杭电 信号与系统 实验报告一
信号与系统实验报告(一) 大二下

电气学科大类级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名学号专业班号同组者1 学号专业班号同组者2 学号专业班号指导教师日期实验成绩评阅人综合实验和实验报告要求信号与控制综合实验,是集多门技术基础课程以及其它延伸课程理论于一体的综合性实验课程,需要综合多门学科理论知识和实验方法来体现,因此,实验目的不是简单的课程理论验证和练习,而是综合应用、研究开发、设计创新。
应采用尽可能好的设计,使所设计的电路和系统达到要实现的功能,步骤和方案自行拟定,实现对设计思路的实验验证。
完成多个实验项目的,应将实验内容整理综合后写成一份总报告,以利于锻炼整理归纳和总结能力,在总报告中以第二级标题形式依次写下所完成的实验项目、内容及实验设计过程。
实验报告按“题目、目录、正文(分所完成的各实验项目)、结论、心得与自我评价、参考文献”6个部分撰写;正文主要包括以下几个内容:任务和目标、总体方案设计(原理分析与方案设计特点,选择依据和确定)、方案实现和具体设计(过程)、实验设计与实验结果、结果分析与讨论。
(格式方面请注意:每个图应该有图号和图名,位于图的下方,同一图号的分图应在同一页,不要跨页;每个表应该有表号和表名,位于表的上方,表号表名与表(数据)也应在同一页,不要跨页;建议各部分题目采用四号黑体、设计报告内容文字采用小四号宋体)注:报告中涉及实验指导书或教材内容,只需注明引用位置,不必在报告中再加以阐述。
不得不加引用标记地抄袭任何资料。
每一基本实验部分按计划学时100分成绩计算(100%),需要完成60分的实验项目;实验报告、设计部分和创新研究内容另外计分(分别为10%、20%和10%)。
再按照学时比例与本课程其它部分实验综合成为总实验成绩。
每一部分实验均为:基本实验:0~60分,考核基本理论的掌握和基本操作技能、实验室道德规范;实验报告:0~10分,考核思考和总结表述能力;完成设计性实验:0~20分,评价设计能力;完成创新性实验:0~10分,鼓励创新。
《信号与系统》课程实验报告
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《信号与系统》课程实验报告《信号与系统》课程实验报告一图1-1 向量表示法仿真图形2.符号运算表示法若一个连续时间信号可用一个符号表达式来表示,则可用ezplot命令来画出该信号的时域波形。
上例可用下面的命令来实现(在命令窗口中输入,每行结束按回车键)。
t=-10:0.5:10;f=sym('sin((pi/4)*t)');ezplot(f,[-16,16]);仿真图形如下:图1-2 符号运算表示法仿真图形三、实验内容利用MATLAB实现信号的时域表示。
三、实验步骤该仿真提供了7种典型连续时间信号。
用鼠标点击图0-3目录界面中的“仿真一”按钮,进入图1-3。
图1-3 “信号的时域表示”仿真界面图1-3所示的是“信号的时域表示”仿真界面。
界面的主体分为两部分:1) 两个轴组成的坐标平面(横轴是时间,纵轴是信号值);2) 界面右侧的控制框。
控制框里主要有波形选择按钮和“返回目录”按钮,点击各波形选择按钮可选择波形,点击“返回目录”按钮可直接回到目录界面。
图1-4 峰值为8V,频率为0.5Hz,相位为180°的正弦信号图1-4所示的是正弦波的参数设置及显示界面。
在这个界面内提供了三个滑动条,改变滑块的位置,滑块上方实时显示滑块位置代表的数值,对应正弦波的三个参数:幅度、频率、相位;坐标平面内实时地显示随参数变化后的波形。
在七种信号中,除抽样函数信号外,对其它六种波形均提供了参数设置。
矩形波信号、指数函数信号、斜坡信号、阶跃信号、锯齿波信号和抽样函数信号的波形分别如图1-5~图1-10所示。
图1-5 峰值为8V,频率为1Hz,占空比为50%的矩形波信号图1-6 衰减指数为2的指数函数信号图1-7 斜率=1的斜坡信号图1-8 幅度为5V,滞后时间为5秒的阶跃信号图1-9 峰值为8V,频率为0.5Hz的锯齿波信号图1-10 抽样函数信号仿真途中,通过对滑动块的控制修改信号的幅度、频率、相位,观察波形的变化。
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。
信号与系统实验报告
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信号与系统实验报告
实验名称:信号与系统实验
一、实验目的:
1.了解信号与系统的基本概念
2.掌握信号的时域和频域表示方法
3.熟悉常见信号的特性及其对系统的影响
二、实验内容:
1.利用函数发生器产生不同频率的正弦信号,并通过示波器观察其时域和频域表示。
2.通过软件工具绘制不同信号的时域和频域图像。
3.利用滤波器对正弦信号进行滤波操作,并通过示波器观察滤波前后信号的变化。
三、实验结果分析:
1.通过实验仪器观察正弦信号的时域表示,可以看出信号的振幅、频率和相位信息。
2.通过实验仪器观察正弦信号的频域表示,可以看出信号的频率成分和幅度。
3.利用软件工具绘制信号的时域和频域图像,可以更直观地分析信号的特性。
4.经过滤波器处理的信号,可以通过示波器观察到滤波前后的信号波形和频谱的差异。
四、实验总结:
通过本次实验,我对信号与系统的概念有了更深入的理解,掌
握了信号的时域和频域表示方法。
通过观察实验仪器和绘制图像,我能够分析信号的特性及其对系统的影响。
此外,通过滤波器的处理,我也了解了滤波对信号的影响。
通过实验,我对信号与系统的理论知识有了更加直观的了解和应用。
信号与系统实验报告(一) 大二下

电气学科大类级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名学号专业班号同组者1 学号专业班号同组者2 学号专业班号指导教师日期实验成绩评阅人实验评分表基本实验实验编号名称/内容(此列由学生自己填写)实验分值评分实验一常用信号的观察 5实验二零输入,零状态及完全响应 5实验五无源与有源滤波器10实验六低通高通带通带阻滤波器的转换10实验七信号的采样与恢复15实验八调制与解调15设计性实验实验名称/内容实验分值评分创新性实验实验名称/内容实验分值评分教师评价意见总分目录一、实验内容(一)实验一常用信号的观察实验任务与目的总体方案设计方案实现和具体设计实验设计与实验结果结果分析、讨论与思考题(二)实验二零输入。
零状态及完全响应实验任务与目的总体方案设计方案实现和具体设计实验设计与实验结果结果分析、讨论与思考题(三)实验五无源与有源滤波器实验任务与目的总体方案设计方案实现和具体设计实验设计与实验结果结果分析、讨论与思考题(四)实验六低通、高通、带通、带阻滤波器间的变换实验任务与目的总体方案设计方案实现和具体设计实验设计与实验结果结果分析、讨论与思考题(五)实验七信号的采样与恢复实验实验任务与目的总体方案设计方案实现和具体设计实验设计与实验结果结果分析、讨论与思考题(六)实验八调制与解调实验实验任务与目的总体方案设计方案实现和具体设计实验设计与实验结果结果分析、讨论与思考题二、实验总结三、实验心得与体会四、参考文献实验一常用信号的观察一、实验任务与目的1.了解常用的信号的波形和特点;2.理解相应信号的参数。
3.学习函数发生器和示波器的使用。
4.学习示波器波形采样软件Wavestar的使用二、实验内容1.观察常用的信号,如:正弦波,三角波,锯齿波及一些组合函数的波形2.用示波器测量信号,读取信号的幅度和频率三、实验结果正弦波(sin)直流波(DC)脉冲波方波(puls)锯齿波(RAMP)三角波(TRIA)振荡波四实验心得通过此次实验,让我看到了常用的信号的波形及其产生过程,加深了对该信号的理解,平时应用时更加了解其特性.实验二零输入零状态及完全响应一.实验任务与目的1.通过实验,进一步了解系统的零输入相应,零状态相应和完全响应的原理。
《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。
杭电信号与系统实验信号的采集与恢复、抽样定理(优选.)

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《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。
杭电通信系统课程设计实验报告【范本模板】

通信系统课程设计实验报告姓名:田昕煜学号: 13081405班级:通信四班班级号: 13083414基于FSK调制的PC机通信电路设计一、目的、内容与要求目的:掌握用FSK调制和解调实现数据通信的方法,掌握FSK调制和解调电路中相关模块的设计方法.初步体验从事通信产品研发的过程.课程设计任务:设计并制作能实现全双工FSK调制解调器电路,掌握用Orcad Pspice、Protel99se进行系统设计及电路仿真.要求:合理设计各个电路,尽量使仿真时的频率响应和其他参数达到设计要求。
尽量选择符合标称值的元器件构成电路,正确完成电路调试。
二、总体方案设计信号调制过程如下:调制数据由信号发生器产生(电平为TTL,波特率不超过9600Baud),送入电平/幅度调整电路完成电平的变换,再经过锁相环(CD4046),产生两个频率信号分别为30kHz和40kHz(发“1”时产生30kHz方波,发“0”时产生40kHz方波),再经过低通滤波器2,变成平滑的正弦波,最后通过线圈实现单端到差分信号的转换。
信号的解调过程如下:首先经过带通滤波器1,滤除带外噪声,实现信号的提取。
在本设计中FSK 信号的解调方式是过零检测法。
所以还要经过比较器使正弦信号变成方波,再经过微分、整流电路和低通滤波器1实现信号的解调,最后经过比较器使解调信号成为TTL电平。
在示波器上会看到接收数据和发送数据是一致的。
各主要电路模块作用:电平/幅度调整电路:完成TTL电平到VCO控制电压的调整;VCO电路:在控制电压作用下,产生30KHz和40KHz方波;低通2:把30KHz、40KHz方波滤成正弦波;线圈:完成单端信号和差分信号的相互转换;带通1:对带外信号抑制,完成带内信号的提取;限放电路:正弦波整形成方波,同时保留了过零点的信息;微分、整流、脉冲形成电路:完成信号过零点的提取;低通1:提取基带信号,实现初步解调;比较器:把初步解调后的信号转换成TTL电平三、单元电路设计原理与仿真分析(1)带通1(4阶带通)-- 接收滤波器(对带外信号抑制,完成带内信号的提取)要求通带:26KHz—46KHz,通带波动3dB;阻带截止频率:fc=75KHz时,要求衰减大于10dB。
信号与系统实验报告

信号与系统实验报告实验报告:信号与系统实验一、实验目的1.了解信号与系统的基本概念和性质;2.掌握离散信号、连续信号的采样过程;3.理解信号的基本操作和系统的基本特性。
二、实验原理1.信号的分类:(1)连续时间信号:在每个时间点上都有定义;(2)离散时间信号:只在一些时间点上有定义。
2.信号的基本操作:(1)加法运算:将两个信号相加;(2)乘法运算:将两个信号相乘;(3)位移运算:将信号移动到不同的时间点;(4)缩放运算:对信号进行放大或缩小。
3.系统的基本特性:(1)时域特性:包括冲击响应、阶跃响应和频率特性等;(2)频域特性:包括幅频特性和相频特性等。
三、实验器材1.信号发生器2.示波器3.示波器探头4.计算机四、实验步骤1.连续信号采样(1)将信号发生器输出设置为正弦波信号;(2)通过示波器探头将信号输入计算机;(3)在计算机上设置适当的采样频率,对信号进行采样;(4)在示波器上观察到采样后的信号。
2.离散信号生成(1)在计算机上用MATLAB生成一个离散信号;(2)通过示波器探头将信号输入示波器;(3)在示波器上观察到生成的离散信号。
3.信号加法运算(1)选择两个不同的信号并输入计算机;(2)在计算机上进行信号的加法运算;(3)通过示波器探头将加法运算后的信号输入示波器,观察信号的叠加效果。
4.信号乘法运算(1)选择两个不同的信号并输入计算机;(2)在计算机上进行信号的乘法运算;(3)通过示波器探头将乘法运算后的信号输入示波器,观察信号的相乘效果。
五、实验结果与分析1.连续信号采样在设置适当的采样频率后,可以观察到信号在示波器上的采样图像。
信号的采样率过低会导致信号的失真,采样率过高则会造成资源的浪费。
2.离散信号生成通过MATLAB生成的离散信号能够在示波器上直观地观察到信号的序列和数值。
3.信号加法运算通过将两个信号进行加法运算后,可以观察到信号在示波器上的叠加效果。
加法运算能够实现信号的混合和增强等效果。
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。
《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。
杭电信号与系统实验离散时间系统地时域分析报告

《信号、系统与信号处理实验I》实验报告实验名称:离散时间系统的时域分析姓名:学号:专业:通信工程实验时间电子科技大学通信工程学院一、实验目的1.通过 matlab 仿真一些简单的离散时间系统,并研究它们的时域特性。
2.掌握利用 matlab 工具箱求解 LTI 系统的单位冲激响应。
二、实验容1、离散时间系统的时域分析1.1 线性与非线性系统假定系统为y[n]-0.4y[n-1]=2.24x[n]+2.49x[n-1] (2.9)输入三个不同的输入序列x1[n]、x2[n]和,计算并求出相应的三个输出,并判断是否线性。
x[n]=a x1[n]+b x2[n]clear all;n=0:40;a=2;b=-3;x1=cos(2*pi*0.1*n);x2=sin(2*pi*0.4*n);x=a*x1+b*x2;num=[2.24 2.49];den=[1 -0.4];y1=filter(num.den,x1);y2=filter(num.den,x2);y=filter(num.den,x);yt=a*y1+b*y2;d=y-yt;%计算差值输出 d[n]subplot(3,1,1) stem(n,y);ylabel(‘振幅’); subplot(3,1,2)stem(n,yt); ylabel(‘振幅’);subplot(3,1,3) stem(n,d);ylabel(‘振幅’); title(‘差信号’)(1)假定另一个系统为y[n]=x[n]+3.2x[n-2],修改以上程序,通过绘出的图形判断该系统是否线性系统。
1.2 时变与时不变系统根据(2.9)的系统,产生两个不同的输入序列 x[n]和 x[n-D],根据输出判断是否时不变系统。
clear all;n=0:40;a=2;b=-3;D=10;x=cos(2*pi*0.1*n);xd=[zeros(1,D) x];num=[2.24 2.49];den=[1 -0.4];y=filter(num.den,x);yd=filter(num.den,xd);d=y-yd(1+D:41+D);%计算差值输d[n]subplot(3,1,1) stem(n,y);ylabel(‘振幅’); title(‘输出y[n]’);grid; subplot(3,1,2)stem(n,yd(1:41)); ylabel(‘振幅’);title(‘由于延时输入 x[n’,num2str(D),’]的输出’);grid;subplot(3,1,3) stem(n,d); ylabel(‘振幅’); title(‘差信号’);grid;(1)y[n]和 yd[n]有什么关系?延时是由哪个参数控制的?(2)该系统是时不变系统吗?2、线性时不变系统的单位冲激响应根据(2.9)的系统,计算并绘出单位冲激响应。
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)。
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《信号与系统》课程设计报告实验名称:常见信号分类和观察实验
组员:
组别:第X组
专业:
年级:
指导教师:叶学义
201x年x 月x 日
实验一 常见信号分类和观察实验
一、实验目的
1. 了解连续信号、离散信号的波形特点;
2. 掌握连续信号、离散信号的Matlab 实现;
3. 熟悉Matlab 中plot 、stem 等函数的应用;
4. 掌握利用matlab 函数表示常见信号波形。
二、实验原理
信号可以表示为一个或多个变量的函数,在信号与系统这门课程里仅对一维信号进行研究,自变量为时间。
因此狭义的讲信号是随时间变化的物理量,信号的本质是时间的函数。
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,将对常见信号和特性进行分析、研究。
其中包括:正弦信号、指数信号和复指数信号、sinc 函数、单位阶跃信号、单位冲激信号等。
三、实验内容及其结果
1. 常见连续信号和离散信号的Matlab 实现
1.1正弦信号
正弦信号)cos(0φω+t A 和)sin(0φω+t A 分别用Matlab 内部函数cos 和sin 表示,调用形式为:)*cos(*0phi t A y +=ω和)*sin(*0phi t A y +=ω。
例如:
正弦信号实验结果:
(1) 该序列频率是多少?怎样可以改变?
频率是0.1Hz ,可以通过修改程序中的f 变量改变。
(2) 修改程序,产生一个长度为50,频率为0.08,振幅为2,相移为90度的余弦序列,绘制图形。
A=1.5;
w0=2*pi;
phi=pi/6;
n=0:40;
f=0.1;
arg= w0*f*n+phi;
y=A*sin(arg);
stem(n,y);
axis([0 40 -2 2]);
grid;
title('正弦序列');
xlabel('时间序号n');
ylabel('振幅');
结果分析:
题目中要求把振幅修改为2,因此需要把变量A 改为2,可见图像的峰值对应的改变为2。
长度要求修改为50,则首先要设置x 轴的范围为0-50,再生成50个离散的输入,频率的修改只需要把f 修改为0.08,相移为90度,需要把phi 赋值为
90°,可见整个图像都往左移动了四分之一个周期。
(3) axis 和grid 命令的作用是什么?
axis 的作用是规定图像显示的横纵坐标的范围,grid 的作用是显示图像上面的“网格”。
1.2指数复指数信号
单边衰减指数信号的实现:
结果分析:
先生成从0到10步长为0.01的向量,作为时间,再用plot 画出连续的二维图形
(1) 分别用plot 和stem 绘制单边衰减指数信号)()(5.0t u e t f t -=和
][][5.0n u e n f n -=,要求时间范围为[-2,2],间隔为0.01.
A=2;% 振幅为2
w0=2*pi;
phi=pi/2;
n=0:50;% 长度为50
f=0.08;% 频率为0.08
arg=w0*f*n+phi;
y=A*cos(arg); % 修改
为余弦
stem(n,y);
axis([0 50 -3 3]);
grid;
title('正弦序列');
xlabel('时间序号');
ylabel('振幅');
A=1;a=-0.2;
t=0:0.01:10;
y=A*exp(a*t);
plot(t,y);
结果分析:
首先生成从-2到2步长为0.01的向量,再用t>=0,大于0时候返回1,反之返回
0的属性,生成阶跃函数,再把两个信号相乘,然后用plot 画出连续的二维图
形。
由于阶跃函数小于0的时候均为0,大于1的时候,输出为1,因此当大于0
的时候指数函数正常输出,小于0的时候输出均为0.
结果分析:
离散信号的输出只需要把步长修改为1,并且用stem 绘制离散二维图形。
(2)绘制生成实指数序列n
n f 2.1*25.0][ ,要求n 的范围为[0.20].
结果分析:
只要输入信号的函数表达式,则可绘制出对应的图形。
A=1;a=-0.5;
t=-2:0.01:2;
u=(t>=0);
y=A.*exp(a.*t).*u;
plot(t,y); A=1;a=-0.5;
t=-2:2;
u=(t>=0);
y=A.*exp(a.*t).*u;
stem(t,y); t=0:0.01:10;
y=0.25.*1.2.^t;
plot(t,y);
1.3单位阶跃信号
时间范围为[-50,50],绘制u[n-10].
n=-50:50;
u=(n>=10);% 当n大于10时,输
出1,否则为0
stem(n,u);
结果分析:
题目是向右偏移了10个单位的单位阶跃函数,因此只需要在小于10 的时候输出 0,反之输出1即可。
1.4单位冲激信号
时间范围为[-50,50]
n=-50:50;
u=(n==10);% 当n==10的时候为1,否
则均为0
stem(n,u);
结果分析:
题目是向右偏移了10个单位的单位冲激函数,因此只需要n在不等于10 的时候输出0即可。