(实验一 基本信号的产生)
信号实训报告总结
一、实训目的本次信号实训旨在通过模拟和实验，加深我们对信号传输、处理与接收原理的理解，提高实际操作能力，培养团队协作精神。
实训内容涵盖了信号的产生、传输、调制、解调、滤波等基本环节，使我们对信号处理系统的基本原理有了更深入的认识。
二、实训内容1. 信号的产生与传输实训中，我们学习了正弦波、方波、三角波等基本信号的产生方法，掌握了信号发生器的基本操作。
通过实验，我们了解了信号在传输过程中的衰减、干扰等问题，以及如何通过放大器、滤波器等设备改善信号质量。
2. 信号的调制与解调实训中，我们学习了模拟调制和数字调制的基本原理，包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等调制方式。
通过实验，我们掌握了调制和解调的基本步骤，以及如何根据实际需求选择合适的调制方式。
3. 信号的滤波与恢复实训中，我们学习了滤波器的基本原理和分类，包括低通、高通、带通和带阻滤波器。
通过实验，我们掌握了滤波器的参数设置和性能分析，以及如何根据信号特点选择合适的滤波器。
4. 信号接收与处理实训中，我们学习了信号接收的基本原理，包括天线、放大器、解调器等设备的作用。
通过实验，我们了解了信号接收过程中的干扰、噪声等问题，以及如何通过抗干扰技术提高信号接收质量。
三、实训过程1. 实验准备在实训开始前，我们首先了解了实训设备的性能和操作方法，熟悉了实验原理和步骤。
在指导老师的帮助下，我们制定了详细的实验方案，明确了实验目标。
2. 实验操作在实验过程中，我们严格按照实验步骤进行操作，注意观察实验现象，记录实验数据。
在遇到问题时，及时与指导老师沟通，寻求帮助。
3. 数据分析实验结束后，我们对实验数据进行整理和分析，通过图表等形式展示实验结果。
根据实验数据，我们对实验现象进行了深入分析，总结了实验经验。
四、实训结果1. 通过本次实训，我们对信号传输、处理与接收原理有了更深入的认识，掌握了信号处理系统的基本操作。
2. 实验过程中，我们学会了如何根据实际需求选择合适的调制方式、滤波器等设备，提高了信号处理能力。
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。
实验1 常见离散信号产生和实现
（clf;--clc;clear;）实验1 常见离散信号产生和实现一、实验目的：1、加深对常用离散信号的理解；2、掌握matlab 中一些基本函数的建立方法。
二：matlab 使用1)创建M 文件 File-→New-→M-file 2）运行 Debug->run注：在试验过程中若有某些函数不懂，可以通过Help->search->输入要查询的函数名即可二、实验原理：1.单位抽样序列⎩⎨⎧=01)(n δ≠=n n 在MATLAB 中可以利用zeros()函数实现。
;1)1();,1(==x N zeros x如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ即：⎩⎨⎧=-01)(k n δ≠=n kn 2．单位阶越序列⎩⎨⎧01)(n u00<≥n n 在MATLAB 中可以利用ones()函数实现。
);,1(N ones x = %一个长度为N 的零矩阵3．正弦序列)/2sin()(ϕπ+=Fs fn A n x在MATLAB 中)/***2sin(*1:0fai Fs n f pi A x N n +=-=4．复指数序列n j e r n x ϖ⋅=)(在MATLAB 中)**exp(1:0n w j r x N n ⋅=-=5．指数序列n a n x =)(在MATLAB 中na x N n .^1:0=-=三、实验内容实现和图形生成1、五种基本函数的生成程序如下：(1)、单位抽样序列% 单位抽样序列和延时的单位抽样序列 clf; % Clear current figure window n=0:10;x1=[1 zeros(1,10)];x2=[zeros(1,5) 1 zeros(1,5)]; subplot(1,2,1);stem(n,x1);xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅');title('单位抽样序列x1'); subplot(1,2,2);stem(n,x2); xlabel('时间序列n');ylabel('振幅');title('延时了5的单位抽样序列');（2）、单位阶越序列clf;n=0:10;u=[ones(1,11)];stem(n,u);xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅');title('单位阶越序列');所得的图形如下所示：（3）正弦函数clf;n=1:30;x=2*sin(pi*n/6+pi/3);stem(n,x); xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅');title('正弦函数序列x=2*sin(pi*n/6+pi/3)');(4)、复指数序列clf;n=1:30;x=2*exp(j*3*n);stem(n,x); xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅');title('复指数序列x=2*exp(j*3*n)'); 图形如下：（5）指数序列 clf; n=1:30; x=1.2.^n;stem(n,x); xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅');title('指数序列x=1.2.^n');2、绘出信号zne n x =)(，当6)12/1(πjz +-=、6)12/1(πjz +=时、121=z 、62πjz +=、6πjz =时的信号实部和虚部图；程序如下： clf;z1=-1/12+j*pi/6;z2=1/12+j*pi/6;z3=1/12;z4=2+j*pi/6;z5=j*pi/6; n=0:20;x1=exp(z1*n);x2=exp(z2*n); x3=exp(z3*n);x4=exp(z4*n); x5=exp(z5*n); subplot(5,2,1);stem(n,real(x1)); xlabel ('时间序列n');ylabel('实部');title('复指数z1=-1/12+j*pi/6时序列实部'); subplot(5,2,2);stem(n,imag(x1)); xlabel ('时间序列n');ylabel('虚部');title('复指数z1=-1/12+j*pi/6时序列虚部'); subplot(5,2,3);stem(n,real(x2)); xlabel ('时间序列n');ylabel('实部');title('复指数z2=1/12+j*pi/6时序列实部');subplot(5,2,4);stem(n,imag(x2)); xlabel ('时间序列n');ylabel('虚部');title('复指数z2=1/12+j*pi/6时序列虚部'); subplot(5,2,5);stem(n,real(x3)); xlabel ('时间序列n');ylabel('实部');title('复指数z3=1/12时序列实部'); subplot(5,2,6);stem(n,imag(x3)); xlabel ('时间序列n');ylabel('虚部');title('复指数z3=1/12时序列虚部'); subplot(5,2,7);stem(n,real(x4)); xlabel ('时间序列n');ylabel('实部');title('复指数z4=2+j*pi/6时序列实部'); subplot(5,2,8);stem(n,imag(x4)); xlabel ('时间序列n');ylabel('虚部');title('复指数z4=2+j*pi/6时序列虚部'); subplot(5,2,9);stem(n,real(x5)); xlabel ('时间序列n');ylabel('实部');title('复指数z5=j*pi/6时序列实部'); subplot(5,2,10);stem(n,imag(x5)); xlabel ('时间序列n');ylabel('虚部');title('复指数z5=j*pi/6时序列虚部');由上图的实部部分可以看出，Z=pi/6时，序列周期为12。
实验报告_信号产生实验
一、实验目的1. 了解信号产生的原理和方法；2. 掌握常用信号的产生方法，如正弦波、方波、三角波等；3. 学会使用示波器观察和分析信号波形；4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理信号产生实验主要研究信号的生成原理和常用信号的产生方法。
信号是信息传输、处理和存储的基础，分为模拟信号和数字信号。
模拟信号是指连续变化的信号，如正弦波、方波、三角波等；数字信号是指离散变化的信号，如二进制信号。
正弦波是最基本的模拟信号，其数学表达式为：y(t) = A sin(ωt + φ)，其中A为振幅，ω为角频率，φ为初相位。
方波是周期性的信号，其在一个周期内取两个值，通常表示为高电平和低电平。
方波可以看作是多个正弦波的叠加。
三角波是一种周期性的信号，其在一个周期内从0变化到最大值，再变化到最小值，最后回到0。
三角波可以看作是多个正弦波的叠加。
三、实验仪器与设备1. 函数信号发生器；2. 示波器；3. 信号线；4. 电源。
四、实验步骤1. 开启函数信号发生器，调整输出频率和振幅，观察示波器上的波形；2. 产生正弦波信号，调整频率和振幅，观察波形变化；3. 产生方波信号，调整频率和振幅，观察波形变化；4. 产生三角波信号，调整频率和振幅，观察波形变化；5. 使用示波器观察不同信号叠加后的波形，分析波形变化规律。
五、实验结果与分析1. 正弦波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz，振幅为5V，观察示波器上的波形。
通过调整频率和振幅，可以观察到正弦波信号的波形变化。
2. 方波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz，振幅为5V，将输出信号切换为方波。
观察示波器上的波形，可以发现方波信号在一个周期内取两个值，表示为高电平和低电平。
3. 三角波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz，振幅为5V，将输出信号切换为三角波。
观察示波器上的波形，可以发现三角波信号在一个周期内从0变化到最大值，再变化到最小值，最后回到0。
信号资源分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解信号资源的基本概念和分类。
2. 掌握信号采集、处理和分析的方法。
3. 分析不同信号资源的特点和适用场景。
4. 提高信号处理和分析的实际应用能力。
二、实验背景信号资源在通信、遥感、生物医学等领域具有广泛的应用。
本实验通过对不同类型信号资源的采集、处理和分析，使学生了解信号资源的基本特性，掌握信号处理和分析的方法。
三、实验内容1. 信号采集（1）实验设备：信号发生器、示波器、数据采集卡、计算机等。
（2）实验步骤：1）使用信号发生器产生正弦波、方波、三角波等基本信号。
2）将信号通过数据采集卡输入计算机，进行数字化处理。
3）观察示波器上的波形，确保采集到的信号准确无误。
2. 信号处理（1）实验设备：MATLAB软件、计算机等。
（2）实验步骤：1）利用MATLAB软件对采集到的信号进行时域分析，包括信号的时域波形、平均值、方差、自相关函数等。
2）对信号进行频域分析，包括信号的频谱、功率谱、自功率谱等。
3）对信号进行滤波处理，包括低通、高通、带通、带阻滤波等。
4）对信号进行时频分析，包括短时傅里叶变换（STFT）和小波变换等。
3. 信号分析（1）实验设备：MATLAB软件、计算机等。
（2）实验步骤：1）分析不同类型信号的特点，如正弦波、方波、三角波等。
2）分析信号在不同场景下的应用，如通信、遥感、生物医学等。
3）根据实验结果，总结信号资源的特点和适用场景。
四、实验结果与分析1. 时域分析（1）正弦波信号：具有稳定的频率和幅度，适用于通信、测量等领域。
（2）方波信号：具有周期性的脉冲特性，适用于数字信号处理、数字通信等领域。
（3）三角波信号：具有平滑的过渡特性，适用于模拟信号处理、音频信号处理等领域。
2. 频域分析（1）正弦波信号：频谱只有一个频率成分，适用于通信、测量等领域。
（2）方波信号：频谱包含多个频率成分，适用于数字信号处理、数字通信等领域。
（3）三角波信号：频谱包含多个频率成分，适用于模拟信号处理、音频信号处理等领域。
数字信号
实验一、基本信号的产生1．利用MATLAB 产生下列连续信号并作图程序、图形如下：clearclct=-1:0.01:5;x=-2*(t>=1);axis([-1,5,0,2.2]);plot(t,x)Clearclct=0:0.1:30;x=sin((2/3)*t).*exp((-0.1)*t);plot(t,x)Clccleart=-0.1:0.000001:0.1;x=cos(100*t)+cos(3000*t);plot(t,x)2．利用MATLAB 产生下列离散序列并作图()0.1(1)()2(1),15;2(2)sin(),0303(3)()cos(100)cos(3000),0.10.1t x t u t t x t e t t x t t t t -=---<<=<<=+<<设设-155(1)[]15150(2)[](0.9)[sin(0.25)cos(0.25),2020k k x k k x k k k k ππ⎧⎪⎨⎪⎩-≤≤=<≤=+-<≤，设-其它设程序、图形如下：clccleark=-14:15;x=[zeros(1,9),ones(1,11),zeros(1,10)];stem(k,x)clccleark=-19:20;omega=0.25*pi;x=((0.9).^k).*(sin(omega*k)+cos(omega*k));stem(k,x)3．已知序列：（1）计算序列的卷积和，并绘出波形（2）计算序列的互相关函数，并绘出其波形程序、图形如下：clearclck=-2:3;x=[1,2,0,-1,3,2];h=[1,-1,1];y=conv(x,h);k2=-2:5;subplot(2,1,1);stem(k2,y);z=xcorr(x,h);subplot(2,1,2);m=((length(z)-1)/2);stem([-m:m],z);clearclcN=50;k=0:N-1;s=cos(0.08*pi*k);subplot(3,1,1);stem(k,s);title('s[k]');d=rand(1,N);subplot(3,1,2);stem(k,d);title('d[k]');x=s+d;subplot(3,1,3);stem(k,x);title('x[k]');4．数字信号处理的应用之一是从含有加性噪声的信号中去除噪声。
常见离散信号产生和实现实验报告
常见离散信号产生和实现实验报告实验1常见离散信号产生和实现学院信息科学与工程学院专业通信工程1班姓名学号一、实验目的1、加深对常用离散信号的理解；2、熟悉使用MATLAB在时域中产生一些基本的离散时间信号。
二、实验原理MATLAB语言提供了一系列函数用来产生信号，如exp,sin,cos, square,sawtooth，ones,zeros等函数。
1.基本信号序列1)单位抽样序列???=01)(nδ≠=n n在MATLAB中可以利用zeros()函数实现。
x=[1zeros(1, n-1)]程序：clear all;n=-20:20;u=[zeros(1,20)ones(1,21)];stem(n,u)xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); title('p21');axis([-20200 1.2]);图形：Request1:编写一个)(k n-δ的函数。
???=-01)(k nδ≠=n kn程序：clear all;n=-20:20;k=5;u=[zeros(1,20+k)ones(1,21-k)];stem(n,u)xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); title('p22');axis([-20200 1.2]);图形：（2）单位阶跃序列???01)(n u00<≥n n在MATLAB中可以利用ones()函数实现。
);,1(N ones x=Request2:编写一个)(k n u-的函数。
程序：clf;n=-20:20;u=[zeros(1,20)1zeros(1,20)];stem(n,u);xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');title('Unit Sample Sequence p10');axis([-20200 1.2]);图形：Request2:编写一个)(k n u-的函数。
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。
实验一 基本信号
实验一 基本信号一．实验原理1.基本信号的产生：离散信号在时域均可用序列来表示，图形则给人形象直观的印象，因此本实验利用MA TLAB 产生基本信号，绘制信号波形。
其中包括：延迟单位脉冲序列，延迟单位阶跃序列，矩形序列，实指数序列，正弦序列，副指数序列。
2.信号的基本运算：从数学角度来讲，系统可以看成是通过一组运算把一个离散信号（输入）转化成另一个信号（输出）的算法，本实验的另一目的是实现信号的基本运算。
二．实验要求熟悉MATLAB 环境，产生和绘出各种基本信号。
由于MA TLAB 的唯一数值数据类型是M ×N 为矩阵，信号必须表示为向量：列向量用M ×1维矩阵，行向量用1×N 维矩阵。
在MATLAB 中所有信号必须是有限长度。
这与通常习题的解析解形式显著不同。
MA TLAB 预先设置向量标号为1到N,N 为向量长度。
阈值相对应，信号向量通常是在谋取间对信号抽样的结果，其标号为0到N-1。
或者，抽样可能开始于任意负数，例如-N 。
三．实验内容1. 冲击信号产生并绘出下面的序列。
在每种情况下，水平n 轴应该只在指定的区间上展开并应该相应标注。
使用stem 指令使每个序列显示成离散时间信号。
x[n]=0.9δ[n-5] 1<=n<=20x[n]=0.8δ[n] -15<=n<=15x[n]=1.5δ[n-333] 300<=n<=350x[n]=4.5δ[n+7] -10<=n<=0程序：（1）L=20;nn=1:L;x1=zeros(L,1);x1(5)=0.9;stem(nn,x1)0246810121416182000.10.20.30.40.50.60.70.80.9(2)L=31;nn=-15:15;y=zeros(L,1);y(16)=0.8;stem(nn,y) -15-10-505101500.10.20.30.40.50.60.70.8(3) L=51;nn=300:350;z=zeros(L,1);z(34)=1.5;stem(nn,z) 30030531031532032533033534034535000.511.5(4)L=11;nn=-10:0;m=zeros(L,1);m(4)=4.5;stem(nn,m)-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1000.511.522.533.544.53指数信号a.研究下面的MA TLAB 好书，看它如何产生离散时间指数信号。
信号实验报告
第一部分正文实验一常用信号观察一、实验目的：1．了解常用波形的输出和特点；2．了解相应信号的参数；3．了解示波器与函数发生器的使用；4．了解常用信号波形的输出与特点。
二、实验原理：描述信号的方法有很多可以是数学表达式（时间的函数），也可以是函数图形（即为信号的波形）。
信号的产生方式有多种，可以是模拟量输出，也可以是数字量输出。
本实验由数字信号发生器产生，是数字量输出，具体原理为数字芯片将数字量通过A/D 转换输出，可以输出广泛频率范围内的正弦波、方波、三角波、锯齿波等等。
示波器可以暂态显示所观察到的信号波形，并具有信号频率、峰值测量等功能。
三、实验内容：1．由数字信号发生器产生正弦波、三角波、方波以及锯齿波并输入示波器观察其波形。
2．使用示波器读取信号的频率与幅值。
四、实验设备：1．函数信号发生器一台2．数字示波器一台。
五、实验步骤：1．接通函数发生器的电源，连接示波器。
2．利用函数发生器产生各种基本信号波形，并将波形结果导入计算机中，保存图像，写出各种信号的数学表达式。
六、实验结果：根据实验测量的数据，绘制各个信号的波形图，并写出相应的数学函数表达式。
该试验包括交流：① 该正弦信号的数学表达式为：)1001sin(4t y π=图1-1输入正弦波（Hz 504，V ±） ② 该方波的数学表达式为： )]02.001.0()02.0([4∑∞-∞=----=k k t u k t u y图1-2 输入方波（Hz 504，V ±） ③ 该三角波的数学表达式为：∑∞-∞=-------+-----=k k t u k t u k t k t u k t u k t y )]}02.002.0()02.001.0()][02.0(02.0[800)]02.001.0()02.0()[02.0(800{图1-3 输入三角波（Hz 504，V ±） ④ 该锯齿波的数学表达式为：∑∞-∞=-----=k k t u k t u k t y )]}02.002.0()02.0()[02.0(400{图1-4 输入锯齿波（Hz 504，V ±） 实验的一些问题：数字信号发生器的示值与示波器测量有一定的误差。
实验一 基本信号的产生
N=20;k=0:N-1;
x=rand(1,N);
stem(k,x);
练习题
1．利用Matla产生下列信号并作图
(1)x(t)=-2u(t-1),-1<t<5
t=-1:0.02:5;
x=-2*(t>=1);
plot(t,x);axis([-1,5,-2.2,0.2])
(2)x(t)= ,设0<t<30;
2.已知无限长序列x[k]=0.5 u[k]
(1)计算信号的总能量
k=0:1000;
Y=(k>=0);
X=(0.5).^k.*Y;
E=sum(abs(X).^2)
输出结果如下：
E =
1.3333
（2）分别计算序列前10点、前20点和前30点的总能量及占总能量的百分比
前10点程序如下：
k=0:10;
Y=(k>=0);
二．实验报告
1．实验现象与结果
连续信号的产生
阶跃信号u[t]
t=-2:0.02:6;
x=(t>=0);
plot(t,x);axis([-2,6,0,1.2]);
连续指数信号x[t]=2
t=0:0.001:5;
x=2*exp(-1*t);
plot(t,x);
正弦信号
f0=4;
w0=2*pi*f0;
t=0:0.001:1;
t=0:0.001:30;
f0=1.*exp(-0.1.*t);
w0=2/3;
x=f0.*sin(t.*w0);
plot(t,x);
(3)x(t)=cos(100t)+cos(3000t),设-0.1<t<0.1
数字信号处理实验报告
数字信号处理实验报告实验一 信号的产生及傅立叶分析（设计性）一 实验目的1 学会利用计算机仿真信号。
2 理解信号采样思想。
3学会信号的频谱分析方法。
二 实验原理奈奎斯特抽样定理：要想抽样后能够不失真的还原出原信号，则抽样频率必须大于两倍信号谱的最高频率。
离散傅立叶变换（DFT ）: 正变换反变换)(n x 和)(k X 都是点数为N 的有限长序列。
实质上有限长序列都是作为周期序列的一个周期来表示的，都隐含有周期性意义。
三 实验内容1 几种常用序列（如正弦、矩形、指数序列等）的产生。
1．用stem 函数来画出序列的波形，通过改变N 和s 得值来改变时间长度、抽样频率 N=500;k=0:N; s=0.03;X=5*sin(s*pi*k);plot(k,X,k,zeros(1,N+1));Xlabel('k'); Ylabel('X[k]'); title('余弦序列');10)()]([)(1-≤≤==∑--=N k Wn x n x DFT k X N n nk N10)(1)]([)(1-≤≤==∑--=-N n Wk X Nk X IDFT n x N k nk N2．指数序列 clear ；clc%c ：指数序列的幅度 %a ：指数序列的底数%k1：绘制序列的起始序号 %k2：绘制序列的终止序号c=1;a=0.75;k1=0;k2=20;k=k1:k2; x=c*(a.^k);stem(k,x);%'filled'Xlabel('k'); Ylabel('x');title('Ö¸ÊýÐòÁÐ');3各种序列t=0:0.01:1;k=1:200;x1=0.1*exp(-2*t); %指数序列 x2=2*cos(2*pi*4*t); %余弦序列 x3=[ones(1,10) zeros(1,90) ones(1,10) zeros(1,90)]; subplot(3,1,1); plot(t,x1); title('指数序列'); subplot(3,1,2); plot(t,x2); title('余弦序列'); subplot(3,1,3); plot(k,x3); title('矩形序列');kX [k ]kx指数信号余弦信号矩形信号4 编程实现序列的离散傅里叶变换(DFT)，输入x(n)，输出X(k)并且对于不同序列（如矩形序列等）做DFT.clear; clck=0:31; x1=2*((0.75).^k);subplot 321; stem(k,x1); title('指数序列');y1=fft(x1,32);subplot 322; stem(k,y1); title('指数序列DFT');k=0:31; x2=sin(k);subplot 323; stem(k,x2); title('正弦序列Sin(k)');y2=fft(x2,32);subplot 324; stem(k,y2); title('正弦序列DFT');x3=[ones(1,8) zeros(1,8) ones(1,8) zeros(1,8)];subplot 325; stem(k,x3); title('矩形序列');y3=fft(x3,32);subplot 326; stem(k,y3); title('矩形序列DFT');指数序列指数序列DFT正弦序列Sin(k)010203040正弦序列DFT矩形序列矩形序列DFT实验二 快速傅立叶变换FFT 及频谱分析（设计性）一 实验目的1 进一步加深对DFT 算法原理和基本性质的理解2 熟悉FFT 算法原理和FFT 的子程序应用3 学习用FFT 对连续时间信号进行频谱分析的方法，了解可能出现的分析误差及原因二 实验原理（参考P187，P189）FFT 只是DFT 的一种快速算法，利用FFT 可减少运算量，提高速度。
信号分析与处理实验一 基本信号的产生和时域抽样实验
实验项目名称：基本信号的产生和时域抽样实验 实验项目性质：普通实验 所属课程名称：信号分析与处理 实验计划学时：2一、实验目的1学习使用matlab 产生基本信号波形、实现信号的基本运算2熟悉连续信号经理想采样前后的频谱变化关系，加深对时域采样定理的理解； 3 加深理解频谱离散化过程中的数学概念和物理概念，掌握频域抽样定理的基本内容。
二、实验内容和要求1 用Matlab 产生以下序列的样本，并显示其波形： (a): ()(0.9)cos(0.2/3),020n x n n n ππ=+≤≤(b): )20()5()(---=n u n u n x(c): )n(nx-=*5.0exp()(d): )xπn=1.0sin()(n(e): ||1000)(t a e t x -=(f): )()sin()(0t u t Ae t x t a Ω=-α2 设||1000a )t (x t e -=（a ）：求其傅里叶变换)jw (X a ；（b ）：用频率Hz s 5000F =对)t (x a 进行采样，求出采样所得离散时间信号]n [x a1的傅里叶变换)(X 1jw a e ；再用频率Hz s 1000F =对)t (x a 进行采样，求出采样所得离散时间信号]n [x a2的傅里叶变换)(X a2jw e ；（c）：分别针对（b）中采样所得离散时间信号]n[xa1和]n[xa2，重建出对应的连续时间信号)t(xa1和)t(xa2，并分别与原连续时间信号)t(xa进行比较；根据抽样定理（即Nyquist定理）的知识，说明采样频率对信号重建的影响。
3 已知序列x[k]={1,1,1;k=0,1,2},对其频谱)X进行抽样，分别取( j eN=2,3,10，观察频域抽样造成的混叠现象。
x=[1,1,1];L=3;N=256;omega=[0:N-1]*2*pi/N;X0=1+exp(-j*omega)+exp(-2*j*omega);plot(omega./pi,abs(X0));xlabel('Omega/PI');hold onN=2;omegam=[0:N-1]*2*pi/N;Xk=1+exp(-j*omegam)+exp(-2*j*omegam);stem(omegam./pi,abs(Xk),'r','o');hold off00.20.40.60.81 1.2 1.4 1.6 1.82Omega/PI4、A 编制实验用主程序及相应子程序。
实验一单边带调制（SSB）信号的产生
实验⼀单边带调制（SSB）信号的产⽣实验⼀单边带调制（SSB）信号的产⽣⼀.实验⽬的1.掌握单边带信号的产⽣原理和调制特点；2.进⼀步熟悉SystemView的使⽤。
⼆．实验要求1. 设计⼀个单边带调制（SSB）信号调制系统，要求能同时产⽣上、下边带信号；2. 基带信号为⼀个振幅为0.5V，频率为10Hz的余弦波；3. 载波为⼀个振幅为1V，频率为60Hz的余弦波；4. 安装下列步骤环节来完成实验并书写实验报告。
三．设计⽅案本实验采⽤移相法实现单边带调制，移相法需要借助希尔伯特变换来进⾏推导。
设调制信号m(t)=A m cosωm t，载波c(t)=cosωc t，则s DSB(t)=A m cosωm tcosωct=1/2A m cos(ωc+ωm)t+1/2A m cos(ωc-ωm)t。
若保留上边带，则有s USB(t)=1/2A m cos(ωc+ωm)t=1/2A m cosωm tcosωc t-1/2A m sinωm tsinωc t；若保留下边带，则有s LSB(t)=1/2A m cos(ωc-ωm)t=1/2A m cosωm tcosωc t+1/2A m sinωm tsinωc t。
把上下边带合并起来可以写成s SSB(t)=1/2A m cosωm tcosωc t±1/2A m sinωm tsinωc t（“+”表⽰下边带信号，“-”表⽰上边带信号）。
式中A m sinωm t可以看成是A m cosωm t相移π/2的结果，⽽幅度⼤⼩保持不变。
这⼀过程称为希尔伯特变换，记为“^”，则有A m cos^ωm t=A m sinωm t，故上式可以改写为s SSB(t)=1/2A m cosωm tcosωc t±1/2A m cos^ωm tsinωc t。
推⼴到⼀般情况，则可得到调制信号为任意信号时SSB信号的时域表达式，即s SSB(t)=1/2m(t)cosωc t±1/2m^(t)sinωc t。
信号的产生、时域变换及卷积计算(信号和图像给学生)
实验一 信号的产生、时域变换及卷积计算一、实验目的１．熟悉MATLAB 画图指令及基本函数的调用、编写方法。
２．掌握用MATLAB 实现信号的基本运算方法。
二、实验内容１．用MATLAB 表示)(),(),(),(00n n n n n u n u --δδ。
2．三角波f(t)如图所示，试利用MATLAB 画出f(2t)和f(2-2t)的波形。
已知该三角波在matlab 中表示为tripuls （t ，4，0.5）。
3. 用MATLAB 计算序列{-2 0 1 –1 3}和序列{1 2 0 -1}的离散卷积。
三、实验预备知识１．stem 和plot 函数的用法 （１）用stem 画短的离散时间序列（２）用plot 画连续时间信号已采样的近似图，或者画那些离散值个数难以控制增长的很长的离散时间信号。
（３）与stem 不同，plot 用直线将相邻的各元素连接起来，故当时间标号取得是够细的话，用直线所连接的结果是该原始连续时间信号图形的一个好的近似。
２．几种典型信号的表示方法 （1）单位脉冲序列k=-50:50;delta=[zeros(1,50),1,zeros(1,50)]; stem(k,delta)（2）单位阶跃序列方法1：k=-50:50;uk=[zeros(1,50),ones(1,50)]; stem(k,uk)３．信号的尺度变换、翻转、平移信号的翻转运算在使用时需要注意，其它运算较简单。
（１）在信号翻转f(-t)和f[-k]运算中，函数的自变量乘以一个负号，在MATLAB 中可以直接写出。
（２）翻转运算在MATLAB中还可以利用fliplr(f)函数实现，而翻转后信号的坐标则可以由-fliplr(k)。
4.三角波的产生tripuls() –该函数产生连续的、非周期的、幅度为1 的三角形脉冲信号，其调用格式如下：y=tripuls(t,w,s)其中，t 为时间向量，脉冲的时间中心为t=0，w 为脉冲的宽度，s 表示三角波的倾斜度，当s=0 时，产生对称的三角脉冲信号。
实验一MATLAB编程环境及常用信号的生成及波形仿真
实验⼀MATLAB编程环境及常⽤信号的⽣成及波形仿真实验⼀ MATLAB 编程环境及常⽤信号的⽣成及波形仿真⼀、实验⽬的1、学会运⽤Matlab 表⽰常⽤连续时间信号的⽅法2、观察并熟悉这些信号的波形和特性:3、实验内容：编程实现如下常⽤离散信号：单位脉冲序列，单位阶跃序列，矩形序列，实指数序列，正弦序列，复指数序列；⼆、实验原理及实例分析2、如何表⽰连续信号？从严格意义上讲，Matlab 数值计算的⽅法不能处理连续时间信号。
然⽽，可利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，这些离散样值能被Matlab 处理，并且能较好地近似表⽰连续信号。
3、Matlab 提供了⼤量⽣成基本信号的函数。
如：（1）指数信号：K*exp(a*t)（2）正弦信号：K*sin(w*t+phi)和K*cos(w*t+phi)（3）复指数信号：K*exp((a+i*b)*t)（4）抽样信号：sin(t*pi)注意：在Matlab 中⽤与Sa(t)类似的sinc(t)函数表⽰，定义为：)t /()t (sin )t (sinc ππ=（5）矩形脉冲信号：rectpuls(t,width)（6）周期矩形脉冲信号：square(t,DUTY)，其中DUTY 参数表⽰信号的占空⽐DUTY%，即在⼀个周期脉冲宽度（正值部分）与脉冲周期的⽐值。
占空⽐默认为0.5。
（7）三⾓波脉冲信号：tripuls(t, width, skew)，其中skew 取值范围在-1~+1之间。
（8）周期三⾓波信号：sawtooth(t, width)（9）单位阶跃信号：y=(t>=0)常⽤的图形控制函数1）学习clc, dir(ls), help, clear, format,hold, clf控制命令的使⽤和M⽂件编辑/调试器使⽤操作；2）主函数函数的创建和⼦程序的调⽤；3）plot,subplot, grid on, figure, xlabel,ylabel,title,hold,title,Legend,绘图函数使⽤;axis([xmin,xmax,ymin,ymax])：图型显⽰区域控制函数，其中xmin为横轴的显⽰起点，xmax为横轴的显⽰终点，ymin为纵轴的显⽰起点，ymax为纵轴的显⽰终点。
信号与系统实验报告-1(常用信号的分类与观察)
信号与系统实验报告-1(常用信号的分类与观察)实验一：信号的时域分析一、实验目的1.观察常用信号的波形特点及产生方法2.学会使用示波器对常用波形参数的测量二、实验仪器1.信号与系统试验箱一台（型号ZH5004）2.40MHz双踪示波器一台3.DDS信号源一台三、实验原理对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。
因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。
在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。
信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。
常用信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa(t)信号、钟形信号、脉冲信号等。
1、信号：指数信号可表示为f(t)=Ke at。
对于不同的a取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：图1―1 指数信号2、信号：其表达式为f（t）=Ksin（ωt＋θ），其信号的参数：振幅K、角频率ω、与初始相位θ。
其波形如下图所示：图1－2 正弦信号3、指数衰减正弦信号：其表达式为其波形如下图：图1－3 指数衰减正弦信号4、Sa(t)信号：其表达式为：。
Sa(t)是一个偶函数，t= ±π,±2π,…,±nπ时，函数值为零。
该函数在很多应用场合具有独特的运用。
其信号如下图所示：图1－4 Sa（t）信号5、钟形信号（高斯函数）：其表达式为：其信号如下图所示：图1－5 钟形信号6、脉冲信号：其表达式为f(t)=u(t)-u(t-T)，其中u(t)为单位阶跃函数。
其信号如下图所示：f(t)…………0 t图1－6 脉冲信号7、方波信号：信号为周期为T，前T/2期间信号为正电平信号，后T/2期间信号为负电平信号，其信号如下图所示U(t)…………0 t图1－7 方波信号四、实验内容及主要步骤下列实验中信号产生器的工作模式为111、指数信号观察通过信号选择键1，设置A组输出为指数信号（此时信号输出指示灯为000000）。
信号与系统实验教学大纲
信号与系统实验教学大纲一、实验目的本实验旨在帮助学生深入了解信号与系统的基本概念和原理，并通过实际操作加深对信号与系统的理解和应用能力。
具体目的包括：1. 掌握信号与系统的基本概念和定义；2. 理解常见信号的分类和特性；3. 熟悉信号与系统的数学表示方法；4. 学习使用仪器和工具进行信号与系统的实际测量与分析；5. 培养学生的实验设计和解决问题的能力。
二、实验内容1. 基本信号的生成与分析实验1.1 正弦信号的产生和观测1.2 方波信号的产生和观测1.3 单位阶跃信号和单位冲激信号的产生和观测2. 信号与系统的线性特性实验2.1 线性系统的特性分析2.2 线性时不变（LTI）系统的特性分析2.3 线性时变系统的特性分析3. 时域和频域分析实验3.1 时域分析方法的学习与应用3.2 傅里叶变换及其性质的学习与应用3.3 频谱分析实验4. 常用滤波器的设计与应用实验4.1 低通滤波器的设计与应用4.2 高通滤波器的设计与应用4.3 带通滤波器的设计与应用4.4 带阻滤波器的设计与应用5. 采样和量化实验5.1 采样定理及抽样方式的实验验证5.2 量化误差的分析与实验验证三、实验要求1. 掌握实验的基本原理和方法，理解实验的实际应用场景；2. 完成实验报告的撰写和实验数据的分析；3. 在实验过程中严格遵守实验守则，注意实验安全；4. 鼓励学生进行探索和创新，提出自己的实验设计方案。
四、实验器材和软件1. 示波器2. 函数发生器3. 信号源4. 滤波器5. 计算机及相关软件（如MATLAB等）五、实验评分实验报告和实验操作将共同作为评分的主要依据，其中实验报告占60%的权重，实验操作占40%的权重。
实验报告的评分标准包括实验目的的明确性、实验内容的完整性、实验数据的准确性以及实验结论的合理性。
实验操作的评分标准包括实验装置的正确搭建、实验数据的准确采集和实验操作的规范性。
六、参考资料1. 《信号与系统实验教程》2. 《信号与系统实验导论》3. 《信号与系统实验教程及案例》4. 《MATLAB在信号与系统实验中的应用》5. 《信号与系统实验方法与技巧》本大纲根据信号与系统实验教学的实际需求和课程目标制定，重点培养学生的实际动手能力和问题解决能力。
2FSK2PSK信号产生器实验实验报告1
2FSK/2PSK实验报告姓名：学号：地点：教师：（一）试验原理2FSK/2PSK信号产生器一. 2FSK基本原理在通信领域, 为了传送信息, 一般都将原始信号进行某种变换使其变成适合于通信传输的信号形式。
在数字通信系统中, 一般将原始信号（图像、声音等）经过量化编码变成二进制码流, 称为基带信号。
但数字基带信号一般不适合于直接传输, 例如, 通过公共电话网络传输数字信号时, 由于电话网络带宽在4KHZ 以下, 因此数字信号不能直接在上面传输。
此时可将数字信号进行调制后再进行传输, FSK即为一种常用的数字调制方式。
FSK又称频移键控, 它是利用载频频率的变化来传递数字信息。
数字调频信号可以分为相位离散和相位连续两种。
若两个载频由不同的独立振荡器提供, 它们之间的相位互不相关, 就称为相位离散的数字调频信号；若两个频率由同一振荡器提供, 只是对其中一个载频进行分频, 这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。
二. 2FSK信号产生器由于FSK为模拟信号, 而FPGA只能产生数字信号, 因此, 需对正弦信号采样再经过数/模变换得到所需的FSK信号。
FSK信号发生器框图如下图所示, 整个系统共分为分频器, m序列产生器, 跳变检测, 正弦波信号发生器和DAC（数/模变换器）等五部分, 其中前四部分由FPGA器件完成。
图1 FSK信号发生器框图2. 1 分频器本设计的数据速率为1.2kb/s, 要求产生1.2kHz 和2.4kHz两个正弦信号。
对每个码元持续周期所对应正弦信号取100个采样点, 因此要求能产生两个时钟信号: 1.2kHz（数据速率）和120kHz（正弦波信号产生器输入时钟）。
基准时钟由外部时钟输入, 因此需设计一个模100分频器产生120kHz信号, 再设计一个模100分频器产生1.2kHz信号。
2．2m序列产生器m序列是伪随机序列的一种, 它的显著特点是: （1）随机特性；（2）预先可确定性；（3）循环特性, 从而在通信领域得到了广泛的应用。
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3、卷积的作用:时域的倒卷积等于频域的乘积,即有Y(s)=F(s)×H(s) 在通信系统里,
我们关心的以及要研究的是信号的频域,不是时域,原因是因为信号的频率是携带有信息的量。
所以,我们需要的是Y(s)这个表达式,但是实际上,我们往往不能很容易的得到F(s)和H(s)这两个表达式,但是能直接的很容易的得到f(t)和h(t),所以为了找到Y(s)和y(t)的对应关系,就要用到卷积运算。
title('Rxx[n]');xlabel('n');
二、实验内容
实验数据处理及实验
结果分析总结
问题
讨论
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?卷积的作角是什么? cony函数只输出了卷积结果,没有输出对应的时间向量,如何使时间向量和卷积结果对应起来?
1、函数f与g的卷积可以定义为:z(t)=f(t)*g(t)= ∫f(m)g(t-m)dm.
实验仪器用具
装有Matlab的计算机一台
实
验
原
理
Matlab提供了很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。这些信号是信号处理的基础。
一、实验预习
实验
方法
、
步骤
、
注意事项
利用Matlab中的函数分析并绘出常用基本信号的波形。
注意事项：
（1）在使用MATLAB时应注意中英输入法的切换，在中文输入法输入程序时得到的程序是错误的；
plot(t,x);
1.已知序列：x[k1,2,0,-1,3,2;k=-2,-1,0,1,2,3],h[k]=[1,-1,1;k=0,1,2]。
（1）计算离散序列的卷积和y[k]=x[k]*h[k],并绘出其波形
x=[1,2,0,-1,3,2];
h=[1,-1,1];
y=conv(x,h);
subplot(1,1,1);
4.时间向量和卷积结果对应起来:必须重新定义卷积后函数的时间轴
实验成绩评定
指导老师签名： 年 月 日
t=-1:0.02:5;
x=-2*(t>=1);
plot(t,x);axis([-1,5,-2.2,0.2])
(2)x(t)= ,设0<t<30;
t=0:0.001:30;
f0=1.*exp(-0.1.*t);
w0=2/3;
x=f0.*sin(t.*w0);
plot(t,x);
(3)x(t)=cos(100t)+cos(3000t),设-0.1<t<0.1
实验报告
实验课程：数字信号处理实验开课时间：2020—2021学年秋季学期 实验名称：基本信号的产生实验时间：2020年9月2日星期三
学院：物理与电子信息学院年级：大三班级：182学号：1843202000234姓名：武建璋
实验目的要求
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，为信号分析和系统设计奠定基础。
（2）MATLAB中两个信号相乘表示为x.*u,中间有个‘.’，同样两个信号相除也是如此；
（3）使用MATLAB编写程序时，应新建一个m文件，而不是直接在Comandante窗口下编写程序；
在使用ＭＡＴＬＡＢ编程时，应该养成良好的编写习惯。
实验现象
及
实验数据记录
1．利用Matla产生下列信号并作图
(1)x(t)=-2u(t-1),-1<t<5
stem([0:length(y)-1],y);
title('y[k]');xlabel('k');
（2）计算离散序列的相关函数R [k]= ,并绘出其波形
x=[1,2,0,-1,3,2];
y=xcorr(x,x);
subplot(1,1,1);
m=(length(y)-1)/2;stem([-m:m],y);
t=-0.1:0.001:0.1;
w0=100;w1=3000;
x=cos(w0*t)+cos(w1*t);
plot(t,x);
(4)x(t)=cos(0.1 t)cos(0.8 t),设0<t<200;
t=0:0.002:200;
w0=0.1*pi;
w1=0.8*;
x=cos(w0*t).*cos(w1*t);