,y]=meshgrid(a1,b1); s=x+j*y;fs=abs((1./((s+2).*(s+4)))); figure(1),mesh(x,y,fs); surf(x,y,fs); colormap(hsv); a2=-6:0.18:2; b2=-6:0.18:2;[x,y]=meshgrid(a2,b2); s=x+j*y;fs=abs(s./((s+2).*(s+4))); figure(2),mesh(x,y,fs); surf(x,y,fs); colormap(hsv);a3=-6:0.18:2; b3=-6:0.18:2;[x,y]=meshgrid(a3,b3);s=x+j*y;c=(s+1).*(s+4);d=s.*(s+3).*(s+2);fs=abs(c./d);figure(3),mesh(x,y,fs); surf(x,y,fs); colormap(hsv); (2)曲面图2、用“连续系统零极点和冲激响应的关系”程序,观察零极点对冲激响应的影响,加深对系统稳定性的理解。

画出下列系统的零极点分布图和冲激响应,确定系统的稳定性。

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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。

(1)⎩⎨⎧≤≤-=,055,1)(n n x 1515≤<-n(2))]25.0cos()25.0[sin()9.0()(n n n x n ππ+=,2020≤<-n答:(1)、k=-15:15;x=[zeros(1,10),ones(1,11),zeros(1,10)];stem(k,x)axis([-15,15,-0.2,1.2]);title('杨婕婕 朱艺星');xlabel('x(n)');(2)、k=-20:20;x=(0.9).^k.*(sin(0.25*pi*k)+cos(0.25*pi*k));stem(k,x);title('杨婕婕朱艺星');xlabel(' x=(0.9)^k*(sin(0.25*pi*k)+cos(0.25*pi*k))');将横坐标变小以便于观察>> axis([-20,10,-12,8]);3、已知序列:]2,3,1,0,2,1[)(-=↑n x ,]1,1,1[)(-=↑n h ,计算离散卷积)()()(n h n x n y *=,并绘出其波形。

答:>> x=[1,2,0,-1,3,2]; >> h=[1,-1,1]; >> y=conv(x,h);>> stem([-2:length(y)-3],y); >> ylabel('y[k]');xlabel('k'); >> title('杨婕婕 朱艺星');三、 实验思考题1、两个连续信号的卷积定义是什么?两个序列的卷积定义是什么?卷积的作用是什么?答:连续信号的卷积的定义:⎰∞∞--τττd t y x )()(序列的卷积定义:∑=-0)()(m m n y m x 。

利用作图法即将其中一个信号图翻转,平移,两信号相乘,再相加。

傅立叶变换的卷积性质涵盖着时域相乘、频域卷积、频域相乘,时域卷积的对偶关系。

前者若代表两个信号相乘,则因发生调制作用,在频域一定出现频谱搬家(频移)。

后者若一个是信号,另一个代表系统,则系统起着加工处理的滤波作用。

任何信号与冲激函数相卷积,其结果是在冲激出现的时刻(位置)再生原信号。

卷积在实际中的应用有实现幅度调制与解调,实现多路频分复用,实现单边带调幅(SSB-AM )。

2、什么是单位冲激信号)(t δ?能够用MATLAB 产生单位冲激信号吗? 答:出现过程极短,能量极大的信号为冲激信号)(t δ,其定义式为:)(t δ=0,t 0≠ ⎰∞∞-=1)(dt t δ;上式表明,在t=0无定义,因为不能作为数学函数的取值。

而且表示)(t δ与时间覆盖的面积或称)(t δ的强度始终等于1。

因为)(t δ属于奇异函数一类的信号,能量无限大,用MATLAB 不能产生该信号.函数ones(1,n)可以生成单位脉冲序列。

3、产生连续信号时,首先要定义时间向量t=0:T :Tp 。

其中T 和Tp 是什么意思?答:每两点之间的时间间隔为T ,即步长为T 。

连续信号的时间从0到Tp 。

实验二 利用DFT 分析离散信号频谱一、 实验目的应用离散傅里叶变换(DFT ),分析离散信号的频谱。

深刻理解DFT 分析离散信号频谱的原理,掌握改善分析过程中产生的误差的方法。

二、 实验原理根据信号傅里叶变换建立的时域与频域之间的对应关系,可以得到有限长序列的离散傅里叶变换(DFT )与四种确定信号傅里叶变换之间的关系(见教材),实现由DFT 分析其频谱。

三、 实验内容1. 利用FFT 分析信号31,...,1,0),83cos()(==n n n x π的频谱;(1)、确定DFT 计算的参数;本题中Ω/2π=3/16,则周期N=16,因为本题信号无直流分量,所以取样点数可为2*N=32,但必须保证都是独立的样点。

N=32;n=0:N-1; x=cos(3*pi/8*n); X=fft(x,N);subplot(2,1,1);stem(n,abs(fftshift(X)));ylabel('Magnitude');xlabel('Frequency (rad)'); title('朱艺星 杨婕婕'); subplot(2,1,2); stem(n,angle(fftshift(X))); ylabel('Phase');xlabel('Frequency(rad)');附:另取N=16时:N=16;n=0:N-1;x=cos(3*pi/8*n);X=fft(x,N);subplot(2,1,1);stem(n-N/2,abs(fftshift(X)));ylabel('Magnitude');xlabel('Frequency (rad)');title('朱艺星杨婕婕');subplot(2,1,2);stem(n-N/2,angle(fftshift(X)));ylabel('Phase');xlabel('Frequency(rad)');附:N取64时;N=64;n=0:N-1;x=cos(3*pi/8*n);X=fft(x,N);subplot(2,1,1);stem(n,abs(fftshift(X)));ylabel('Magnitude');xlabel('Frequency (rad)');title('朱艺星杨婕婕'); subplot(2,1,2);stem(n,angle(fftshift(X)));ylabel('Phase');xlabel('Frequency(rad)');(2) 进行理论值与计算值比较,讨论信号频谱分析过程中误差原因及改善方法。

答:在频谱分析过程中由于取样频率过低或者由于信号的截取长度不当将会产生误差。

取样频率过低,可能会产生混频现象,可以适当提高取样率,增加样点数,来减少混叠对频谱分析所造成的误差。

对于连续周期信号,其时域取样必须满足时域取样定理:其取样点数K ≥2*N+1(其中N 为最高谐波分量),即kfo ≥2Nfo+fo;fs ≥2fm+fo 。

截取信号长度不当,会产生功率泄露,对周期序列进行频谱分析时,为避免泄露应做到:截取的长度应取一个基本周期或基本周期的整数倍,若待分析的周期信号事先不知道其确切的周期,则可截取较长时间长度的样点进行分析,以减少功率泄露误差。

当然,必须在取样频率满足取样定理的条件下进行,否则混叠与泄露同时存在给频谱分析造成困难。

本题)83cos()(n n x π=为周期信号,无直流分量,所以取样点数可为2*N=32,但必须保证都是独立的样点。

从取样点数N=32和N=16可以看出,取样点数的不同,会造成频率谱和相位谱的不同。

当N=16时,n=3或-3时有幅度值,而在N=32时,n=-10和22时有幅度值,在N=64时,n=-20和44时有幅度值,得到在N=32时,其频谱已经和N=64时一致(刚好成2倍关系),且N=16时已经产生混频现象。

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