西工大信号与系统-实验1(新)
[工学]信号与系统答案西北工业大学段哲民信号与系统1-3章答案
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[⼯学]信号与系统答案西北⼯业⼤学段哲民信号与系统1-3章答案[⼯学]信号与系统答案西北⼯业⼤学段哲民信号与系统1-3章答案第⼀章习题-t1-1 画出下列各信号的波形:(1) f(t)=(2-e)U(t); (2) 1-tf(t)=ecos10πt×[U(t-1)-U(t-2)]。
2答案f(t)1 (1)的波形如图1.1(a)所⽰.,2T,,0.2sf(t)cos10,t,102(2) 因的周期,故的波形如图题1.1(b)所⽰.1-2 已知各信号的波形如图题1-2所⽰，试写出它们各⾃的函数式。
答案f(t),t[u(t),u(t,1)]，u(t,1)1f(t),,(t,1)[u(t),u(t,1)]2f(t),(t,2)[u(t,2),u(t,3)]31-3 写出图题1-3所⽰各信号的函数表达式。
答案11,(t，2),t，1,2,t,0,22f(t),,1110,t,2,(,t，2),,t，122,f(t),u(t)，u(t,1)u(t,2)2,f(t),,sint[u(t，2),u(t,2)]32f(t),u(t，2),2u(t，1)，3u(t,1),4u(t,2)，2u(t,3)421-4 画出下列各信号的波形:(1) f(t)=U(t-1); (2) f(t)=(t-1)U(t-1); 1222(3) f(t)=U(t-5t+6); (4)f(t)=U(sinπt)。
34答案f(t),u(t,1)，u(,t,1)1 (1) ,其波形如图题1.4(a)所⽰.f(t),(t,1)[u(t,1)，u(,t,1)],(t,1)u(t,1)，(t,1)u(,t,1)2(2)其波形如图题1.4(b)所⽰.f(t),u(,t，2)，u(t,3)3(3) ,其波形如图1.4(c)所⽰.f(t),u(sin,t)4(4) 的波形如图题1.4(d)所⽰.1-5 判断下列各信号是否为周期信号，若是周期信号，求其周期T。
西工大信号与系统 实验
西北工业大学《信号与系统》实验报告西北工业大学2016 年10 月B: 程序代码：n=0:100;x1=exp(j*pi*n/4); x2=sin(pi*n/8+pi/16); x3=(9/10).^n; x4=n+1;a=[1 ];b=[1 ]; y1=filter(a,b,x1); subplot(5,2,1);stem([0:100],real(x1)); title('real(x1￡?'); subplot(5,2,2);stem([0:100],real(y1)); title('real￡¨y1￡?');title('x4');subplot(5,2,10);stem([0:100],y4);title('y4');图像：结论：信号X1和X3是这个LTI系统的特征函数。
结论：x1的特征值为： x3的特征值为：用离散时间傅里叶级数综合信号A．代码：clear;clc;x=sym('exp(-2*abs(t))')y=fourier(x)运行结果：x =exp(-2*abs(t)) y =4/(4+w^2) B．代码：clear;clc;x1=sym('exp(-2*(t-5))*Heaviside(t-5)')x2=sym('exp(2*(t-5))*Heaviside(-t+5)')y1=fourier(x1)y2=fourier(x2)y=simple(y1+y2)运行结果： x1 =exp(-2*(t-5))*Heaviside(t-5) x2 =exp(2*(t-5))*Heaviside(-t+5)y1 =1/(2+i*w)*exp(-5*i*w)y2 =1/(2-i*w)*exp(-5*i*w)y =4*exp(-5*i*w)/(4+w^2)C．代码：clear;clc;tau=;T=10;t=[0:tau:T-tau];N=length(t)y=exp(-2*abs(t-5));y1=fft(y)y2=fftshift(tau*fft(y)分析：由于N的长度为1000，故计算出的样本Y(jw)值有1000个，若已知)(2t x 的图， )(3t x 的傅立叶系数是)(2t x 傅立叶系数的共扼；体现在频域中幅频特性相同，相位不同。
西北工业大学DSP实验(定点数据表示与处理实验)
西北工业大学DSP实验（定点数据表示与处理实验）实验名称定点数据表示与处理实验课程名称 DSP系统实验实验室名称水下电子信息与通信综合实验室姓名学号班级日期一、实验目的掌握数据的定点表示方法;理解数据的量化效应;掌握定点数的溢出、饱和对数据处理的影响;二、实验要求1(理解定点数量化、溢出与饱和的原理;2(建立工程并编写源程序;3(运行程序并观察、分析运行结果。
三、实验原理实验分成信号的量化、定点数的溢出与饱和两个相对独立的实验。
3.1 信号的量化通常模拟数字转换(A/D转换)是数字信号处理的第一步，模数转换在时间上将采样信号离散化，在幅度上对信号进行量化编码，量化将连续的幅度信息变换成了离散的幅度信息。
幅度的离散化，即量化会产生误差，误差的大小与位数有关，即位数越高，误差越小;而位数越小，误差越大。
信号的量化实验首先产生一个16位的正弦波信号，然后依次屏蔽掉信号的低4为、8为和10位，构成可以与16位数据在幅度上可以比拟的12为、8为和6为数据，从而模拟16位、12位、8位和6位量化编码的过程，比较不同位数量化编码的效果。
3.2 定点数的溢出与饱和定点数可以表示的数值范围与数据的位数有关，与浮点数相比，定点数可以表示的数值范围要小得多。
定点数运算式，如果运算值超过了可以表示的最大值，会发生数据的溢出。
在运算中溢出会造成很大的误差，应尽量避免。
DSP处理器一般都有饱和模式。
在饱和模式下，溢出数据用带有正确符号的最大值填充，相当于对运算结果进行了限幅，使结果不会超出数值的表示范围。
定点数的溢出与饱和实验中，让DSP 分别在非饱和模式和饱和模式下对两组数据进行处理，说明溢出、饱和的情况。
一组数据种是将一个数反复的加上一个常数，这个数的数值会不断增加，当大到超过16位定点数的表示范围时，会发生溢出，观察非饱和模式与饱和模式的差别。
另一组数据是16位的正弦波，将正弦波数据乘上一个常数，当正弦波的数值大时，乘上常数会超过16位定点数的表示范围，而发生溢出，观察非饱和模式与饱和模式的差别。
信号系统实验报告
一、实验目的通过本次实验，加深对信号系统基本概念、原理和方法的了解，掌握信号系统的分析方法，培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理信号系统是信息传输和处理的基础，主要包括模拟信号和数字信号。
模拟信号是指连续变化的信号，如声音、图像等；数字信号是指离散变化的信号，如计算机数据等。
信号系统的主要功能是对信号进行传输、处理、变换和存储。
三、实验内容1. 模拟信号的产生与处理（1）实验目的：了解模拟信号的产生方法，掌握模拟信号处理的基本原理。
（2）实验原理：利用示波器、信号发生器等设备产生模拟信号，并通过放大、滤波、调制等处理方法对信号进行加工。
（3）实验步骤：①产生正弦波信号；②将正弦波信号放大；③对放大后的信号进行低通滤波；④观察滤波后的信号波形。
2. 数字信号的产生与处理（1）实验目的：了解数字信号的产生方法，掌握数字信号处理的基本原理。
（2）实验原理：利用数字信号发生器、数字信号处理器等设备产生数字信号，并通过采样、量化、编码等处理方法对信号进行加工。
（3）实验步骤：①产生数字正弦波信号；②对数字信号进行采样；③对采样后的信号进行量化；④观察量化后的信号波形。
3. 信号调制与解调（1）实验目的：了解信号调制与解调的基本原理，掌握调制和解调的方法。
（2）实验原理：调制是将信息信号加载到载波信号上，解调是将调制信号还原为原始信息信号。
（3）实验步骤：①产生数字信号；②将数字信号调制到载波信号上；③对调制后的信号进行解调；④观察解调后的信号波形。
四、实验结果与分析1. 模拟信号的产生与处理实验结果表明，通过示波器、信号发生器等设备可以产生正弦波信号，并通过放大、滤波等处理方法对信号进行加工。
滤波后的信号波形符合预期。
2. 数字信号的产生与处理实验结果表明，通过数字信号发生器、数字信号处理器等设备可以产生数字信号，并通过采样、量化等处理方法对信号进行加工。
量化后的信号波形符合预期。
3. 信号调制与解调实验结果表明，通过调制可以将数字信号加载到载波信号上，解调后可以将调制信号还原为原始信息信号。
西工大信号与系统大纲以及范世贵等编《信号与系统常见题型解析及模拟题》答案
题号：827《信号与系统》考试大纲一、考试内容：根据我校教学及该试题涵盖专业多的特点，对考试范围作以下要求：1、信号与系统的基本概念：信号的变换与运算；线性时不变系统基本性质。
2、连续系统时域分析：系统模型和自然频率；系统零输入响应、冲激响应、阶跃响应求解；系统零状态响应的卷积积分求解；全响应的求解。
3、连续信号频域分析：付立叶变换及其性质与应用；常用信号付立叶变换；周期信号、抽样信号付立叶变换；抽样定理及其应用。
4、连续系统频域分析：频域系统函数H(jω)及其求法；系统频率特性；系统零状态响应的频域求解；理想低通滤波器及其特性；信号不失真传输条件。
5、连续系统复频域分析：拉氏变换及其基本性质；拉氏反变换求解；s域的电路模型和电路定理；线性时不变系统的复频域分析。
6、复频域系统函数H(s)：H(s)定义、分类、求法和零、极点图；系统模拟框图与信号流图；系统频率特性、正弦稳态响应求解以及系统稳定性判定；梅森公式及其应用。
7、离散信号与系统时域分析：离散信号时域变换、运算以及卷积求和；离散系统数学模型；线性时不变离散系统的性质、零输入响应、单位序列响应、阶跃响应、零状态响应的求解。
8、离散系统Z域分析：Z变换及其基本性质；Z反变换；系统Z域分析；系统函数H(z)及求法；H(z)零、极点图；离散系统模拟框图与信号流图；离散系统频率特性、正弦稳态响应求解以及稳定性判定；梅森公式及其应用。
9、系统状态变量分析：连续、离散系统状态方程与输出方程列写与求解；系统函数矩阵与单位冲激响应的求解；根据状态方程判断系统的稳定性；状态方程与输出方程的模拟与信号流图。
二、参考书目：[1] 段哲民等编，《信号与系统》，西北工业出版社，1997年[2] 吴大正主编，《信号与线性系统分析》(第3版)，高等教育出版社，1998.10[3] 范世贵等编《信号与系统常见题型解析及模拟题》(第2版)，西北工业出版社，2001.5本人强烈推荐这本，一定要至少看两遍，每道题都不能落下。
西北工业大学_信号与线性系统实验报告_实验八、实验九
西北工业大学信号与线性系统实验报告学号姓名：主持人：参与人：主持人： 参与人： 实验八 一阶网络特性测量1.实验内容在电路系统中，一阶系统是构成复杂系统的基本单元。
学习一阶系统的特点有助于对一般系统特性的了解。
一阶系统的传输函数一般可以写成：γ+⋅=s H s H 1)(0 因果系统是稳定的要求：0>γ，不失一般性可设τγ10==H 。
该系统的频响特性为： 11)(+Ω=Ωτj H从其频响函数中可以看出系统响应呈低通方式，其3dB 带宽点τ1。
系统的波特图如下图：θ一阶低通系统的单位冲击响应与单位阶跃响应如下图：2.实验过程1、一阶网络波特图的测量：（1）首先用低频信号源产生一正弦信号，输出信号幅度为2Vpp。
加入到“一阶网络”模块的X输入端。
（2）用示波器测量一阶网络的输出信号Y(t)。
（3）然后从低频开始不断增加信号源的输出频率（1KHz一个步进），并保持其输出幅度不变，测量相应频点一阶网络的输出信号，并记录下输出信号的幅度、输入信号与输出信号的相位差。
以频率与输出幅度（可换算成相对0点的相对电平值，其单位为dB）为变量画出一曲线，同时以频率与输入输出信号相位差为变量画出一曲线。
这两条曲线即为一阶网络的波特图。
2、一阶网络单位阶跃响应测量：（1）按1.3节使JH5004信号产生模块处于模式2，在该模式下，脉冲信号输出端产生一周期为45ms的方波信号。
（2）将脉冲信号加入到“一阶网络”模块的X1输入端。
用示波器测量一阶网络的单位阶跃响应。
3、用二次开发模块的元件，改变一阶网络的元件参数，重复上述实验。
3.实验数据（1）一阶网络波特图的测量主持人：参与人：①频率为1KHZ时的输出信号以及输入输出信号的对比图②频率为2KHZ时的输出信号以及输入输出信号的对比图主持人：参与人：③频率为3KHZ时的输出信号以及输入输出信号的对比图④频率为4KHZ时的输出信号以及输入输出信号的对比图主持人：参与人：⑤频率为5KHZ时的输出信号以及输入输出信号的对比图主持人：参与人：（2）一阶网络单位阶跃响应测量（未改变一阶网络的原件参数）（3）一阶网络波特图的测量（并联一个4.3K）①用示波器测量一阶网络1khz输出及输入输出对比图主持人：参与人：②用示波器测量一阶网络2khz输出及输入输出对比图③用示波器测量一阶网络3khz输出及输入输出对比图主持人：参与人：④用示波器测量一阶网络4khz输出及输入输出对比图主持人：参与人：⑤用示波器测量一阶网络5khz输出及输入输出对比图（4）一阶网络单位阶跃响应测量（并联一个4.3KΩ的电阻）主持人：参与人：4.实验结果分析及思考1、一阶网络波特图实测曲线与理论曲线的对比分析。
西北工业大学_信号与线性系统实验报告_实验一、实验二
西北工业大学信号与线性系统实验报告学号姓名：实验一常用信号的分类与观察1．实验内容（1）观察常用信号的波形特点及其产生方法；（2）学会使用示波器对常用波形参数的测量；（3）掌握JH5004信号产生模块的操作；2．实验过程在下面实验中，按1.3节设置信号产生器的工作模式为11。
（1）指数信号观察：通过信号选择键1，按1.3节设置A组输出为指数信号（此时信号输出指示灯为000000）。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
观察指数信号的波形，并测量分析其对应的a、K参数。
（2）正弦信号观察：通过信号选择键1，按1.3节设置A组输出为正弦信号（此时A组信号输出指示灯为000101）。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
在示波器上观察正弦信号的波形，并测量分析其对应的振幅K、角频率 w。
（3）指数衰减正弦信号观察（正频率信号）：通过信号选择键1、按1.3节设置A组输出为指数衰减余弦信号（此时信号输出指示灯为000001），用示波器测量“信号A组”的输出信号。
通过信号选择键2、按1.3节设置B组输出为指数衰减正弦信号（此时信号输出指示灯为000010），用示波器测量“信号B组”的输出信号。
*分别用示波器的X、Y通道测量上述信号，并以X-Y方式进行观察，记录此时信号的波形，并注意此时李沙育图形的旋转方向。
（该实验可选做）分析对信号参数的测量结果。
（4）*指数衰减正弦信号观察（负频率信号）：（该实验可选做）通过信号选择键1、按1.3节设置A组输出为指数衰减余弦信号（此时信号输出指示灯为000011），用示波器测量“信号A组”的输出信号。
通过信号选择键2、按1.3节设置B组输出为指数衰减正弦信号（此时信号输出指示灯为000100），用示波器测量“信号B组”的输出信号。
分别用示波器的X、Y通道测量上述信号，并以X-Y方式进行观察，记录此时信号的波形，并注意此时李沙育图形的旋转方向。
将测量结果与实验3所测结果进行比较。
信号与系统实验报告(00002)
信号与系统实验报告(00002)信号与系统是电子信息专业的一门重要课程，是研究信号与系统特性及其处理方法的学科。
本次实验中，我们学习了离散信号的采样和重构，了解了离散信号的采样定理和重构方法。
一、实验目的1. 了解采样和重构的基本概念和原理；2. 掌握离散信号的采样和重构方法；3. 学习MATLAB软件的使用，实现离散信号的采样和重构。
二、实验原理采样：将连续时间信号x(t)在时间轴上等间隔取样，得到一系列的样本点x(nT)，则x(nT)为离散时间信号。
采样定理是：在任意带限信号中，采样频率大于最大频率的两倍时（即fs>2fmax），能够完全重构原信号，其中fmax为信号的最高频率成分。
重构：对离散信号进行插值恢复，得到连续时间信号x(t)。
插值重构方法主要有零阶保持、插值多项式、样条插值等。
三、实验步骤1. 绘制示波器测试信号，包括正弦信号、方波信号、三角形信号；2. 利用MATLAB软件编写程序进行采样，设置采样周期T和采样频率fs，得到离散信号；3. 对离散信号进行插值恢复，通过更改插值方法：零阶保持、一次插值、样条插值等，观察重构信号的差异。
四、实验结果及分析1. 绘制示波器测试信号在实验室中，我们使用示波器测试仪器观察了三种不同的测试信号：方波信号、正弦信号和三角形信号，并对其进行了记录和分析。
对于离散信号采样来说，方波信号是最合适的信号。
2. 采样在完成信号采样时，我们使用MATLAB软件的系统函数进行采样，输入需要采样的数据和采样周期，可以准确地得到离散信号。
3. 插值和重构我们使用了三种不同的插值方法分别对离散信号进行插值重构，包括零阶保持、一次插值和样条插值。
在零阶保持方法中，重构的信号呈现出了一个高度离散化的状态。
而一次插值方法实现了信号的比较平滑的重构，同时样条插值方法可以实现更为平滑的结果。
因此，样条插值方法是一种更为实用和常用的方法。
五、结论。
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。
西工大软件工程信号与系统实验一
西北工业大学《信号与系统》实验报告学院：软件与微电子学院学号：姓名：专业：实验时间：2017.9.15实验地点：软件学院实验室310 指导教师：陈勇西北工业大学2017年9月基本题（a）（b）（c）1.4 离散时间系统性质基本题（a）（b）1.6 连续时间复指数信号基本题（a）（b）1.7 连续时间信号时间变量的变换中等题（a）（b）1.8 连续时间信号的能量和功率基本题（a）（b）五、实验结果1.2离散时间正弦信号基本题（a）：（1）当M=4时，代码如下：效果图为：其基波周期为：3 （2）当M=5时，代码如下：效果图为：其基波周期为：12 （3）当M=7时，代码如下：效果图为：其基波周期为：12 （4）当M=10时，代码如下：效果图为：其基波周期为：6信号的基波信号是N/(M和N的最大公约数),当M大于N且最大公约数为N时，基波周期为1。
基本题b:代码如下：效果图为：图中2，3的信号为唯一的信号，1，4信号为完全一样的信号，因为信号是离散的，而连续的余弦信号为周期信号，所以当k取值满足周期性时，信号图形可能一样。
基本题（c）：（1）信号X1[n]是周期的，周期为12，画出其两个周期的代码如下：画出的图形如下：（2）信号X2[n]不是周期的，因为2*pi/(1/3)是无理数，画出[0,24]图形的代码如下：图形如下：（3）信号X3[n]是是周期的，周期为24，画出两个周期图形的代码如下：图形如下：可以得出：当2*pi/w0为无理数时，该信号不是周期的。
1.3离散时间信号时间变量的变换基本题（a）定义这些向量的代码如下：图像如下：基本题（b）代码如下：基本题（c）图像如下：（1）Y1[n]信号是x[n]信号的延时2；（2）Y2[n]信号是x[n]信号的超前1；（3）Y3[n]信号时x[n]信号的倒置；（4）Y4[n]信号时x[n]信号的超前1后倒置；1.4离散时间系统性质基本题（a）验证代码如下：绘制图形如下：如果系统是线性的，那么上面两张图应该是完全相同的，所以系统不是线性的。
[工学]信号与系统答案 西北工业大学 段哲民 信号与系统1-3章答案
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[工学]信号与系统答案西北工业大学段哲民信号与系统1-3章答案第一章习题-t1-1 画出下列各信号的波形:(1) f(t)=(2-e)U(t); (2) 1-tf(t)=ecos10πt×[U(t-1)-U(t-2)]。
2答案f(t)1 (1)的波形如图1.1(a)所示.,2T,,0.2sf(t)cos10,t,102(2) 因的周期,故的波形如图题1.1(b)所示.1-2 已知各信号的波形如图题1-2所示，试写出它们各自的函数式。
答案f(t),t[u(t),u(t,1)]，u(t,1)1f(t),,(t,1)[u(t),u(t,1)]2f(t),(t,2)[u(t,2),u(t,3)]31-3 写出图题1-3所示各信号的函数表达式。
答案11,(t，2),t，1,2,t,0,22f(t),,1110,t,2,(,t，2),,t，122,f(t),u(t)，u(t,1)u(t,2)2,f(t),,sint[u(t，2),u(t,2)]32f(t),u(t，2),2u(t，1)，3u(t,1),4u(t,2)，2u(t,3)421-4 画出下列各信号的波形:(1) f(t)=U(t-1); (2) f(t)=(t-1)U(t-1); 1222(3) f(t)=U(t-5t+6); (4)f(t)=U(sinπt)。
34答案f(t),u(t,1)，u(,t,1)1 (1) ,其波形如图题1.4(a)所示.f(t),(t,1)[u(t,1)，u(,t,1)],(t,1)u(t,1)，(t,1)u(,t,1)2(2)其波形如图题1.4(b)所示.f(t),u(,t，2)，u(t,3)3(3) ,其波形如图1.4(c)所示.f(t),u(sin,t)4(4) 的波形如图题1.4(d)所示.1-5 判断下列各信号是否为周期信号，若是周期信号，求其周期T。
,,2(1)f(t),2cos(2t,)(1)f(t),[sin(t,)]1246; ; (3) f(t),3cos2,tU(t)3。
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。
西北工业大学_信号与线性系统实验报告_实验三、实验四
西北工业大学信号与线性系统实验报告学号姓名：实验三信号的合成1.实验内容在“信号与系统”中，周期性的函数（波形）可以分解成其基频分量及其谐波分量（如下图所示，基频与谐波的幅度与信号的特性紧密相关。
从上图中可以看出，一般周期性的信号，其谐波幅度随着谐波次数的增加相应该频点信号幅度会减少。
因而，对于一个周期性的信号，可以通过一组中心频率等于该信号各谐波频率的带通滤波器，获取该周期性信号在各频点信号幅度的大小。
同样，如果按某一特定信号在其基波及其谐波处的幅度与相位可以合成该信号。
理论上需要谐波点数为无限，但由于谐波幅度随着谐波次数的增加信号幅度减少，因而只需取一定数目的谐波数即可。
2.实验过程1、方波信号的合成：（1）按下面公式调整五路信号的幅度：∑∞=⋅⋅=1)cos()2sin(1)(ntnwnntfπ（2）逐步加入合成信号，观察输出信号波形的变化；2、周期锯齿信号的合成：（1）按下面公式调整五路信号的幅度：∑∞=⋅⋅-=1)sin(1)1()(n n tnw ntf（2）逐步加入合成信号，观察输出信号波形的变化；3、周期半波信号合成（不含直流信号）：（1）按下面公式调整五路信号的幅度：∑∞=⋅⋅-⋅-=12)cos()2cos(11)1()(n n tnwnntfπ（2）逐步加入合成信号，观察输出信号波形的变化；3.实验数据(1)方波信号的合成首先让设备输出方波信号：当n=1时：当n=2时：当n=3时：当n=4时：当n=5时：n=1和n=3信号合成：n=1和n=3和n=5信号合成：(2)周期锯齿信号的合成首先让设备输出周期锯齿信号：当n=1时：当n=2时：当n=3时：当n=4时：当n=5时：n=1和n=2信号合成：n=1和n=2和n=3信号合成：n=1和n=2和n=3和n=4信号合成：n=1和n=2和n=3和n=4和n=5信号合成：(3)周期半波信号合成（不含直流信号）：n=2时：n=4时：n=2和n=4信号合成：4.实验结果分析及思考分析：通常，随着合成的谐波次数的增加，方均误差逐渐减小，可见合成波形与原波形之间的偏差越来越小。
西工大信号系统上机实验一
函数） clear all; s=0.01; k1=0:s:2; k2=k1; f1=3*k1; f2=3*k2; f=conv(f1,f2); f=f*s;
k0=k1(1)+k2(1); k3=length(f1)+length(f2)-2; k=k0:s:k3*s; subplot(3,1,1);plot(k1,f1); title('f1(t)'); subplot(3,1,2);plot(k2,f2); title('f2(t)'); subplot(3,1,3);plot(k,f); title('f3(t)');
axis([-5,5,0,1.2]); title('g1(t)'); subplot(2,2,4);plot(t,g1); axis([-5,5,0,1.2]); title('g2(t)');
7）微分
clear all; t=-1:0.02:1; g=t.*t; d=diff(g);
subplot(2,1,1) plot(t,g); subplot(2,1,2) plot(d, '--'); title('微分');
8）积分
clear all; t=-1:0.02:1; syms t g=t.*t; d=int(g);
(4)f1(t)=δ(t-1),f2(t)=U(t+2),f3(t)=U(t)-U(t-2);证明卷积性质 clear all; a=1000; t1=-5:1/a:5;
f1=stepfun(t1,-2); f2=stepfun(t1,1-1/a)-stepfun(t1,1+1/a); f3= stepfun(t1,0)-stepfun(t1,2); y1=conv(f1,f2); y2=conv(f2,f1); g1=conv(f1,(f2+f3)); g2=conv(f1,f2)+conv(f1,f3); r=2*length(t1)-1; t=-10:1/a:10; subplot(2,2,1);plot(t,y1); axis([-5,5,0,1.2]); title('y1(t)'); subplot(2,2,2);plot(t,y2); axis([-5,5,0,1.2]); title('y2(t)'); subplot(2,2,3);plot(t,g1);
信号与系统 实验报告
信号与系统实验报告信号与系统实验报告一、引言信号与系统是电子信息工程领域中的重要基础课程，通过实验可以加深对于信号与系统理论的理解和掌握。
本次实验旨在通过实际操作，验证信号与系统的基本原理和性质，并对实验结果进行分析和解释。
二、实验目的本次实验的主要目的是：1. 了解信号与系统的基本概念和性质；2. 掌握信号与系统的采样、重建、滤波等基本操作；3. 验证信号与系统的时域和频域特性。
三、实验仪器与原理1. 实验仪器本次实验所需的主要仪器有：信号发生器、示波器、计算机等。
其中，信号发生器用于产生不同类型的信号，示波器用于观测信号波形，计算机用于数据处理和分析。
2. 实验原理信号与系统的基本原理包括采样定理、重建定理、线性时不变系统等。
采样定理指出，对于带限信号，为了能够完全恢复原始信号，采样频率必须大于信号最高频率的两倍。
重建定理则是指出，通过理想低通滤波器可以将采样得到的离散信号重建为连续信号。
四、实验步骤与结果1. 采样与重建实验首先，将信号发生器输出的正弦信号连接到示波器上，观察信号的波形。
然后，将示波器的输出信号连接到计算机上，进行采样，并通过计算机对采样信号进行重建。
最后，将重建得到的信号与原始信号进行对比，分析重建误差。
实验结果显示，当采样频率满足采样定理时，重建误差较小，重建信号与原始信号基本一致。
而当采样频率不满足采样定理时，重建信号存在失真和混叠现象。
2. 系统特性实验接下来，通过调节示波器和信号发生器的参数，观察不同系统对信号的影响。
例如，将示波器设置为高通滤波器，通过改变截止频率，观察信号的低频衰减情况。
同样地，将示波器设置为低通滤波器，观察信号的高频衰减情况。
实验结果表明，不同系统对信号的频率特性有着明显的影响。
高通滤波器会使低频信号衰减，而低通滤波器则会使高频信号衰减。
通过调节滤波器的参数，可以实现对信号频率的选择性衰减。
五、实验分析与讨论通过本次实验，我们对信号与系统的基本原理和性质有了更深入的理解。
西工大信号与系统-实验1
西工大信号与系统-实验1西北工业大学《信号与系统》实验报告西北工业大学一、实验目的学习使用MATLAB，巩固课本知识。
二、实验要求认真完成三、实验设备（环境）电脑，带MATLAB；四、实验内容与步骤认真看实验册，完成后面习题五、实验结果1.2 离散时间正弦信号a.上图分别是0<n<2N-1,M=4,5,7,10时，Xm[n]的图像。
由上图可看出，当M=4时，基波周期T=3；M=5时，基波周期T=12；M=7时，基波周期T=12；M=10时，基波周期T=6；所以当M=4时，得到的最小整数周期为3。
题中信号Xm(n)=sin(2πMn/N)的频率w=2πM/N，由公式得周期T=2kπ/w，有T=kN/M （k=1,2,...）。
当N/M为正整数时，最小周期T=N/M；当N/M为有理数时，不管M>N或者M<N，都有最小周期T=N；当N/M为无理数时，该序列不是周期序列b.以上是代码，下图是运行结果由上图可看出，图上一共有3个唯一的信号。
当k=1和k=6的时候的图像是一样的。
因为档k= 1时，wk=(2*PI)/5,k=6时，wk=2PI+(2*PI)/5,即w6 = 2PI+w1，因为sin函数的周期是2PI，所以他俩的图像是一样的c.代码如下：图像如下：可得出结论：如果2*pi/w0不是有理数，则该信号不是周期的1.3离散时间信号时间变量的变换a. nx=[zeros(1,3) 2 0 1 -1 3 zeros(1,3)];图像如下：b. 代码如下：x=zeros(1,11);x(4)=2;x(6)=1;x(7)=-1;x(8)=3;n=-3:7;n1=n-2;n2=n+1;n3=-n;n4=-n+1;y1=x；y2=x；y3=x；y4=x；c: 代码和结果如下结果下图是结果图X 超前2得到y1,；x 延时1得到y2；x 倒置再延时1得到y3；x 倒置再延时2得到y4.1.4离散时间系统a: 证明：当n=0时，若输入][][1n n x δ=，则x1(0) =1,y10)=1;若 ][2][2n n x δ= ，则x2(0)=2，y2(0)=sin(pi/4)= （根号2）/2,结果不等于 2倍y1(0),因此是非线形的。
西北工业大学-信号与线性系统实验报告-实验五、实验六、实验七
西北工业大学信号与线性系统实验报告学号姓名：实验五零输入响应与零状态响应分析1.实验内容电路的响应一般可分解为零输入响应和零状态响应。
首先先考察一个实例：在下图中由RC组成一电路，电容两端有起始电压)0(-cv，激励源为)(t e。
则系统响应——电容两端电压：τττdeeRCvetvttRCvRCtc)(1)0()()(1⎰----+=上式中第一项称之为零输入响应，与输人激励无关，零输入响应)0(--vRCtve是以初始电压值开始，以指数规律进行衰减。
第二项与起始储能无关，只与输入激励有关，被称为零状态响应。
在不同的输入信号下，电路会表征出不同的响应。
2.实验过程1、系统的零输入响应特性观察：（1）通过信号选择键选择信号发生器为模式2，对应的脉冲信号发生器产生周期为35ms的方波信号。
用短路线将脉冲信号输出端与“零输入响应与零状态响应”单元的X1端口相连，用脉冲信号作同步，观察输出信号的波形。
（2）同上步，将信号产生模块中脉冲信号输入到X2、X3端口，用脉冲信号作同步，分别观察输出信号的波形。
注：对于周期较长的脉冲方波信号，可以近似认为在脉冲信号高电平的后沿，电路的电容已完成充电。
当进入脉冲信号的低电平阶段时，相当于此时激励去掉。
电路在该点之后将产生零输入响应。
因而对零输入响应的观察应在脉冲信号的低电平期间。
2、系统的零状态响应特性观察：（1）通过信号选择键选择信号发生器为模式2，对应的脉冲信号发生器产生周期为35ms的方波信号。
用短路线将脉冲信号输出端与“零输入响应与零状态响应”单元的X1端口相连，用脉冲信号作同步，观察输出信号的波形。
（2）同上步，将信号产生模块中脉冲信号输入到X2、X3端口，用脉冲信号作同步，分别观察输出信号的波形。
注：对于周期较长的脉冲方波信号，可以近似认为在脉冲信号低电平期间，电路的电容已完成放电。
当进入脉冲信号的高电平阶段时，相当于此时激励加上。
电路在该点之后将产生零状态响应。
西工大信号与系统-实验2
工大信号与系统-实验2西北工业大学《信号与系统》实验报告西北工业大学2016 年9 月一、实验目的二、实验要求三、实验设备（环境）四、实验内容与步骤五、实验结果2.1 MATLAB函数conva: 0 , 其他;1 , n=0,10;2 , n=1 ,9y[n]= 3 , n=2,84 , n=3,75 , n=4,66 , n=5b: 代码如下：n=0:10;xn=[1 1 1 1 1 1]y=conv(xn,xn)stem(n,y);运行结果如图，与图2.1一致0123456789100123456c:代码如下n=0:5;xn=[1 1 1 1 1 1 ]ny=0:10hn=[0 1 2 3 4 5 ]y=conv(xn,hn)stem(ny,y);运行结果如下，与图2.2一致012345678910051015d: 因为h 不同，经过了时移且序列长度增加了，因此卷积后的结果也不一样，由于卷积后序列长度等于被卷积的两序列长度之和减去1，]5[][][2+*=n h n x n y 比在3中导出的信号][n y 要长，且每个元素值不一样e ：h=[0 0 0 0 0 1 2 3 4 5];x=[1 1 1 1 1 1];y=conv(x,h)len=length(y);ny=[0:10];%计算向量y 的序号stem(ny,y);grid on;运行结果：y=[0 0 0 0 0 1 3 6 10 15 15 14 2 9 5]2.4离散时间LTI系统的性质a: 代码如下x1=[1 1 1 1 1 0 0 0 0 0]h1=[1 -1 3 1 0]h2=[2 5 4 -1 0]for i=1:length(x1), nx1(i)=i-1;endfor i=1:length(h1), nx2(i)=i-1;endsubplot(311)stem(nx1,x1); title('x1')subplot(312)stem(nx2,h1); title('h1')subplot(313)stem(nx2,h2); title('h2')运行截图如下：b:b:由上图结果可得conv的输出与卷积的顺序无关C: x1=[1 1 1 1 1 0 0 0 0 0];h1=[1 -1 3 1 0];h2=[2 5 4 -1 0];y1=conv(x1,h1);y2=conv(x1,h2);y=y1+y2 %先分别求卷积，然后求和yy=conv(x1,h1+h2) %求冲激响应求和，再卷积运行截图：可见先分别求卷积，然后求和得出的结果，跟先求冲激响应求和在卷积得出的结果相同，即满足分配律D:x1=[1 1 1 1 1 0 0 0 0 0];h1=[1 -1 3 1 0];h2=[2 5 4 -1 0];y1=conv(x1,h1);y2=conv(h1,h2);y=conv(y1,h2) %先x1与h1卷积，所得结果再与h2卷积yy=conv(x1,y2)%先h1与h2卷积，再x1与所得结果卷积运行结果：2.5线性和时不变性 A: 系统一的结果图系统二的结果图系统三的结果图代码如下：x1=[1 0 0 0 0 0];x2=[0 1 0 0 0 0];x3=[1 2 0 0 0 0];w1=w(x1)w2=w(x2)w3=w(x3)for n=1:length(x1),ny(n)=n-1;endsubplot(221);stem(ny,w1);grid on;legend('w1');subplot(222);stem(ny,w2);grid on;legend('w2');subplot(223);stem(ny,w3);grid on;legend('w3');subplot(224);stem(ny,w1+2*w2);grid on;legend('w1+2*w2');函数定义如下：function [y]=w(x)len=length(x);for i=1:lenif i==1,y(i)=x(i);else if i==2,y(i)=x(i)+x(i-1);else y(i)=x(i)+x(i-1)+x(i-2);endendendfunction [y1]=y(x)len=length(x);for i=1:leny1(i)=cos(x(i));endfunction [y1]=z(x)len=length(x);for i=1:leny1(i)=i*x(i);end2.6：非因果有限冲激响应滤波器A: 满足2.16式的LTI系统的单位冲激响应为b[n]；若系统非因果，则N1必须小于0B: N6=N2+N4, N5=N1+N3C: x=[1 5 2 4 -2 2];for i=-3:3h(i+4)=1-abs(i)/3end;nx=[0:5];nh=[-3:3];subplot(211);stem(nx,x);grid on;legend('x');subplot(212);stem(nh,h);grid on;legend('h');运行截图：D:代码如下：x=[1 5 2 4 -2 2];for i=-3:3,h(i+4)=1-abs(i)/3,end; y=conv(x,h)ny=[-3:length(y)-4];stem(ny,y);2.7：离散事件卷积：A:代码：>> h=[2 0 -2];nh=[-1 0 1];x=[1 0 1];nx=[0 1 2];y=conv(x,h);ny=[ nh(1)+nx(1): nh(1)+nx(1)+length(y)-1]; stem(ny,y);grid on;title('x与h的卷积'); axis([-2 4 -2.5 2.5])%：x和y的取值区间运行截图：B:ny=[a+c：b+d]。
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西北工业大学
《信号与系统》实验报告
西北工业大学
a.
上图分别是0<n<2N-1,M=4,5,7,10时，Xm[n]的图像。
由上图可看出，当M=4时，基波周期T=3；M=5时，基波周期T=12；M=7时，基波周期T=12；M=10时，基波周期T=6；所以当M=4时，得到的最小整数周期为3。
题中信号Xm(n)=sin(2πMn/N)的频率w=2πM/N，由公式得周期T=2kπ/w，有T=kN/M （k=1,2,...）。
当N/M为正整数时，最小周期T=N/M；当N/M为有理数时，不管M>N或者M<N，都有最小周期T=N；当N/M为无理数时，该序列不是周期序列
b.
以上是代码，下图是运行结果
由上图可看出，图上一共有3个唯一的信号。
当k=1和k=6的时候的图像是一样的。
因为档k= 1时，wk=(2*PI)/5,k=6时，wk=2PI+(2*PI)/5,即w6 = 2PI+w1，因为sin函数的周期是2PI，所以他俩的图像是一样的
c.代码如下：
图像如下：
可得出结论：如果2*pi/w0不是有理数，则该信号不是周期的
1.3离散时间信号时间变量的变换
a. nx=[zeros(1,3) 2 0 1 -1 3 zeros(1,3)];图像如下：
b. 代码如下：
x=zeros(1,11);
x(4)=2;
x(6)=1;
x(7)=-1;
x(8)=3;
n=-3:7;
n1=n-2;
n2=n+1;
n3=-n;
n4=-n+1;
y1=x；
y2=x；
y3=x；
y4=x；
c: 代码和结果如下结果
下图是结果图
X 超前2得到y1,；x 延时1得到y2；x 倒置再延时1得到y3；x 倒置再延时2得到y4.
1.4离散时间系统
a: 证明：当n=0时，若输入][][1n n x δ=，则x1(0) =1,y10)=1;
若 ][2][2n n x δ= ，则x2(0)=2，y2(0)=sin(pi/4)= （根号2）/2,
结果不等于 2倍y1(0),因此是非线形的。
b ：证明：y[n]=x[n]+x[n+1]=u[n]+u[n+1],当n=-1时，y[-1]=u[-1]+u[0]=1,即当n<0时，存在y(n)不等于0，因此原系统不是因果的
MATLAB ：（使用了heaviside 函数）
for n=-5:9
x(n)=heaviside(n);
end
for n=-6:9
y(n)=heaviside(n)+heaviside(n+1);
end
x
y
在实验过程中，以上代码总是显示不知如何解决。
1.5 实现一阶差分方程
1.6 连续时间复指数信号
a:代码如图：
过程中发现了课本中的一个错误：
就是函数x5的两个参数“5和T”的位置放反了。
代码的结果如下图：
和书上的图1.2是一致的。
b:正余弦函数分别定义如下：
T=4
T=8
T=16
X(t)的基波周期为：T1= T/2 1.8 连续时间信号的能量与功率
a:
b: x1的图像T=10
X2的图像：T=10
X3的图像
x3=sym('(exp(i*(2*pi*t/3)))+(exp(i*(pi*t)))'); t=0:12;
ezplot(real(x3),t)
x3=sym('(exp(i*(2*pi*t/3)))+(exp(i*(pi*t)))'); t=0:12;
ezplot(imag(x3),t)
六、实验分析与讨论
教师评语：
签名：
日期：成绩：。