北航信号与系统实验报告(实验1-3)
北航信号实验报告一
信号与测试技术实验报告实验一、基本信号分析13151090俞亮一、实验目的研究分析信号的时域特征（如持续时间、幅值等)和信号的频域特征（如是否有周期性信号、频率带宽等）二、实验仪器Matlab软件三、实验内容及步骤（1）产生不同的周期信号，包括正弦信号、方波信号、锯齿波，在时域分析这些波形特征（幅值、频率（周期））。
（2）在Matlab中产生不同的非周期信号，包括随机噪声、阶跃信号（选作）、矩形脉冲（选作）。
（3）对产生的信号进行Fourier 变换，从频率域分析信号的特征，并说明方波信号和锯齿波信号的信号带宽；进行傅里叶变换时注意采样频率。
（4）产生复合信号：由 3 个不同频率、幅值的正弦信号叠加的信号，从图形上判断信号的特征；产生由正弦信号和随机信号叠加的混合信号，从图形上判断信号的特征；产生由正弦信号和方波叠加的信号，从图形上判断信号的特征。
（5）对（4）中的 3 种复合信号进行FFT计算，从图上判断信号的特征。
（6）产生一个基波信号，显示图形；按照方波的傅里叶级数展开的规律再叠加一个二次谐波，显示图形；再叠加一个三次谐波，显示图形；．．．．．．。
观察信号的变化。
验证周期方波信号的有限项傅里叶级数逼近。
（7）产生一个周期信号，进行自相关运算，说明周期信号进行自相关运算后的信号与原信号相比的特点。
（8）对白噪声信号进行自相关运算，观察运算后信号特征，并叙述产生这种现象的原因。
（9）对（7）中产生的周期信号叠加白噪声，进行自相关运算，观察信号特征。
（10）产生两个同频率的周期信号，进行互相关运算，观察运算后的信号。
（11）产生两个不同频率的周期信号，进行互相关运算，观察运算后的信号。
四、实验结果及分析（1）产生正弦信号、方波信号、锯齿波，随机噪声分析：根据图像可以判断出正弦信号，方波信号，锯齿波信号幅值都为2，并且周期是0.5（2）对产生的信号进行Fourier级数展开、Fourier 变换，从频率域分析信号的特征，并说明方波信号和锯齿波信号的信号带宽。
北航信号与系统上机实验报告
信号与系统上机实验报告我是 buaa 快乐的小2B目录实验一、连续时间系统卷积的数值计算 (3)一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)三、实验程序源代码、流图实验程序源代码 (4)4.1源代码与程序框图： (4)4.2数据与结果 (5)4.3数据图形 (6)实验二、信号的矩形脉冲抽样与恢复 (7)一、实验目的： (7)二、实验原理： (7)三、实验内容 (9)四、实验程序流程图和相关图像 (9)4.1、画出f(t)的频谱图即F(W)的图像 (9)4.2、对此频域信号进行傅里叶逆变换，得到相应的时域信号，画出此信号的时域波形f(t) (11)4.3、三种不同频率的抽样 (14)4.4、将恢复信号的频谱图与原信号的频谱图进行比较 (17)实验五、离散时间系统特性分析 (21)一、实验目的： (21)二、实验原理： (21)三、实验内容 (21)四、程序流程图和代码 (22)五、实验数据： (23)5.1单位样值响应 (23)5.2幅频特性 (24)六、幅频特性和相频特性曲线并对系统进行分析。
(25)6.1幅频特性曲线 (25)6.2相频特性曲线 (26)实验一、连续时间系统卷积的数值计算一、实验目的1 加深对卷积概念及原理的理解；2 掌握借助计算机计算任意信号卷积的方法。
二、实验原理1 卷积的定义卷积积分可以表示为2 卷积计算的几何算法卷积积分的计算从几何上可以分为四个步骤：翻转→平移→相乘→叠加。
3 卷积积分的应用卷积积分是信号与系统时域分析的基本手段，主要用于求系统零状态响应，它避开了经典分析方法中求解微分方程时需要求系统初始值的问题。
设一个线性零状态系统，已知系统的单位冲激响应为h(t)，当系统的激励信号为e(t)时，系统的零状态响应为由于计算机技术的发展，通过编程的方法来计算卷积积分已经不再是冗繁的工作，并可以获得足够的精度。
因此，信号的时域卷积分析法在系统分析中得到了广泛的应用。
卷积积分的数值运算实际上可以用信号的分段求和来实现，即：如果我们只求当t ）时r(t)的值，则由上式可以得到：1 1 2t = nΔt （n为正整数, nΔt 记为当 1 Δt 足够小时，( ) 2 r t 就是e(t)和h(t)卷积积分的数值近似，由上面的公式可以得到卷积数值计算的方法如下：1、将信号取值离散化，即以Ts 为周期，对信号取值，得到一系列宽度间隔为Ts 的矩形脉冲原信号的离散取值点，用所得离散取值点矩形脉冲来表示原来的连续时间信号；2、将进行卷积的两个信号序列之一反转，与另一信号相乘，并求积分，所得为t=0 时的卷积积分的值。
2016年北航数字信号处理上机实验一实验报告
离散时间信号处理实验报告实验一信号的采样与重构班级学号姓名同组者日期实验介绍连续时间信号采样是获得离散时间信号的一种重要方式，但是时域上的离散化会带来信号在频域上发生相应的变化。
在本实验中，我们将分别看到低通信号和带通信号在不同的采样率下得到的离散信号波形与连续信号波形在时域和频域上的对应关系。
同时，离散信号的二次采样在实际的应用中可能是必须的，有时甚至是非常重要的。
在实验的最后，我们也会看到离散信号的抽取和内插所带来的频谱变化。
由于matlab 语言无法表达连续信号，实验中我们采用足够密的采样点来模拟连续信号（远大于奈奎斯特采样的要求），即：t=0:Ts:T （Ts=1/fs<<奈奎斯特采样频率）实验中，为了分析离散信号与连续信号之间的频谱关系，加深对采样定理的理解，了解模拟频谱、数字频谱、以及离散信号被加窗后各自的频谱，从而直观的理解采样频率对频谱的影响和加窗后对频谱的影响。
由此可以掌握数字处理方法对模拟信号进行频谱分析的基本原则，即：如何选择合适的信号长度、采样周期以使得对模拟信号的频谱分析的误差达到分析的要求。
在该实验中，用到的Matlab 函数有:plot(x,y)，其作用是在坐标中以x 为横坐标、y 为纵坐标的曲线，注意x 和y 都是长度相同的离散向量； xlabel(‘xxx ’)，其作用是对x 轴加上坐标轴说明“xxx ”； ylabel(‘yyy ’)，其作用是对y 轴加上坐标轴说明“yyy ”； title(‘ttt ’)，其作用是对坐标系加上坐标轴说明“ttt ”；subplot(m,n,w)，其作用是当需要在同一显示面板中显示多个不同的坐标系时，m 、n分别指明每行和每列的坐标系个数，w 为当前显示坐标系的流水号(1到m*n 之间)。
在实验中我们需要画出信号的频谱，对于连续信号频谱的逼近需要你自己编写，原理如下：连续时间非周期信号()x t 的傅里叶变换对为： ()()j t X j x t e dt ∞-Ω-∞Ω=⎰用DFT 方法对该变换逼近的方法如下：1、将)(t x 在t 轴上等间隔（宽度为T ）分段，每一段用一个矩形脉冲代替，脉冲的幅度为其起始点的抽样值)(()(n x nT x t x nT t ===），然后把所有矩形脉冲的面积相加。
《信号与系统》课程实验报告
《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
信号与系统实验报告一、实验目的(1) 理解周期信号的傅里叶分解，掌握傅里叶系数的计算方法；(2)深刻理解和掌握非周期信号的傅里叶变换及其计算方法；(3) 熟悉傅里叶变换的性质，并能应用其性质实现信号的幅度调制；(4) 理解连续时间系统的频域分析原理和方法，掌握连续系统的频率响应求解方法，并画出相应的幅频、相频响应曲线。
二、实验原理、原理图及电路图(1) 周期信号的傅里叶分解设有连续时间周期信号()f t ，它的周期为T ，角频率22fT，且满足狄里赫利条件，则该周期信号可以展开成傅里叶级数，即可表示为一系列不同频率的正弦或复指数信号之和。
傅里叶级数有三角形式和指数形式两种。
1）三角形式的傅里叶级数：01212011()cos()cos(2)sin()sin(2)2cos()sin()2n n n n a f t a t a t b t b t a a n t b n t 式中系数n a ，n b 称为傅里叶系数，可由下式求得：222222()cos(),()sin()T T T T nna f t n t dtb f t n t dtTT2）指数形式的傅里叶级数：()jn tn nf t F e式中系数n F 称为傅里叶复系数，可由下式求得：221()T jn tT nF f t edtT周期信号的傅里叶分解用Matlab进行计算时，本质上是对信号进行数值积分运算。
Matlab中进行数值积分运算的函数有quad函数和int函数。
其中int函数主要用于符号运算，而quad函数（包括quad8，quadl）可以直接对信号进行积分运算。
因此利用Matlab进行周期信号的傅里叶分解可以直接对信号进行运算，也可以采用符号运算方法。
quadl函数(quad系)的调用形式为：y＝quadl(‘func’,a,b)或y＝quadl(@myfun,a,b)。
其中func是一个字符串，表示被积函数的.m文件名（函数名）；a、b分别表示定积分的下限和上限。
数字信号处理（北航）实验一报告
数字信号处理（北航）实验⼀报告《数字信号处理》配套实验指导书课程名称：数字信号处理（Digital Signal Processing）实验总学时数：12实验室地点：北京航空航天⼤学宇航学院图像中⼼实验要求与⽬的：《数字信号处理》课程是电⼦信息、电⼦信息科学与技术、通信⼯程等专业的重要专业基础课。
本课程以信号与系统、⼯程数学为基础，要求学⽣掌握时域离散信号和系统的基本理论、基本分析⽅法以及 FFT 、数字滤波器等数字信号处理技术。
学会综合运⽤数字信号处理的理论知识进⾏信号的采样，重构，频谱分析和滤波器的设计，了解⼏种基本的调制解调原理，掌握⽤数字信号处理的⽅法实现模拟电路中信号的调制与解调的⽅法，并能通过理论推导得出相应结论。
在此基础上学会利⽤Matlab作为编程⼯具进⾏计算机实现，从⽽加深对所学知识的理解，建⽴概念。
《数字信号处理》是⼀门理论与实践联系紧密的课程，所以本课程安排3个综合实验，以帮助学⽣掌握数字信号处理技术，提⾼学⽣分析问题和解决问题的能⼒，并通过实验培养学⽣的创新意识。
本实验课程的基本要求如下：1 ．学习⽤MATLAB 语⾔编写数字信号处理的程序，通过实验加深对课堂所学知识的理解；2 ．上机前应按照要求把实验内容准备好，编好程序，了解需要改变的参数，预计结果；3 ．观察实验结果，得出结论；4 ．实验结束后提交实验报告实验项⽬与内容提要实验考核：采⽤实验操作与实验报告综合评分MATLAB概述1．MATL AB简介实践的需要推动了科技的发展,从⽽促进了社会的进步。
由于与数学经常打交道的科学家,⼯程技术⼈员在实际⼯作中⼤量数学计算的需要，便促进了具有数值计算强⼤功能和卓越的数据可视化能⼒的计算机⾼级语⾔MATLAB的出现。
MATLAB名字由MATrix和LABoratory 两词的前三个字母组合⽽成。
那是20世纪七⼗年代，时任美国新墨西哥⼤学计算机科学系主任的Cleve Moler出于减轻学⽣编程负担的动机，为学⽣设计了⼀种数学⼯具软件。
信号与系统实验报告总结
信号与系统实验报告总结信号与系统实验报告实验信号抽样及信号重建⼀、实验⽬的1、进⼀步理解信号的抽样及抽样定理;2、进⼀步掌握抽样信号的频谱分析;3、掌握和理解信号抽样以及信号重建的原理;⼆、实验内容及步骤练习1、什么是抽样定理,信号采样后重建的步骤，抽样频率如何设置, 答:(1).抽样,Sampling,:就是从连续时间信号中抽取⼀系列的信号样本，从⽽，得到⼀个离散时间序列(Discrete-time sequence).抽样定理:设时间连续信号f(t)，其最⾼截⽌频率为f m ，如果⽤时间间隔为T<=1/2fm的开关信号对f(t)进⾏抽样时，则f(t)就可被样值信号唯⼀地表⽰。
(2).步骤:从频域看,设信号最⾼频率不超过折叠频率:,,,,Xa(j)=Xa(j) ||,,,Xa(j)=0 ||>s/2则理想取样后的频谱就不会产⽣混叠,故有:让取样信号x^(t)通过⼀带宽等于折叠频率的理想低通滤波器:,,,H(j)=T ||,,,H(j)=0 ||>s/2滤波器只允许通过基带频谱,即原信号频谱,故:,,,,Y(j)=X^(j)H(j)=Xa(j)因此在滤波器的输出得到了恢复的原模拟信号:y(t)=xa(t)从时域上看,上述理想的低通滤波器的脉冲响应为:根据卷积公式可求得理想低通滤波器的输出为:由上式显然可得:则:上式表明只要满⾜取样频率⾼于两倍信号最⾼频率,连续时间函数xa(t)就可⽤他的取样值xa(nT)来表达⽽不损失任何信息，这时只要把每⼀个取样瞬时值与内插函数式相乘求和即可得出xa(t),在每⼀取样点上,由于只有该取样值所对应的内插函数式不为零,所以各个取样点上的信号值不变。
(3).频率设置:根据抽样定理 ws/wm的值必须⼤于或等于2练习2、给范例程序Program4_1加注释。
% Programclear, close all,tmax = 4; dt = 0.01;t = 0:dt:tmax;Ts = 1/10; % Sampling periodws = 2*pi/Ts; % Sampling frequencyw0 = 20*pi; dw = 0.1; % The frequency of x(t)w = -w0:dw:w0;n = 0:1:tmax/Ts; % Make the time variable to be discretex = exp(-4*t).*u(t);xn = exp(-4*n*Ts); % The sampled version of x(t)subplot(221) % Plot the original signal x(t)plot(t,x), title('A continuous-time signal x(t)'),xlabel('Time t'), axis([0,tmax,0,1]), grid onsubplot(223) % Plot xnstem(n,xn,'.'), title('The sampled version x[n] of x(t)'), xlabel('Time index n'), axis([0,tmax/Ts,0,1]), grid on Xa = x*exp(-j*t'*w)*dt;X = 0;for k = -8:8; % Periodically extend X to form a periodic signal X = X + x*exp(-j*t'*(w-k*ws))*dt;endsubplot(222) % Plot xaplot(w,abs(Xa))title('Magnitude spectrum of x(t)'), grid onaxis([-60,60,0,1.8*max(abs(Xa))])subplot(224)plot(w,abs(X))title('Magnitude spectrum of x[n]'), xlabel('Frequency inradians/s'),grid on axis([-60,60,0,1.8*max(abs(Xa))])练习3、分别进⾏设置ws/wm= 2，ws/wm= 1，ws/wm= 3，并运⾏抽样信号重建程序，并根据抽样定理及重建条件分析三种设置情况下的结果。
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。
北航信号
（5）卸压后，重复（3）并在油杯关闭前记录传感器的零点输出电压，记为正行程零点。
（6）按0.05Mpa的间隔，逐级给传感器加载至满量程，每加载一次，转动手轮使测量杆上的标记对齐，在电压表上读出每次加载的电压值。
将铂热电阻作为桥路中的一部分在温度变化时电桥失衡便可测得相应电路的输出电压变化值。
（5）PN结温敏二极管
半导体PN结具有良好的温度线性，根据PN结特性表达公式可知，当可知,当一个PN结制成后，其反向饱和电流基本上只与温度有关，温度每升高一度，PN结正向压降就下降2mv，利用PN结的这一特性可以测得温度的变化。
3.020
3.019
3.023
0.35
3.357
3.359
3.362
0.40
3.683
3.688
3.690
0.45
4.019
4.022
4.025
0.50
4.352
4.357
4.362
反
行
程
0.50
4.351
4.356
4.356
0.45
4.017
4.020
4.024
0.40
3.680
3.690
3.688
当应变片所处环境温度发生变化时，由于其敏感栅本身的温度系数，自身的标称电阻值发生变化，而贴应变片的测试件与应变片敏感栅的热膨胀系数不同，也会引起附加形变，产生附加电阻。
为避免温度变化时引入的测量误差，在实用的测试电路中要进行温度补偿。本实验中采用的是电桥补偿法。
三、实验仪器
主机提供可调直流稳压电源（±4V、±12V），应变式传感器实验模块，双孔悬臂梁称重传感器，称重砝码（20克/个），数字万用表(可测温)。
北航信号与测试技术实验一信号分析实验报告
随着高次谐波的叠加，信号越来越接近方波，验证了其傅里叶展开。 5 产生一个周期信号，进行自相关运算，说明周期信号进行自相关运算后的信号与原 信号相比的特点。
A2 对于 y A sin(t ) ，自相关运算后为 Rxx ( ) cos( ) ，保留了振幅和频率的信 2 息，丢失了相角信息。图中可以看出，自相关运算信号幅值为原信号一半，频率不变。
四 实验意义
1. 傅里叶变换 傅里叶变换将信号的时域描述和频域描述建立起彼此一一对应的关系，其性质 有助于我们理解信号的特征、运算和变化，为复杂问题的分析和简化提供帮助。因 而傅里叶变换在工程实践与科学研究中有着重要的意义。 2 自相关和互相关函数 自相关函数表达了同一过程不同时刻的相互依赖关系，是信号与自身的延迟信号 的乘积进行积分运算，对结果进行频谱分析可以获得原信号的周期幅值等信息，能从 复合信号中分离出周期信号的信息。自相关函数常常应用于检测信号回声，检测淹没 在随机噪声中的周期信号以及不同类型信号的辨识。 互相关函数表示不同过程的某一时刻的相互依赖关系，是信号与延迟后的另一信 号的乘积进行积分运算，其结果保留了两个信号的同频分量的频率、幅值和相位差的 信息。互相关函数常常应用于测速和测距，检测淹没在外来噪声中的信号以及系统脉 冲响应的测定
（2）方波信号
（3）锯齿波信号
时域
正弦 幅值号频谱离散，仅在 f=10Hz 时幅值最大； 方波信号频谱离散，在 5Hz 的奇数倍频有振幅值，且随着频率增大，振幅值减小，其 他频率点振幅值为零，信号带宽 50Hz； 锯齿波信号频谱离散，在 5Hz 的倍数频率处有振幅值，且随着频率增大，振幅值减小， 其他频率点振幅值为零，信号带宽 50HZ。 2 在 Matlab 中产生随机噪声、阶跃信号（选作）、矩形脉冲（选作）。对产生的信 号进行 Fourier 变换，在频域分析信号的特征（进行傅里叶变换时注意采样频率）。 （1） 随机噪声
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。
北航信号与系统实验报告二介绍
四、 实验程序源代码、流程图和实验结果
1. 画出此信号的频谱图。
#include<stdio.h> #include<math.h> #define PI 3.14 double f(double w) { if (w>=-0.5*PI && w<=0.5*PI) return cos(w); else return 0; } system("pause"); } } main() { double w,F; for (w=-0.5*PI;w<=0.5*PI;w+=0.01) { F=f(w); printf("w=%.2f, F(w)=%f\n",w,F);
北航信号与系统实验报告
北航信号与系统实验报告
0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 -25 -20 -15 -10 -5 -0.05 0 5 10 15 20 25
3. 分别用三种不同的频率的周期矩形脉冲信号对f(t)进行抽样，画出抽样后 的信号频谱图。
#include <stdio.h> #include <math.h> #define PI 3.14 #define INF 2000 double sa(double x) { if (x==0) return 1; else return sin(x)/x; } double f1(double w) { if (w>=-0.5*PI && w<=0.5*PI) return cos(w); else return 0; } { double f2(double w,double f) { double s=0,ans; int n; system("pause"); } fs=f2(w,f); printf("w=%.2f, Fs(w)=%f\n",w,fs); for (w=-10;w<=10;w+=0.1) f=0.2; /*0.2,0.5,1*/ main() { double w,fs=0,f; } for (n=-INF;n<=INF;n+=1) { s=s+f1(w-n*2*PI*f)*sa(n*2*PI*f*0.01/2); } ans=s*0.01*f; return ans;
北航通信原理实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除北航通信原理实验报告篇一：通信原理实验报告实验3:基带传输系统实验一．实验目的1.了解nyquist基带传输设计准则2.熟悉升余弦基带传输信号的特点3.掌握眼图信号的观察方法4.学习评价眼图信号的基本方法二．实验内容1、?=0升余弦滤波成形信号观察(1)准备工作(2)以发送时钟（Tpm01）作同步，观测发送信号（Tpi03）的波形。
观察过零点抖动与眼皮厚度(3)用Kg02输入不同的测试数据，观察Tpi03的信号。
0/1码时Tpi03的信号11101010时Tpi03的信号2、?=1、?=0.4、?=.4开根号升余弦滤波的眼图观察(1)准备工作：除Kg04外，其余同步骤1。
Kg?04设置成=1、?=0.4、?=.4开根号升余弦滤波状态（2）以发送时钟作同步，观测发送信号（Tpi03）的波形。
观察过零点抖动与眼皮厚度，记录Tpm02、Tpm03波形?=1时发送信号（Tpi03）的波形?=0.4时发送信号（Tpi03）的波形?=0.4开根号时发送信号（Tpi03）的波形?=1时Tpm02的波形?=0.4时Tpm02的波形?=0.4开根号Tpm02的波形?=1时Tpm03的波形?=0.4时Tpm03的波形?=0.4开根号时Tpm03的波形2（3）用Kg02输入不同的测试数据，观察Tpi03的信号。
记录Tpm02、Tpm03的波形?=111101010时Tpi03的信号?=10/1时Tpi03的信号?=0.411101010时Tpi03的信号?=0.40/1时Tpi03的信号?=0.4开根号11101010时Tpi03的信号?=0.4开根号0/1时Tpi03的信号Tmp03的波形三．实验结果与分析1、写出眼图正确的观察方法答:（1）最佳抽样时刻是“眼睛”张开最大的时刻。
(2)定时误差灵敏度是眼图斜边的斜率。
斜率越大，对位定时误差越敏感。
(3)图的阴影区的垂直高度表示抽样时刻上信号受噪声干扰的畸变程度。
北航数字信号处理实验报告
实验名称幅度调制和解调实验科目数字信号与处理院系名称专业名称学号学生姓名年月日实验三：幅度调制和解调一、实验目的了解几种基本的调制解调原理，掌握用数字信号处理的方法实现模拟电路中信号的调制与解调的方法。
通过理论推导得出相应结论，再利用Matlab作为编程工具进行计算机验证实现，从而加深理解，建立概念。
二、实验内容1．利用Matlab实现信号的调制，过调制，欠调制等状态。
2．用高频正弦信号分别实现对（1）低频周期方波信号，（2）低频正弦信号（3）低频周期三角波信号的调制，观察调制后频率分布状态，实现抑制载波的幅度调制。
3．设计实验，实现含有载波的幅度调制。
观察调制和解调的结果，与抑制载波的幅度调制有何不同。
4．设计实验，观察待调制波信号幅度变化对调幅系数的影响。
5．模拟峰值检测（包络检波）电路中的二极管的功能。
6．了解峰值检波（包络检波）的原理，并编程实现。
7．了解同步检波的原理，并编程实现。
三、实验原理1．幅度调制用一个信号(称为调制信号)去控制另一个信号(称为载波信号)，让后者的某一特征参数如幅值、频率、相位，按前者变化的过程，就叫调制。
调制的作用是把消息置入消息载体，便于传输或处理。
调制是各种通信系统的重要基础，也广泛用于广播、电视、雷达、测量仪等电子设备。
在通信系统中为了适应不同的信道情况（如数字信道或模拟信道、单路信道或多路信道等），常常要在发信端对原始信号进行调制，得到便于信道传输的信号，然后在收信端完成调制的逆过程──解调，还原出原始信号。
用来传送消息的信号叫作载波或受调信号，代表所欲传送消息的信号叫作调制信号，调制后的信号叫作已调信号。
用调制信号控制载波的某些参数，使之随调制信号而变化，就可实现调制。
受调信号可以是正弦波或脉冲波，所欲传送的消息可以是话音、图像或其他物理量，也可以是数据、电报和编码等信号。
前者是模拟信号，后者是数字信号。
调制是一种非线性过程。
载波被调制后产生新的频率分量，通常它们分布在载频f C的两边，占有一定的频带，分别叫做上边带和下边带。
北航信号与测试技术实验二传感器实验报告
二、实验仪器
电容传感器实验模块
示波器：DS5062CE
微机电源：WD990型，±12V
万用表：VC9804A型
电源连接电缆
螺旋测微仪
三、实验原理
差动式同轴变面积电容的两组电容片Cx1与Cx2作为双T电桥的两臂，当电容量发生变化时，桥路输出电压发生变化.
四、实验步骤
测量杆上的标记对齐，然后从电压表上读出相应的电压值。
8. 卸载完毕，将油杯针阀打开，记录反行程零点，一次循环测量结束。
9. 稍停1‐2 分钟，开始第二次循环，从步骤（5）开始操作，共进行3 次循环。
五、实验数据处理
1.各部分用方框图标注如实验设备中图一所示。
2.实验数据列表
压力/MP
输出电压/V
第一循环
， ；
可得a=1.1851，b=6.3967，即y=1.1851+6.3967x,r2=0.9965,线性度高。
由上述拟合可知，压力与电压之间存在着很好的线性度。但是测量点第一个点误差相对比较大。
(2)非线性度 ：
压力/MP
平均输出 (V)
最小二乘直线输出
非线性偏差
0
1.020417
1.1851
-0.1646833
实验步骤如下：
（1）用电源电缆连接电源和电容传感器实验模块（插孔在后侧板），其中电缆的橙蓝线为+12V，白蓝线为-12V，隔离皮（金色）为地，切记勿接错！
（2） 观察电容传感器结构：传感器由一个动极与两个定级组成，按图1接好实验线路，增益适当。
（3）打开微机电源，用测微仪带动传感器动极位移至两组定极中间，调整调零电位器，此时模块电路输出为零。
《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。
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0.500000 0.876442 0.600000 0.866508 0.700000 0.830997 0.800000 0.769583 0.900000 0.691002 1.000000 0.607503 1.100000 0.528560 1.200000 0.458892 1.300000 0.399643 1.400000 0.350120 1.500000 0.308962 1.600000 0.274727 1.700000 0.246120 1.800000 0.222060 1.900000 0.201673 2.000000 0.184259 2.100000 0.169266 2.200000 0.156252 2.300000 0.144867 2.400000 0.134834 2.500000 0.125927 2.600000 0.117968 2.700000 0.110810 2.800000 0.104336 2.900000 0.098449 3.000000 0.093071 3.100000 0.088137 3.200000 0.083592 3.300000 0.079392 3.400000 0.075499 3.500000 0.071880 3.600000 0.068509 3.700000 0.065362 3.800000 0.062418 3.900000 0.059661 4.000000 0.057073 4.100000 0.054642 4.200000 0.052356 4.300000 0.050202 4.400000 0.048172 4.500000 0.046255 4.600000 0.044446 4.700000 0.042735 4.800000 0.041115
可见，虽然抽样间隔大为不同，但两者一致性极佳。
实验二、信号的矩形脉冲抽样与恢复
小实验一、绘制频谱图
流程图：
C 语言程序：
其余点默认为 0，不表示在图上。 将 txt 数据导入 Matlab，绘制曲线如下：
小实验二、求逆变换
原理： 流程图：
f(t)
=
1 2������
+∞
∫ ������(������)������������������������������������
三、算法及流程图
现将本次实验算法粘贴如下：
流程图：
四、计算结果
五、作图
导入至 matlab 中，结果如下：
为了验证该结果，我用 matlab 中的 conv 函数，对抽样信号进行卷积。为了 使结果更加精确，我将抽样间隔设为 0.01s。结果如下：
为了更清晰地比较两个图像，我将两个图像画在同一幅图里，C 语言仿真图 用黑色*描点，matlab 仿真图用红色虚线连线，结果如下：
−∞
=
1 2������
+���2���
∫ ������������������������������������������������������������������
−���2���
C 语言程序：
将 txt 数据导入 Matlab，绘制曲线如下：
小实验三、求逆变换
原理：
������+���2��������� 2������������·������������
角频率(rad/s) 幅度 0.000000 0.823995 0.100000 0.827748 0.200000 0.838357 0.300000 0.853583 0.400000 0.868832
0.500000 0.248069 0.600000 0.295255 0.700000 0.339946 0.800000 0.380970 0.900000 0.417092 1.000000 0.447214 1.100000 0.470580 1.200000 0.486921 1.300000 0.496483 1.400000 0.499949 1.500000 0.498273 1.600000 0.492515 1.700000 0.483703 1.800000 0.472742 1.900000 0.460383 2.000000 0.447214 2.100000 0.433676 2.200000 0.420092 2.300000 0.406687 2.400000 0.393614 2.500000 0.380970 2.600000 0.368813 2.700000 0.357173 2.800000 0.346060 2.900000 0.335472 3.000000 0.325396 3.100000 0.315814 3.200000 0.306705 3.300000 0.298046 3.400000 0.289812 3.500000 0.281981 3.600000 0.274528 3.700000 0.267431 3.800000 0.260670 3.900000 0.254222 4.000000 0.248069 4.100000 0.242194 4.200000 0.236580 4.300000 0.231209 4.400000 0.226070 4.500000 0.221146 4.600000 0.216427 4.700000 0.211899 4.800000 0.207553
������2(������) = ������[u(t) − u(t − 2)] + (4 − ������)[u(t − 2) − u(t − 4)] 由前期知识可知，卷积后的函数只在[-2,6]区间上不为零。因此程序只在[2,6]内计算卷积，其余部分为 0。当然，也可以取一个极大的区间计算卷积，但 最后的数据中将包含数量庞大的“0”，给作图带来许多无用的数据。
流程图：
C 语言程序：
将 txt 数据导入 Matlab，绘制曲线如下： 1、fs=0.2Hz
2、fs=0.5Hz
3、fs=1Hz
小实验四、信号的恢复
原理：
F′(w) = Fs(w) · H(w)
流程图：略 相乘即可
C 语言程序：（fs 可变）
将 txt 数据导入 Matlab，绘制曲线如下： 1、0.2Hz
������=−∞
具体计算方法有很多。做法一，反转������2(������)后与������1(������)相乘，再按定义叠加。做 法二，直接找到反转后对应的函数值，直接相乘。实际上方法二等同于方法一， 但算法显然更简洁更优越。
本题已经给定了两个函数，分别是： ������1(������) = u(t + 2) − u(t − 2)
2、0.5Hz
3、1.0Hz
实验三、连续时间系统的频率响应
小实验一、绘制零极图
使用 excel 作图。其中零点应用圆点标，极点用 X 标。
小实验二、绘制幅频0.000000 0.000000 0.100000 0.049999 0.200000 0.099980 0.300000 0.149848 0.400000 0.199363
实验一、连续时间系统卷积的数值计算
一、实验目的
1．加深对卷积概念及原理的理解； 2．掌握借助计算机计算任意信号卷积的方法。
二、实验原理
由卷积定义：
+∞
������(������) = ������1(������) ∗ ������2(������) = ∫ ������1(������) · ������2(������ − ������) ������������
Fs(w) = 0.01fs ∑ ������������(0.01������������ · ������������ · ������) · cos(������ − 2������������ · ������������������)
������=2������������−������·������2������������������
0.500000 -1.362228 0.600000 -1.687672 0.700000 -2.024569 0.800000 -2.359241 0.900000 -2.677849 1.000000 -2.971793 1.100000 -3.238874 1.200000 -3.481119 1.300000 -3.702210 1.400000 -3.905917 1.500000 2.187724 1.600000 2.009810 1.700000 1.841616 1.800000 1.681732 1.900000 1.529127 2.000000 1.383051 2.100000 1.242958 2.200000 1.108443 2.300000 0.979203 2.400000 0.855002 2.500000 0.735647 2.600000 0.620973 2.700000 0.510834 2.800000 0.405090 2.900000 0.303606 3.000000 0.206247 3.100000 0.112876 3.200000 0.023357 3.300000 -0.062449 3.400000 -0.144683 3.500000 -0.223485 3.600000 -0.298996 3.700000 -0.371354 3.800000 -0.440698 3.900000 -0.507162 4.000000 -0.570878 4.100000 -0.631975 4.200000 -0.690576 4.300000 -0.746802 4.400000 -0.800766 4.500000 -0.852581 4.600000 -0.902351 4.700000 -0.950177 4.800000 -0.996156