信号与系统实验指导全部实验答案

正弦信号

抽样信

号

矩形脉冲信

号

单位跃阶信号

实验一 连续时间信号的MATLAB 表示

实验目的 1．掌握MATLAB 语言的基本操作，学习基本的编程功能； 2．掌握MATLAB 产生常用连续时间信号的编程方法；

3．观察并熟悉常用连续时间信号的波形和特性。 实验原理：

1. 连续信号MA TLAB 实现原理

从严格意义上讲，MATLAB 数值计算的方法并不能处理连续时间信号。然而，可用连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表示连续信号，即当取样时间间隔足够小时，这些离散样值能够被MATLAB 处理，并且能较好地近似表示连续信号。

MATLAB 提供了大量生成基本信号的函数。比如常用的指数信号、正余弦信号等都是MATLAB 的内部函数。为了表示连续时间信号，需定义某一时间或自变量的范围和取样时间间隔，然后调用该函数计算这些点的函数值，最后画出其波形图。

实验内容：

-2-1

1

2实

部-1

12

虚

部012取

模-50

5

相角00.2

0.40.6

0.81

-1-0.50.5方波信号

实验编程：

（1）t=0:0.01:3;

K=2;a=-1.5;w=10; ft=K*exp((a+i*w)*t); A=real(ft); B=imag(ft); C=abs(ft); D=angle(ft);

subplot(2,2,1),plot(t,A),grid on;title('实部'); subplot(2,2,2),plot(t,B),grid on;title('虚部'); subplot(2,2,3),plot(t,C),grid on;title('取模'); subplot(2,2,4),plot(t,D),grid on;title('相角');

（2）

t=0:0.001:3;

y=square(2*pi*10*t,30);

plot(t,y);

axis([0,1,-1,1]); title('方波信号');

-2-1.5-1-0.500.51 1.52

00.51

1.5t(s)

y (s )

门函数

（3）t=-2:0.01:2;

y=uCT(t+0.5)-uCT(t-0.5); plot(t,y),grid on axis([-2,2,0,1.5]);

xlabel('t(s)'),ylabel('y(s)')

title('门函数')

实验二 连续时间LTI 系统的时域分析

实验目的

1．运用MATLAB 符号求解连续系统的零输入响应和零状态响应； 2．运用MATLAB 数值求解连续系统的零状态响应； 3．运用MATLAB 求解连续系统的冲激响应和阶跃响应； 4．运用MATLAB 卷积积分法求解系统的零状态响应。

0.51t

零输入响应

123

45678

0.1

0.2

t

零状态响应

123

45678

0.511.5t

完全响应

012

3

45678

0.050.10.150.20.25t(s)

y (t )

零状态响应

实验内容：

0.51 1.5

2 2.5

3 3.54

-202

4t(s)h (t )

冲击响应

0.5

1

t(s)

s (t )

阶跃响

应

012340.2

0.4

0.6

0.811.2f1(t)

t

01

234

-1

012f2(t)

t

0.20.4

0.6f(t)=f1(t)*f2(t)

t

实验编程： (1)

ts=0;te=8;dt=0.01; sys=tf([1,16],[1,2,32]); t=ts:dt:te; f=exp(-2*t); y=lsim(sys,f,t); plot(t,y),grid on;

xlabel('t(s)'),ylabel('y(t)') title('零状态响应')

t(s)

y (t )

零状态响

应

0123

45678

0.1

0.20.3

0.4t(s)h (t )

冲激响

应

01

23

45678

00.20.4

0.60.8t(s)

s (t )

阶跃响应

(2)

t=0:0.01:8;

sys=tf([1],[1,3,2]); h=impulse(sys,t); s=step(sys,t);

subplot(2,1,1);plot(t,h),grid on xlabel('t(s)'),ylabel('h(t)') title('冲激响应')

subplot(2,1,2);plot(t,s),grid on xlabel('t(s)'),ylabel('s(t)') title('阶跃响应')

-10

-8-6-4

-20246810

012

3ω(rad/s)

|H (ω)|

H(w)的频率特性

-10

-8

-6

-4

-2

0246810

-4-202

4ω(rad/s)

|p h i (ω)|

H(w)的相频特性

0.51 1.52

Time(sec)矩形脉冲信号

u 1t (t )

-10

010

ω(rad/s)矩形脉冲频谱

X (ω)

Time(sec)

响应的时域波形

u 2(t

)

ω(rad/s)

响应的频谱

U 2(ω)

实验三 连续时间LTI 系统的频率特性及频域分析

实验目的

1．运用MATLAB 分析连续系统的频率特性； 2．运用MATLAB 进行连续系统的频域分析。 实验内容：