信号与系统实验一杭州电子科技

信号与系统实验报告（1）

信号与系统实验报告（1）信号与系统实验实验报告学院:信息电⼦技术学院专业:测控技术与仪器学号:16109641307姓名: 孙溪临实验1 信号的时域描述与运算⼀、实验⽬的1. 掌握信号的MATLAB表⽰及其可视化⽅法。

2. 掌握信号基本时域运算的MATLAB实现⽅法。

3. 利⽤MATLAB分析常⽤信号，加深对信号时域特性的理解。

⼆、实验原理1. 连续时间信号的MATLAB表⽰连续时间信号指的是在连续时间范围内有定义的信号，即除了若⼲个不连续点外，在任何时刻信号都有定义。

在MATLAB中连续时间信号可以⽤两种⽅法来表⽰，即向量表⽰法和符号对象表⽰法。

从严格意义上来说，MATLAB并不能处理连续时间信号，在MATLAB中连续时间信号是⽤等时间间隔采样后的采样值来近似表⽰的，当采样间隔⾜够⼩时，这些采样值就可以很好地近似表⽰出连续时间信号，这种表⽰⽅法称为向量表⽰法。

表⽰⼀个连续时间信号需要使⽤两个向量，其中⼀个向量⽤于表⽰信号的时间范围，另⼀个向量表⽰连续时间信号在该时间范围内的采样值。

例如⼀个正弦信号可以表⽰如下:>> t=0:0.01:10;>> x=sin(t);>> x=plot(x,t);利⽤plot(t,x)命令可以绘制上述信号的时域波形，如下图所⽰。

图1 利⽤向量表⽰连续时间信号如果连续时间信号可以⽤表达式来描述，则还可以采⽤符号表达式來表⽰信号。

例如对于上述正弦信号，可以⽤符号对象表⽰如下:>> x=sin(t);>> ezplot(x);利⽤ezplot(x)命令可以绘制上述信号的时域波形，如图2所⽰。

图 2 利⽤符号对象表⽰连续时间信号表1 常⽤的信号产⽣函数函数名功能函数名功能 heaviside 单位阶跃函数 sin 正弦函数 sinc sinc 函数 cos 余弦函数 exp 指数函数 tripuls 三⾓脉冲函数 square周期⽅rectpuls门函数波2.连续时间信号的时域运算对连续时间信号的运算包括两信号相加、相乘、微分、积分，以及位移、反转、尺度变换（尺度伸缩）等。

信号与系统实验指导书

信号与系统实验指导书电子科技大学通信学院朱学勇潘晔刘斌崔琳莉黄扬洲徐胜目录第一部分信号与系统实验总体介绍 (1)第二部分实验设备介绍 (2)2.1信号与系统实验板的介绍 (2)2.2PC机端信号与系统实验软件介绍 (5)2.3实验系统快速入门 (6)第三部分信号与系统硬件实验 (8)实验项目一：线性时不变系统的脉冲响应 (8)实验项目二：连续周期信号的分解与合成 (12)实验项目三：连续系统的幅频特性 (17)实验项目四：连续信号的采样和恢复 (21)第四部分信号与系统软件实验 (28)实验项目五：表示信号与系统的MATLAB函数、工具箱 (28)实验项目六：离散系统的冲激响应、卷积和 (34)实验项目七：离散系统的转移函数，零、极点分布 (38)第一部分信号与系统实验总体介绍一、信号与系统实验的任务通过本课程的实验，应加深学生对信号与系统的分析方法的掌握和理解，切实增强学生理论联系实际的能力。

二、信号与系统实验简介本课程实验包含硬件、软件共七个实验项目，教师可以选择开出其中某些实验项目。

单套实验设备包括：硬件：信号系统与DSP实验箱、微型计算机（PC）；软件：PC机端实验软件SSP.exe、基于MATLAB的仿真实验软件。

三、信号与系统课程适用的专业通信、电子信息类等专业。

四、信号与系统实验涉及的核心知识点线性时不变系统的冲激响应、连续信号的分解及频谱、系统的频率响应特性、采样及恢复、表示信号与系统的MATLAB函数、工具箱、离散系统的冲激响应、卷积和、离散系统的转移函数，零、极点分布等。

五、信号与系统实验的重点与难点连续信号与系统时域、频域分析，离散系统的冲激响应、卷积和，离散系统的转移函数，零、极点分布等。

六、考核方式实验报告。

七、总学时本实验指导书的实验项目共需要14学时。

可供教师选择开出其中某些实验项目以适应不同的学时数要求。

八、教材名称及教材性质A.V.Oppenheim,A.S.Willsky,S.H.Nawab,Signals&Systems,Prentice-Hall,1999九、参考资料1.蒋绍敏，信号与系统实验，电子科技大学通信学院，2000年7月2.梁虹等，信号与系统分析及MA TLAB实现，电子工业出版社，2002年2月3.S.K.Mitra著，孙洪，于翔宇等译，数字信号处理试验指导书（MA TLAB版），电子工业出版社，2005年1月第二部分实验设备介绍信号与系统硬件实验的设备包括：信号与系统实验板、数字信号处理实验箱、PC机端信号与系统实验软件、＋5V电源和计算机串口连接线。

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。

电子科技大学信号与系统上机实验报告

信号与系统上机实验报告班级：2010023010学号:2010020030016姓名：李思豪时间：2011年12月27日第一题一、实验目的1．熟悉MATLAB5.3的软件操作环境和编程方法。

2.学习画出信号波形并从中确定信号性质。

3.计算卷积，频率响应以及利用函数：conv, freqz, freqs and filter所得到的输出信号。

二、实验内容（一）实验程序n=[0:31];x1=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/4);x2=(cos(pi*n/4)).^2;x3=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/8);subplot(3,1,1);stem(n,x1)title('figures of signals')xlabel('n')ylabel('x1[n]')subplot(3,1,2);stem(n,x2)xlabel('n')ylabel('x2[n]')subplot(3,1,3);stem(n,x3)xlabel('n')ylabel('x3[n]')（二）实验图像：三、实验结论x1的信号周期是4，x2信号周期是4，x3周期是16第二题一、实验目的：1.确定离散时间信号的性质2.证明不满足线性性质 3.证明不是因果的二、实验内容（一） 1.试验程序]1[][][++=n x n x n y ()()][2/sin ][n x n y π=x1=[1 zeros(1,10)];x2=[2 zeros(1,10)];y1=sin((pi/2).*x1);y2=sin((pi/2).*x2);x3=2*x1+6*x2;y3=sin((pi/2).*x3);y4=2*y1+6*y2; subplot(2,1,1);stem(n,y3) title('figure of y3') xlabel('n')ylabel('y3')subplot(2,1,2);stem(n,y4) title('figure of y4') xlabel('n')ylabel('y4')2.实验图像（二）1.实验程序：nx=[-5:9];x1=[zeros(1,5) 1 ones(1,9)]; x2=[zeros(1,4) 1 ones(1,10)]; y=x1+x2; subplot(3,1,1); stem(nx,x1); xlabel('n'); ylabel('x1[n]'); subplot(3,1,2); stem(nx,x2); xlabel('n'); ylabel('x2[n]'); subplot(3,1,3) ; stem(nx,y); xlabel('n'); ylabel('y[n]');2.实验图象：三、实验结论1.系统不是线性的。

《信号与系统》课程实验报告材料

工业大学校区《信号与系统》课程实验报告专业班级学生《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。

信号与系统实验一

实验一基本运算单元一、实验目的1．熟悉由运算放大器为核心元件组成的基本运算单元； 2．掌握基本运算单元的测试方法。

二、实验设备与仪器1．THKSS-A/B/C/D/E 型信号与系统实验箱； 2．实验模块SS12； 3．双踪示波器。

三、实验内容1．设计加法器、比例运算器、积分器、微分器四种基本运算单元电路； 2．测试基本运算单元特性。

四、实验原理1．运算放大器运算放大器实际就是高增益直流放大器，当它与反馈网络连接后，就可实现对输入信号的求和、积分、微分、比例放大等多种数学运算，运算放大器因此而得名。

运算放大器的电路符号如图1-1所示：图1-1 运算放大器的电路符号由图可见，它具有两个输入端和一个输出端：当信号从“-”端输入时，输出信号与输入信号反相，因此称“-”端为反相输入端；而从“+”端输入时，输出信号与输入信号同相，因此称“+”端为同相输入端。

运算放大器有以下的特点：（1）高增益运算放大器的电压放大倍数用下式表示：)1(0+--=u u u A式中，u o 为运放的输出电压；u +为“+”输入端对地电压；u -为“-”输入端对地电压。

不加反馈（开环）时，直流电压放大倍数高达104～106。

（2）高输入阻抗运算放大器的输入阻抗一般在106Ω～1011Ω范围内。

（3）低输出阻抗运算放大器的输出阻抗一般为几十到一、二百欧姆。

当它工作于深度负反馈状态时，其闭环输出阻抗更小。

为使电路的分析简化，人们常把上述的特性理想化，即认为运算放大器的电压放大倍数和输入阻抗均为无穷大，输出阻抗为零。

据此得出下面两个结论：1）由于输入阻抗为无穷大，因而运放的输入电流等于零。

2）运放的电压放大倍数为无穷大，输出电压为一有限值，由式（1）可知，差动输入电压（u +-u -）趋于零值，即u + =u -。

2.基本运算单元在系统中，常用的基本运算单元有加法器、比例运算器、积分器和微分器四种，现简述如下：（1）加法器图1-2为加法器的电路原理图：u -u +R P =R//R//R//R Fi pR P =2.4K R=R F =10K图1-2 加法器基于运算放大器的输入电流为零，则由图1-2得：R 3-3---==u R u i p--=-=u R i u u F p 40)2(41o u u =-同理得：R u u R u u R u u R u ++++-+-+-=321由上式求得：)3(4321uu u u ++=+因为 u -=u +所以 u o =u 1+u 2+u 3 （4）即运算放大器的输出电压等于输入电压的代数和。

电子科技大学信号与系统实验报告记录

电子科技大学信号与系统实验报告记录————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电子科技大学实验报告实验项目一：连续系统的幅频特性一、实验室名称：信号与系统实验室二、实验项目名称：连续系统的幅频特性测量三、实验原理正弦波信号)cos()(0t A t x ω=输入连续LTI 系统，输出)(t y 仍为正弦波信号。

图3.3-1信号输入连续LTI 系统图3.3-1中，)(cos()()(000ωωωj H t j H A t y ∠+=)通过测量输入)(t x 、输出)(t y 的正弦波信号幅度，计算输入、输出的正弦波信号幅度比值，可以得到系统的幅频特性在0ω处的测量值)(0ωj H 。

改变0ω可以测出不同频率处的系统幅频特性。

四、实验目的与任务目的：使学生对系统的频率特性有深入了解。

任务：记录不同频率正弦波通过低通、带通滤波器的响应波形，测量其幅度，拟合出频率响应的幅度特性；分析两个滤波器的截止频率。

五、实验器材数字信号处理实验箱、信号与系统实验板的低通滤波器模块U11、高通滤波器模块U21、PC 机端信号与系统实验软件、＋5V 电源、连接线、计算机串口连接线)(ωj H )(t x )(t y六、实验内容打开PC 机端软件SSP .EXE ，在下拉菜单“实验选择”中选择“实验三”；使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口，打开实验箱电源。

实验内容（一）、低通滤波器的幅频特性测量实验步骤：1、信号选择：按实验箱键盘“3”选择“正弦波”，再按“＋”或“－”依次选择表3.1中一个频率。

2、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图3.3-2所示。

点击SSP 软件界面上的按钮，观察输入正弦波。

将正弦波频率值和幅度值(Vpp/2, Vpp 为峰-峰值)记录于表3.3-1。

接口区输入信号1输入信号2输出信号采样信号备用备用图3.3-2 观察输入正弦波的连线示意图3、按图3.3-3的模块连线示意图连接各模块。

杭电信号与系统实验信号的采集与恢复、抽样定理(优选.)

最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改赠人玫瑰，手留余香。

《信号、系统与信号处理实验I》实验报告实验名称：信号的采集与恢复、抽样定理姓名：学号：专业：通信工程实验时间：杭州电子科技大学通信工程学院一、实验目的1、了解信号的抽样方法与过程以及信号恢复的方法。

2、验证抽样定理。

二、实验内容1.抽样定理验证的 Matlab 实现1.1 正弦信号的采样(1)参考下面程序，得到 50Hz 正弦信号在采样时间间隔分别为 0.01s、0.002s 和 0.001 时的采样信号。

fs=1000;t=0:1/fs:0.2;f0=50;x=cos(2*pi*f0*t);subplot(2,2,1);plot(t,x);n1=0:0.01:0.2;x1=cos(2*pi*f0*n1);subplot(2,2,2);stem(n1,x1);n2=0:0.005:0.2;x2=cos(2*pi*f0*n2);subplot(2,2,3);stem(n2,x2);n3=0:0.001:0.2;x3=cos(2*pi*f0*n3);subplot(2,2,4);stem(n3,x3,'.');(2)在(1)基础上恢复正弦信号，比较那个采样间隔能较好的恢复原正弦信号。

改变几个不同的采样间隔，比较恢复信号。

1.2 思考题设计一模拟信号x(t)=3sin(2π⋅f⋅t),采样频率fs=5120Hz,取信号频率分别为f=150Hz（正常采样）和f=3000Hz（欠采样）两种情况进行采样分析，指出哪种发生了混叠现象。

三、实验过程及实验结果1(2)fs=1000;t=0:1/fs:0.1;f0=50;x=cos(2*pi*f0*t); subplot(1,1,1);plot(t,x);n1=0:0.01:0.1;x1=cos(2*pi*f0*n1); subplot(1,1,1);plot(n1,x1);n2=0:0.005:0.1;x2=cos(2*pi*f0*n2); subplot(1,1,1);plot(n2,x2);n3=0:0.0001:0.1;x3=cos(2*pi*f0*n3); subplot(1,1,1);plot(n3,x3,'.');运行结果：1.2fs=5120;t=0:1/fs:0.04;f0=150;f1=3000;x=3*sin(2*pi*f0*t); F=fft(x);subplot(6,1,1);plot(t,x);subplot(6,1,2); stem(t,x);subplot(6,1,3);plot(abs(F));x1=3*sin(2*pi*f1*t); F1=fft(x1);subplot(6,1,4);plot(t,x1);subplot(6,1,5); stem(t,x1);subplot(6,1,6);plot(abs(F1));运行结果：四、实验小结通过此次实验，使我掌握了信号抽样与恢复的方法，以及如何用Matlab实现抽样。

杭电数字信号处理实验1

信号、系统与信号处理实验Ⅱ实验报告*名：**学号：********班级：14083413上课时间：周五-六七八实验名称：离散时间系统的时域特性分析一、实验目的线性时不变离散系统在时域中可以通过常系数线性差分方程来描述，冲击响应序列可以刻画其时域特性。

本实验通过使用matlab函数研究离散时间系统的时域特性，以加深对离散时间系统的差分方程，冲击响应和系统的线性和时不变特性的理解。

二、实验内容与要求考虑如下差分方程描述的两个离散时间系统：系统1：y(n)=0.5*x(n)+0.27*x(n-1)+0.77*x(n-2);系统2：y(n)=0.45*x(n)+0.5*x(n-1)+0.45*x(n-2)+0.53*y(n-1)-0.46*y(n-2);输入;x(n)=x=cos(20*pi*n/256)+cos(200*pi*n/256); 0<=n<=299;(1)编程求上述两个系统的输出，并分别画出系统的输入与输出波形(2)编程求上述两个系统的冲击响应序列，并画出其波形(3)若系统的初始状态为0；判断系统2是否为时不变？是否为线性？三、实验程序与结果（1）编程求上述两个系统的输出，并分别画出系统的输入与输出波形clear all;clc;close all;n=0:299;x=cos(20*pi*n/256)+cos(200*pi*n/256);b1=[0.5 0.27 0.77];a1=[1];y1=filter(b1,a1,x);b2=[0.45 0.5 0.45];a2=[1 -0.53 0.46];y2=filter(b2,a2,x);subplot(3,1,1);stem(n,x);title('输入');subplot(3,1,2);stem(n,y1);title('系统1输出');subplot(3,1,3);stem(n,y2);title('系统2输出');结果:（2）编程求上述两个系统的冲击响应序列，并画出其波形n=0:299;x=cos(20*pi*n/256)+cos(200*pi*n/256);b1=[0.5 0.27 0.77];a1=[1];y1=impz(b1,a1,30);b2=[0.45 0.5 0.45];a2=[1 -0.53 0.46];y2=impz(b2,a2,30);subplot(2,1,1);stem(y1);title('系统1冲激响应');subplot(2,1,2);stem(y2);title('系统2冲激响应');结果:(3) 若系统的初始状态为0；判断系统2是否为时不变？是否为线性？%验证系统时不变n=0:199;D=50;x=cos(20*pi*n/256)+cos(200*pi*n/256);xd=[zeros(1,D) x];b2=[0.45 0.5 0.45];a2=[1 -0.53 0.46];ic=[0 0];y2=filter(b2,a2,x,ic);y2d=filter(b2,a2,xd,ic);subplot(3,1,1);stem(n,y2);title('原输出');subplot(3,1,2);stem(n,y2d(1:length(y2)));title('延迟后产生的输出');subplot(3,1,3);stem(n,y2d(1+D:length(y2)+D)-y2);title('差值信号');结果：%验证系统线性n=0:199;q1=2;q2=-3;x1=cos(20*pi*n/256)+cos(200*pi*n/256);x2=sin(20*pi*n/256)+sin(200*pi*n/256);x=q1*x1+q2*x2;b=[0.45 0.5 0.45];a=[1 -0.53 0.46];y1=filter(b,a,x1);y2=filter(b,a,x2);y=filter(b,a,x);subplot(3,1,1);stem(n,q2*y2+q1*y1);title(' q2*y2+q1*y1');subplot(3,1,2);stem(n,y);title('T[a*x1+b*x2]');subplot(3,1,3);stem(n,y-(q2*y2+q1*y1));title('差值信号');结果四、仿真结果分析1．两个系统的冲击响应都为有限序列，系统1在n大于4的时候序列都为0，系统2在n大于13的时候序列都为0。

信号与系统实验报告

信号与系统实验报告目录1. 内容概要 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的 (4)1.3 研究意义 (4)2. 实验原理 (5)2.1 信号与系统基本概念 (7)2.2 信号的分类与表示 (8)2.3 系统的分类与表示 (9)2.4 信号与系统的运算法则 (11)3. 实验内容及步骤 (12)3.1 实验一 (13)3.1.1 实验目的 (14)3.1.2 实验仪器和设备 (15)3.1.4 实验数据记录与分析 (16)3.2 实验二 (16)3.2.1 实验目的 (17)3.2.2 实验仪器和设备 (18)3.2.3 实验步骤 (19)3.2.4 实验数据记录与分析 (19)3.3 实验三 (20)3.3.1 实验目的 (21)3.3.2 实验仪器和设备 (22)3.3.3 实验步骤 (23)3.3.4 实验数据记录与分析 (24)3.4 实验四 (26)3.4.1 实验目的 (27)3.4.2 实验仪器和设备 (27)3.4.4 实验数据记录与分析 (29)4. 结果与讨论 (29)4.1 实验结果汇总 (31)4.2 结果分析与讨论 (32)4.3 结果与理论知识的对比与验证 (33)1. 内容概要本实验报告旨在总结和回顾在信号与系统课程中所进行的实验内容，通过实践操作加深对理论知识的理解和应用能力。

实验涵盖了信号分析、信号处理方法以及系统响应等多个方面。

实验一：信号的基本特性与运算。

学生掌握了信号的表示方法，包括连续时间信号和离散时间信号，以及信号的基本运算规则，如加法、减法、乘法和除法。

实验二：信号的时间域分析。

在本实验中，学生学习了信号的波形变换、信号的卷积以及信号的频谱分析等基本概念和方法，利用MATLAB工具进行了实际的信号处理。

实验三：系统的时域分析。

学生了解了线性时不变系统的动态响应特性，包括零状态响应、阶跃响应以及脉冲响应，并学会了利用MATLAB进行系统响应的计算和分析。

《信号与系统》实验报告材料

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 h)()(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∆。

电子科技大学信号与系统实验报告

电子科技大学信号与系统实验报告姓名：学院：学号：实验一：连续系统的幅频特性一、实验室名称：信号与系统实验室二、实验项目名称：连续系统的幅频特性测量三、实验原理正弦波信号)cos()(0t A t x ω=输入连续LTI 系统，输出)(t y 仍为正弦波信号。

图3.3-1信号输入连续LTI 系统图3.3-1中，)(cos()()(000ωωωj H t j H A t y ∠+=)通过测量输入)(t x 、输出)(t y 的正弦波信号幅度，计算输入、输出的正弦波信号幅度比值，可以得到系统的幅频特性在0ω处的测量值)(0ωj H 。

改变0ω可以测出不同频率处的系统幅频特性。

四、实验目的与任务目的：使学生对系统的频率特性有深入了解。

任务：记录不同频率正弦波通过低通、带通滤波器的响应波形，测量其幅度，拟合出频率响应的幅度特性；分析两个滤波器的截止频率。

五、实验器材数字信号处理实验箱、信号与系统实验板的低通滤波器模块U11、高通滤波器模块U21、PC 机端信号与系统实验软件、＋5V 电源、连接线、计算机串口连接线六、实验内容打开PC 机端软件SSP .EXE ，在下拉菜单“实验选择”中选择“实验三”；使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口，打开实验箱电源。

实验内容（一）、低通滤波器的幅频特性测量实验步骤：1、信号选择：按实验箱键盘“3”选择“正弦波”，再按“＋”或“－”依次选择表3.1中一个频率。

2、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图3.3-2所示。

点击SSP 软件界面上的按钮，观察输入正弦波。

将正弦波频率值和幅度)(ωj H )(t x )(t y值(Vpp/2, Vpp 为峰-峰值)记录于表3.3-1。

接口区输入信号1输入信号2输出信号采样信号备用备用图3.3-2观察输入正弦波的连线示意图3、按图3.3-3的模块连线示意图连接各模块。

接口区输入信号1输入信号2输出信号采样信号备用备用低通滤波器U11输入S11输出S12图3.3-3 实验三实验内容（一）模块连线示意图4、点击SSP 软件界面上的按钮，观察输入正弦波通过连续系统的响应波形；适当调整X 、Y 轴的分辨率可得到如图3.3-4所示的实验结果。

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一、实验目的信号与系统是电子信息类专业的一门重要基础课程，通过实验可以更深入地理解信号与系统的基本概念和原理，掌握信号的分析与处理方法，提高实践动手能力和解决实际问题的能力。

本次实验的目的主要包括以下几个方面：1、熟悉信号的表示与运算，包括连续时间信号和离散时间信号。

2、掌握线性时不变系统的特性和分析方法。

3、学会使用实验设备和软件工具进行信号的产生、采集、分析和处理。

4、培养观察、分析和总结实验结果的能力，以及撰写实验报告的规范和能力。

二、实验设备与软件本次实验使用的设备和软件主要有：1、计算机一台2、 MATLAB 软件三、实验内容与步骤（一）连续时间信号的表示与运算1、生成常见的连续时间信号，如正弦信号、余弦信号、方波信号、三角波信号等。

在MATLAB 中，使用`sin`、｀cos`函数可以生成正弦和余弦信号，例如：｀t ＝ 0:001:10; y ＝ sin(2pit)； plot(t,y)；｀可以生成一个频率为 1Hz 的正弦信号。

使用`square`函数可以生成方波信号，｀sawtooth`函数可以生成三角波信号。

2、对连续时间信号进行基本运算，如加法、减法、乘法和微分、积分等。

信号的加法和减法可以直接将对应的函数相加或相减，例如：｀y1 ＝ sin(2pit)； y2 ＝ cos(2pit)； y ＝ y1 ＋ y2; plot(t,y)；｀实现了正弦信号和余弦信号的加法。

乘法运算可以通过相应的函数相乘实现。

微分和积分可以使用`diff`和`cumtrapz`函数来完成。

（二）离散时间信号的表示与运算1、生成常见的离散时间信号，如单位脉冲序列、单位阶跃序列、正弦序列等。

单位脉冲序列可以通过数组的定义来实现，例如：｀n ＝ 0:10; x ＝1,zeros(1,10)； stem(n,x)；｀单位阶跃序列可以通过逻辑判断来生成。

正弦序列使用`sin`函数结合离散时间变量生成。

信号与系统实验

实验一信号与系统认知一、实验目的1、了解实验室的规章制度、强化安全教育、说明考核方法。

2、学习示波器、实验箱的使用、操作知识；3、学习常用连续周期信号的波形以及常用系统的作用。

二、实验仪器1、信号与系统实验箱（本次实验使用其自带的简易信号源，以及实验箱上的“信号通过系统”部分。

）2、示波器三、实验原理1、滤波器滤波器是一种常用的系统，它的作用为阻止某些频率信号通过，或只允许某些频率的信号通过。

滤波器主要有四种：这是四种滤波器的理想状态，实际上的滤波器只能接近这些效果，因此通常4a —O,r ■ ! ■"1 LI.&11□ T8 —a — “■1It 昵秋诲罄的滤波器有一些常用的参数：如带宽、矩形系数等。

通带范围：与滤波器最低衰减处比，衰减在3dB以下的频率范围。

2、线性系统线性系统是现实中广泛应用的一种系统，线性也是之后课程中默认为系统都具有的一种系统性质。

系统的线性表现在可加性与齐次性上。

齐次性：输入信号增加为原来的a倍时，输出信号也增加到原来的a倍。

四、预习要求1、复习安全操作的知识。

2、学习或复习示波器的使用方法。

3、复习典型周期信号的波形及其性质。

4、复习线性系统、滤波器的性质。

5、撰写预习报告。

五、实验内容及步骤1、讲授实验室的规章制度、强化安全教育、说明考核方法2、通过示波器，读出实验箱自带信号源各种信号的频率范围（1）测试信号源1的各种信号参数，并填入表1-1 0（2）测试信号源2的各种信号参数，并填入表1-2 0表表3、测量滤波器根据相应测量方法，用双踪示波器测出实验箱自带的滤波器在各频率点的输入输出幅度（先把双踪示波器两个接口都接到所测系统的输入端，调节到都可以读出输入幅度值，并把两侧幅度档位调为一致，记录下这个幅度值；之后，将示波器的一侧改接入所测系统的输出端，再调节用于输入的信号源，将信号频率其调至表1-3中标示的值，并使输入信号幅度保持原幅度值不变。

信号与系统实验报告一

信号与系统实验报告一实验一：信号与系统实验报告实验目的：1. 了解信号与系统的基本概念和理论知识；2. 学习使用MATLAB 对信号进行分析和处理；3. 掌握系统的时域和频域分析方法。

实验内容：本次实验包括以下两个部分：1. 信号的生成与表示；2. 系统的时域和频域分析。

一、信号的生成与表示1. 在MATLAB 中生成并绘制以下信号的波形图：(1) 正弦信号：A*sin(2*pi*f*t)；(2) 方波信号：sign(sin(2*pi*f*t))；(3) 带噪声的正弦信号：(1+N)*sin(2*pi*f*t)。

2. 对以上生成的信号进行分析和处理：(1) 计算各种信号的幅值、频率和相位；(2) 绘制各种信号的功率谱密度图。

二、系统的时域和频域分析1. 在MATLAB 中定义以下信号系统的单位脉冲响应h(n)：(1) 线性时不变系统：h(n) = (0.4)^n * u(n)，其中，u(n) 表示单位阶跃函数；(2) 非线性时变系统：h(n) = n * u(n)。

2. 对定义的信号系统进行时域和频域分析：(1) 绘制并分析系统的单位脉冲响应；(2) 计算系统的单位脉冲响应的离散时间傅里叶变换；(3) 绘制系统的幅频响应函数。

实验结果：1. 信号的生成与表示：(1) 正弦信号：根据给定的振幅A、频率f 和时间t，在MATLAB 中生成相应的正弦信号，并绘制出波形图。

根据波形图可以观察到正弦信号的周期性和振幅。

(2) 方波信号：根据给定的频率f 和时间t，在MATLAB 中生成相应的方波信号，并绘制出波形图。

方波信号由正负两个幅值相等的部分组成，可以通过绘制图形来观察到。

(3) 带噪声的正弦信号：根据给定的振幅A、频率f、时间t 和噪声系数N，在MATLAB 中生成带噪声的正弦信号，并绘制出波形图。

可以通过观察波形图来分析噪声对信号的影响。

2. 系统的时域和频域分析：(1) 线性时不变系统的单位脉冲响应：根据给定的线性时不变系统的单位脉冲响应函数，计算并绘制出相应的单位脉冲响应图。

《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)

4.符号函数
符号函数的定义为： sgn(t )
1 1
t 0 t0
(t)和符号函数两者之间存在以下关
在 MATLAB 中有专门用于表示符号函数的函数 sign() ，由于单位阶跃信号
1 系： (t ) 1 2 2 sgn(t ) ，因此，利用这个函数就可以很容易地生成单位阶跃信号。下面举个例子来说明如何利用 sign()
2.抽样信号：
抽样信号的基本形式为 Sa(t)=sin(t)/t,在 MATLAB 中用与 Sa(t)类似的 sinc(t)函数表示，定义为
sin c(t ) sin(t ) /(t )
可以看出，Sa（t）函数与 sinc（t）函数没有本质区别，只是在时间尺度上不同而已。下面我们就将 Sa(t)和 sinc(t) 的图像进行对比。源程序： clear all t=-6*pi:pi/100:6*pi; ft1=sinc(t); ft2=sin(t)./t; subplot(2,1,1);plot(t,ft1);title('sinc');axis([-20,20,-0.5,1.2]);grid on;
运行结果：
1
2
四、实验总结与心得
本节课我们学习了一些常见信号的 MATLAB 表示方式，如 Sa 函数、单位阶跃函数和门函数等。还学习了一些 MATLAB 中的基础语法，如符号函数应该用 sym 先进行定义，还有绘图函数 plot 和限定图像的区域的 axis 等。这是我们第一次接触 MATLAB 这个数学工具，一上来是茫然的，老师和助教一直叮嘱我们先按书上的程序认真的抄写，再仔细看每个语句搞懂意思，尽管如此我们还是犯了很多错误，如标点错误，大小写不对。从这节课的简单学习中，我已经感到了 MATLAB 这个工具的强大之处，同时惊叹于其语句的精炼。这节课虽然很简单，但也同样重要，我们要规范自己的习惯，为后边编写更为复杂的程序打好基础。

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