信号与系统matlab实验与答案

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信号与系统matlab实验及答案

产生离散衰减正弦序列()π0.8sin 4n x n n ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 010n ≤≤，并画出其波形图。

n=0:10;x=sin(pi/4*n).*0.8.^n;stem(n,x);xlabel( 'n' );ylabel( 'x(n)' );用MATLAB 生成信号()0sinc at t -, a 和0t 都是实数,410t -<<，画波形图。

观察并分析a 和0t 的变化对波形的影响。

t=linspace(-4,7); a=1;t0=2;y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);t=linspace(-4,7); a=2;t0=2;y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);t=linspace(-4,7); a=1;t0=2;y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);三组对比可得a 越大最大值越小，t0越大图像对称轴越往右移某频率为f 的正弦波可表示为()()cos 2πa x t ft =，对其进行等间隔抽样，得到的离散样值序列可表示为()()a t nT x n x t ==，其中T 称为抽样间隔，代表相邻样值间的时间间隔，1s f T=表示抽样频率，即单位时间内抽取样值的个数。

抽样频率取40 Hz s f =，信号频率f 分别取5Hz, 10Hz, 20Hz 和30Hz 。

请在同一张图中同时画出连续信号()a x t t 和序列()x n nT 的波形图，并观察和对比分析样值序列的变化。

可能用到的函数为plot, stem, hold on 。

fs = 40;t = 0 : 1/fs : 1 ;% ÆµÂÊ·Ö±ðÎª5Hz,10Hz,20Hz,30Hz f1=5;xa = cos(2*pi*f1*t) ; subplot(1, 2, 1) ;plot(t, xa) ;axis([0, max(t), min(xa), max(xa)]) ;xlabel('t(s)') ;ylabel('Xa(t)') ;line([0, max(t)],[0,0]) ; subplot(1, 2, 2) ;stem(t, xa, '.') ;line([0, max(t)], [0, 0]) ;axis([0, max(t), min(xa), max(xa)]) ;xlabel('n') ;ylabel('X(n)') ;频率越高，图像更加密集。

信号与系统实验题目及答案

第一个信号实验得题目1实现下列常用信号（１）；（2)；(3）;（4）；(5）２连续信号得基本运算与波形变换已知信号，试画出下列各函数对时间t得波形:(１）（２）（3)（4）（5)3连续信号得卷积运算实现，其中、从第2个题目中任选３对组合。

４连续系统得时域分析（1）描述某连续系统得微分方程为，求当输入信号为时,该系统得零状态响应。

（2）已知描述某连续系统得微分方程为,试用MATＬAＢ绘出该系统得冲激响应与阶跃响应得波形。

实验一答案：(1)在MＡTLAB软件得输入程序及显示波形如下：(2）在MATＬＡB软件得输入程序及显示波形如下：（３)在MA TＬAB软件得输入程序及显示波形如下：（４)在MA TＬAB软件得输入程序及显示波形如下:（5）在ＭATLAＢ软件得输入程序及显示波形如下:（1）得输入程序及波形如下:（２）得输入程序及波形如下：(3）得输入程序及波形如下：(２)系统得冲激响应与阶跃响应如下：（4）得输入程序及波形如下：(5)得输入程序及波形如下:（1)与(2)组合得卷积运算如下：（2）与（３)组合得卷积运算如下：(1）与（3)组合得卷积运算如下：(１）系统得零状态响应如下：第二个信号实验题目1（1）用数值法求门函数得傅里叶变换，并给出门函数得幅频特性曲线与相频特性曲线.（2）用符号法给出函数得傅里叶变换。

(3)已知系统函数为，画出该系统得零极点图。

2(1）用数值法给出函数幅频特性曲线与相频特性曲线.（2)对函数进行采样，采样间隔为0、０1。

(3)已知输入信号为，载波频率为10００Ｈz,采样频率为5０0０Hz，试产生输入信号得调幅信号。

３（1）用符号法实现函数得傅里叶变换,并给出门函数得幅频特性曲线与相频特性曲线。

（2)已知系统函数为,输入信号为,求该系统得稳态响应。

（３）已知输入信号为,载波频率为100Ｈz,采样频率为400Ｈｚ,试产生输入信号得调频信号.4(1）已知系统函数为,画出该系统得零极点图.(2)已知函数用数值法给出函数得幅频特性曲线与相频特性曲线。

信号与系统实验答案1

实验一离散时间信号的表示及可视化一、实验目的学会对离散时间信号进行标识和可视化处理。

二、实验源程序 (1)f(n)= )(n δn=-5:1:5; f=dirac(n); plot(n,f,'.'); xlabel('(n)'); ylabel('(f)'); axis([-5 5 -0.5 1.5])(2) f(n)=ε(n)f=Heaviside(n)n=-5:1:5; f=heaviside(n); plot(n,f,'.'); xlabel('(n)'); ylabel('(f)');axis([-5 5 -0.5 1.5]) (3) f(n)= ane (分别取a>0及a<0)a=1时 n=-5:1:5; f=exp(n); plot(n,f,'.');a=-1时 n=-5:1:5; f=exp(-n); plot(n,f,'.');(4) f(n)=R N (n) (分别取不同的N 值)N=10时 n=0:1:9; f=1;plot(n,f,'.');N=15时 n=0:1:14; f=1;plot(n,f,'.') (5) f(n)=Sa(nw)w=0.1时n=-45:1:45;f=sinc(0.1*n);plot(n,f,'.');xlabel('n');ylabel('f');axis([-50 50 -1 1])w=0.2时n=-45:1:45;f=sinc(0.2*n);plot(n,f,'.');xlabel('n');ylabel('f');axis([-50 50 -1 1])(6)f(n)=Sin(nw)(分别取不同的w值)w=100时n=-15:1:15;f=sin(100*n);plot(n,f,'.');xlabel('n');ylabel('f');w=200时n=-15:1:15;f=sin(200*n);plot(n,f,'.');xlabel('n');ylabel('f');三、程序运行结果及波形图（1）（2）（3）-5-4-3-2-1012345(n)(f)-5-4-3-2-1012345(n)(f)（4）0123456789024********（5）（6）-50-40-30-20-1001020304050-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81nf-50-40-30-20-1001020304050-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81nffnf-15-10-5051015n四、实验调试体会实验二连续时间信号的表示及可视化一、实验目的熟练掌握连续时间信号的表示及可视化处理。

信号与系统MATLAB仿真题目参考答案

参考答案1．解当2T τ=时，111411()[sin()sin(3)sin(5)]35f t t t t ωωωπ=+++ （1）1210,2100T s kHz Tπμωπ===⨯ 00100,2100f kHz kHz ωπ==⨯基波分量幅值4() 1.27n i t A μπ=≈2() 1.27100127t mA k V υ=⨯Ω=（2）1220,250T s kHz Tπμωπ===⨯ 00100,2100f kHz kHz ωπ==⨯ 1()i t 中不包含0f ，所以2()0t υ=（3）110215,30,233,32100,2100T s T s kHz kHz kHz Tπμμωπωπωπ====⨯≈⨯=⨯ 1334()0.424,()0.42410042.43i t mA t mA k V υπ===⨯Ω= 2．解(1) [()](),(1)[(1)]DFT x n X k x N n x n N -=---=--+1[()][(1)]{[(1)]}DFT x n DFT x N n DFT x n N -=--=--+22(1)()()jN k jk NNX k ex k eππ-+=-=-(2)()/22()1()()nN n N x n x n x n W ⋅=-=,/22[()][()]2N n N N DFT x n DFT x n W X k ⋅⎛⎫==+ ⎪⎝⎭(3) 1213220[()]()()N N nknk NNn n NDFT x n x n Wx n N W--===+-∑∑1122200()()N N nk Nk nk NNNn n x n WWx n W--===+∑∑11/2/20()(1)N N nk knk nNn n x n WW--===+-∑∑2(/2)[1(1)]20k X k k k X k ⎧⎛⎫=+-=⎨⎪⎝⎭⎩为偶数为奇数(4) /214/2[()][()(/2)]N nk N n DFT x n x n x n N W-==++∑112(/2)/2/2/2()()N N nk n N kN N n n N x n Wx n W ---===+∑∑112/200()()(2)N N nknk N N n n x n Wx n W X k --⋅=====∑∑ (5) 2111/25220[()]()()()()2N N N nk nk nk s NNN n n n k DFT x n x n Wx n Wx n W X ---=======∑∑∑(6)DFT 216620[()]()N nk N n x n x n W -==∑216202N nk N n n n xW -=⎛⎫=⎪⎝⎭∑为偶21260()()2N N k k n n x W X k -===∑(7) 1/21277/2/20[()]()(2)N N nk nkN N n n DFT x n x n Wx n W --====∑∑,令2,2mn m n ==1127/200[()]()()m N N k mk N Nm m m m DFT x n x m Wx m W--====∑∑为偶为偶101[()(1)()]2N m mkNm x m x m W -==+-∑110011()(1)()22N N mk m mkN Nm m x m W x m W --===+-∑∑ 1[()()]22N x k x k =++3．解 210()c o s ()2f t f t t τω⎛⎫=- ⎪⎝⎭由频域卷积定理，有{}221()()2f t F ωπ==12f t τ⎧⎫⎛⎫-*⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭{}0cos()t ω由于 21()24E F Sa τωτω⎛⎫= ⎪⎝⎭由时移性质可得221224j E f t Sa eωτττωτ-⎧⎫⎛⎫⎛⎫-=⎨⎬ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎩⎭ 而{}[]000cos()()()t ωπδωωδωω=++-所以0000()()22002222200222()()()444()()444j j j j j E F Sa e Sa e E e Sa e Sa e ωωτωωτωτωτωτωωτωωττωωωτωωττ+-----⎧⎫+-⎡⎤⎡⎤=+⎨⎬⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎩⎭⎧⎫+-⎪⎪⎡⎤⎡⎤=+⎨⎬⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎪⎪⎩⎭4．解由题图可知，()f t 为偶函数，因而240240112()cos n T TT T b E a f t dt E t dt T T T ππ--=⎛⎫===⎪⎝⎭⎰⎰212410402()cos()4222cos cos ,222cos (1)cos (1)TT n T T a f t n dtT E t n t dt T T T T E n t n t dt T T T ωπππωππ-=⎛⎫⎛⎫=⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎧⎫⎡⎤⎡⎤=++-⎨⎬⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎩⎭⎰⎰⎰211sin sin 2211,120,3,5,1,2cos ,2,4,6,(1)2n n E n n E n n E n n n πππππ⎡+-⎤⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎢⎥=++-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎧=⎪⎪⎪==⋅⋅⋅⎨⎪⎪=⋅⋅⋅-⎪⎩从而11111111112222()cos()cos(2)cos(4)cos(6)(8)231535634442cos()cos(2)cos(4)cos(6),231535EE E E E Ef t t t t t t E E t t t t T ωωωωωππππππωωωωωππππ=++-+-+⋅⋅⋅⎡⎤=++-++⋅⋅⋅=⎢⎥⎣⎦若E=10V ，f=10kHz ，则幅度谱如下图所示。

长江大学信号与系统matlab实验答案

实验1 信号变换与系统非时变性质的波形绘制●用MA TLAB画出习题1-8的波形。

●用MA TLAB画出习题1-10的波形。

Eg 1.8代码如下：function [y]=zdyt(t) %定义函数zdyty=-2/3*(t-3).*(heaviside(-t+3)-heaviside(-t));endt0=-10;t1=4;dt=0.02;t=t0:dt:t1;f=zdyt(t);y=zdyt(t+3);x=zdyt(2*t-2);g=zdyt(2-2*t);h=zdyt(-0.5*t-1);fe=0.5*(zdyt(t)+zdyt(-t));fo=0.5*(zdyt(t)-zdyt(-t));subplot(7,1,1),plot(t,f);title('信号波形的变化')ylabel('f(t)')grid;line([t0 t1],[0 0]);subplot(7,1,2),plot(t,y);ylabel('y(t)')grid;line([t0 t1],[0 0]);subplot(7,1,3),plot(t,x);ylabel('x(t)')grid;line([t0 t1],[0 0]);subplot(7,1,4),plot(t,g);ylabel('g(t)')grid;line([t0 t1],[0 0]);subplot(7,1,5),plot(t,h);ylabel('h(t)')grid;line([t0 t1],[0 0]);subplot(7,1,6),plot(t,fe);ylabel('fe(t)')grid;line([t0 t1],[0 0]);subplot(7,1,7),plot(t,fo);ylabel('fo(t)')grid;line([t0 t1],[0 0]);xlabel('Time(sec)')结果：Eg1.10代码如下：function [u]=f(t) %定义函数f(t) u= heaviside(t)-heaviside(t-2); endfunction [u] =y(t) %定义函数y(t)u=2*(t.*heaviside(t)-2*(t-1).*heaviside(t-1)+(t-2).*heaviside(t-2)); endt0=-2;t1=5;dt=0.01; t=t0:dt:t1; f1=f(t); y1=y(t); f2=f(t)-f(t-2); y2=y(t)-y(t-2); f3=f(t)-f(t+1); y3=y(t)-y(t+1);subplot(3,2,1),plot(t,f1); title('激励——响应波形图') ylabel('f1(t)')grid;line([t0 t1],[0 0]);-10-8-6-4-2024012信号波形的变化f (t)-10-8-6-4-2024012y (t)-10-8-6-4-2024012x (t)-10-8-6-4-2024012g (t)-10-8-6-4-2024012h (t)-10-8-6-4-202400.51f e (t)-10-8-6-4-2024-101f o (t)Time(sec)subplot(3,2,2),plot(t,y1); ylabel('y1(t)')grid;line([t0 t1],[0 0]); subplot(3,2,3),plot(t,f2); ylabel('f2(t)')grid;line([t0 t1],[0 0]); subplot(3,2,4),plot(t,y2); ylabel('y2(t)')grid;line([t0 t1],[0 0]); subplot(3,2,5),plot(t,f3); ylabel('f3(t)')grid;line([t0 t1],[0 0]); subplot(3,2,6),plot(t,y3); ylabel('y3(t)')grid;line([t0 t1],[0 0]); xlabel('Time(sec)')结果：实验2 微分方程的符号计算和波形绘制上机内容用MA TLAB 计算习题2-1，并画出系统响应的波形。

信号与系统实验及参考答案

信号与系统实验及参考答案1、信号的产⽣（sin,square,sinc,exp ）：利⽤matlab 函数产⽣下列信号波形：正弦波，周期⽅波，Sinc 函数，指数函数。

2、信号的运算：（1）已知x (t)=sin(t )/t ，画出x (t +3)、x (2t +3)和x (-2t +3)的波形;（2）卷积运算)],2()()[2cos()(),(5.1)(5.1)(2321??=?+=?t u t u t t x t u e t u e t x t t 其卷积积分为)(*)()(211t x t x t y =；],2[)2(]1[)1(][],1[)3/2(][2143+?=??=?+n u n u n x n u n x n n n 其卷积和为][*][][432n x n x n y =；图⽰出所有函数及卷积积分/和的波形。

3、信号的分解：将⼀个周期性连续⽅波信号分解为傅⾥叶级数（1）将⽅波分解为多次谐波之和（1，3，5…19次）。

画成如图3-1所⽰的形式。

（2）⽐较最⾼谐波次数为6次、12次和24次时的⽅波波形，如图3-2所⽰。

图3-1 图3-2电⽓信息学院2009春“信号与系统”实验1参考答案1、（图）y=sin(2*t) y=square(4*pi*t) y=sinc(t) y=exp(-t)2、（1）（参考.m⽂件及图）syms t;x=sym('sin(t)/t'); %定义符号函数x(t)=sin(t)/tx1=subs(x,t,t+3); %对x进⾏时移x2=subs(x1,t,2*t); %对x1进⾏尺度变换x3=subs(x2,t,-t); %对x2进⾏反转subplot(2,2,1);ezplot(x,[-8,8]);grid on; %ezplot是符号函数绘图命令subplot(2,2,2);ezplot(x1,[-8,8]);grid on;subplot(2,2,3);ezplot(x2,[-8,8]);grid on;subplot(2,2,4);ezplot(x3,[-8,8]);grid on;(注:也可⽤⼀条指令:subs(x,t,-2*t+3)实现到x(-2t+3)的变换)x(t) x(t+3)x(2t+3) x(-2t+3)2、（2）（参考.m ⽂件及图）cleart=linspace(-10,10,1001);x1=1.5*exp(-2*t).*stepfun(t,0);x2=cos(2*t).*(stepfun(t,0)-stepfun(t,2));x12=1.5*exp(3*t).*(stepfun(t,-10)-stepfun(t,0.0));x6=(20/1001)*conv2(x1,x2,'same');x7=(20/1001)*conv2(x2,x12,'same');subplot 231;plot(t,x1+x12);axis([-5 5 -1.5 1.5]);grid on;xlabel('{\itx}_1({\itt})')subplot 232;plot(t,x2,'k');axis([-5 5 -1.5 1.5]);grid on;xlabel('{\itx}_2({\itt})')subplot 233;plot(t,x6+x7,'r');axis([-5 5 -1.5 1.5]);grid on;xlabel('{\ity}_1({\itt})')nmin=-20;nmax=20;nleng=nmax-nmin+1;n=nmin:nmax;x3=(-2/3).^n.*stepfun(n,1);x4=(-1).^(n+1).*stepfun(n,-1)-(-2).^(n-2).*stepfun(n,2);y2=conv2(x3,x4,'same');subplot 234;stem(n,x3,'.');axis([-4 6 -1 1]);grid on;xlabel('{\itx}_3[{\itn}]')subplot 235;stem(n,x4,'.');axis([-4 6 -20 10]);grid on;xlabel('{\itx}_4[{\itn}]')subplot 236;stem(n,y2,'.');axis([-4 6 -10 7]);grid on;xlabel('{\ity}_2[{\itn}]')][3n x ][4n x ][2n y )(1t x )(2t x )(1t y3、(1) ⽅波分解为多次谐波之和clearclose allt=0:0.01:2*pi;y=zeros(10,max(size(t)));x=zeros(size(t));for k=1:2:19 x=x+sin(k*t)/k;y((k+1)/2,:)=x;endsubplot(211),plot(t,y(1:9,:)),grid on;line([0,pi+0.5],[pi/4,pi]); text(pi+0.5,pi/4,'pi/4'); axis([0,2*pi,-1,1])halft=ceil(length(t)/2);subplot(212),mesh(t(1:halft),[1:10],y(:,1:halft))3、(2)⽅波的傅⾥叶级数,最⾼谐波次数为6, 12和34的波形⽐较tau_T=3/4; % 占空⽐3/4n_max=[6 12 34]; % 最⾼谐波次数:6,12,34 N=length(n_max); % 计算N次t=-1.1:.002:1.1;omega_0=2*pi; % 基波频率for k=1:Nn=[];n=[-n_max(k):n_max(k)];L_n=length(n);F_n=zeros(1,L_n);for i=1:L_n % 计算傅⾥叶复系数Fn F_n(i)=tau_T*sinc(tau_T*n(i))*exp(-j*tau_T*n(i)*pi);endF=F_n*exp(j*omega_0*n'*t); % 计算前⼏项的部分和subplot(N,1,k),plot(t,real(F),'linewidth',2); % 在N幅图中的第k⼦图画实部波形 axis([-1.1 1.1 -0.5 1.5]);line([-1.1 1.1],[0 0],'color','r'); % 画直线,表⽰横轴,线为红⾊ line([0 0],[-0.5 1.5],'color','r'); % 画直线,表⽰纵轴,线为红⾊bt=strcat('最⾼谐波次数=',num2str(n_max(k))); % 字符串连接title(bt); % 在N幅图中的第k⼦图上写标题end。

信号与系统matlab实验傅里叶分析及应用报告答案

实验二傅里叶分析及应用姓名学号班级一、实验目的（一）掌握使用Matlab进行周期信号傅里叶级数展开和频谱分析1、学会使用Matlab分析傅里叶级数展开，深入理解傅里叶级数的物理含义2、学会使用Matlab分析周期信号的频谱特性（二）掌握使用Matlab求解信号的傅里叶变换并分析傅里叶变换的性质1、学会运用Matlab求连续时间信号的傅里叶变换2、学会运用Matlab求连续时间信号的频谱图3、学会运用Matlab分析连续时间信号的傅里叶变换的性质（三）掌握使用Matlab完成信号抽样并验证抽样定理1、学会运用MATLAB完成信号抽样以及对抽样信号的频谱进行分析2、学会运用MATLAB改变抽样时间间隔，观察抽样后信号的频谱变化3、学会运用MATLAB对抽样后的信号进行重建二、实验条件需要一台PC机和一定的matlab编程能力三、实验内容2、分别利用Matlab符号运算求解法和数值计算法求下图所示信号的FT,并画出其频谱图（包括幅度谱和相位谱）［注：图中时间单位为：毫秒（ms）］。

符号运算法:Ft= sym('t*(Heaviside(t+2)-Heaviside(t+1))+Heaviside(t+1)-Heaviside(t-1)+(-t)*(Heavi side(t-1)-Heaviside(t-2))');Fw = fourier(Ft);ezplot(abs(Fw)),grid on;phase = atan(imag(Fw)/real(Fw));ezplot(phase);grid on;title('|F|');title('phase');w+4 sin(w) w sin(lZ2 conj(f2 sin(1/2 cos(w)-nsin(1Z2 v^2-sin(w) w+4 sin(w) w sin(lZ2 w)2)/w*))/(2 (2 sin(1/2 w)2cos(w)+sin(l^0---------------------------------------------------------------4-6 ・2 0 2 4 6w3、试用Matlab命令求Fj ■）二103 j ■的傅里叶反变换，并绘出其时域信号图4 abs((2 sm(1/2 w)2c o s(w)+s i n(1 fi. w)2-sin(w) w+4 w sm(W 戒时3210［注意：⑴写代码时j i］abs((2 hBavisidB(l)-1) (5 exp(-3 i exp[-5 i t]))syms tFw = sym('10/(3+iw)-/(5+iw)'); ft = ifourier(Fw,t);F = abs(ft);ezplot(F,[-3,3]),grid on;4、已知门函数自身卷积为三角波信号，试用Matlab命令验证FT的时域卷积定理。

(完整word版)信号与系统matlab实验及答案

产生离散衰减正弦序列()π0.8sin 4n x n n ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 010n ≤≤，并画出其波形图。

n=0：10；x=sin （pi/4*n ）。

*0。

8。

^n ；stem(n,x)；xlabel( 'n’ )；ylabel( 'x （n)’ ）；用MATLAB 生成信号()0sinc at t -, a 和0t 都是实数，410t -<<,画波形图。

观察并分析a 和0t 的变化对波形的影响。

t=linspace （—4，7)； a=1； t0=2;y=sinc(a*t-t0）;plot（t,y）；t=linspace(—4，7）；a=2；t0=2;y=sinc（a＊t-t0）; plot（t，y）;t=linspace（-4，7）；t0=2；y=sinc （a ＊t —t0）; plot(t,y ）;三组对比可得a 越大最大值越小,t0越大图像对称轴越往右移某频率为f 的正弦波可表示为()()cos 2πa x t ft =,对其进行等间隔抽样,得到的离散样值序列可表示为()()a t nT x n x t ==，其中T 称为抽样间隔,代表相邻样值间的时间间隔,1s f T=表示抽样频率,即单位时间内抽取样值的个数。

抽样频率取40 Hz s f =，信号频率f 分别取5Hz ， 10Hz, 20Hz 和30Hz 。

请在同一张图中同时画出连续信号()a x t t 和序列()x n nT 的波形图，并观察和对比分析样值序列的变化。

可能用到的函数为plot ， stem ， hold on 。

fs = 40;t = 0 : 1/fs : 1 ；％ ÆµÂÊ·Ö±ðÎª5Hz,10Hz ，20Hz ，30Hzxa = cos(2＊pi＊f1＊t) ；subplot(1, 2, 1） ;plot(t， xa) ；axis(［0， max（t）, min(xa）, max（xa)］) ；xlabel('t（s)’) ;ylabel('Xa（t)’) ；line([0， max（t）］，[0，0］) ; subplot（1, 2, 2） ;stem（t， xa, '。

信号与系统实验__matlab

信号与系统部分01.分别用MATLAB 表示并绘出下列连续时间信号的波形：2()(2)()t f t e u t -=-02.分别用MATLAB 表示并绘出下列连续时间信号的波形：[]()cos()()(4)2tf t u t u t π=--03.分别用MATLAB 表示并绘出下列离散时间信号的波形：()12()()kf k u k =-04.分别用MATLAB 表示并绘出下列离散时间信号的波形：[]()()(8)f t k u k u k =--05.已知信号f (t)的波形如下图所示，试用MATLAB 绘出满足下列要求的信号波形。

()f t -06.已知信号f (t)的波形如下图所示，试用MATLAB 绘出满足下列要求的信号波形。

()f ata ＝0.507.已知信号f (t)的波形如下图所示，试用MATLAB 绘出满足下列要求的信号波形。

()f at ，a ＝208.已知信号f (t)的波形如下图所示，试用MATLAB 绘出满足下列要求的信号波形。

(0.51)f t +09.已知两信号1()(1)()f t u t u t =+-，2()()(1)f t u t u t =--，求卷积积分12()()()g t f t f t =*。

10.已知两信号1()()f t tu t =，20()()0t tt te u t f t t e-≥⎧=⎨<⎩，求卷积积分12()()()g t f t f t =*。

11.已知{}{}12()1,1,1,2,()1,2,3,4,5f k f k ==，求两序列的卷积和。

12.已知描述系统的微分方程如下，试用理论分析并计算系统的单位冲激响应h(t)，并用MATLAB 绘出系统单位冲激响应的波形，验证结果是否相同。

''()4'()4()'()3()y t y t y t f t f t ++=+13.已知描述系统的微分方程如下，试用解析方法求系统的单位冲激响应h(t)，并用MATLAB 绘出系统单位冲激响应的波形，验证结果是否相同。

信号与系统实验答案

实验十二：连续时间系统的频域分析例题：1、使用MATLAB 函数实现下列信号的傅里叶变换，并画出变换后的曲线求出e -|2t|的傅里叶变换，并画出变换后的曲线clear all; syms t f;f=fourier(exp((-2)*abs(t))); ezplot(f);-6-4-224600.10.20.30.40.50.60.70.80.91w4/(4+w 2)1、使用MATLAB 函数实现下列信号的傅里叶逆变换已知F （jw ）=1/1+w 2,求信号的逆傅里叶变换syms t w;ifourier(1/(1+(w^2)),t);ans1/2*exp(-t)*heaviside(t)+1/2*exp(t)*heaviside(-t)3、使用MATLAB函数实现傅里叶的时移特性画出f（t）=1/2e-2t u(t)和f(t-1)的频谱图，观察信号时移对频谱的影响clear all;r=0.02;t=-5:r:5;N=200;w=2*pi;k=-N:N;w=k*w/N;f1=1/2*exp(-2*t).*stepfun(t,0);F=r*f1*exp(-j*t'*w);F1=abs(F);P1=angle(F);subplot(3,1,1);plot(t,f1);grid on;ylabel('f(t)');title('f(t)'); subplot(3,1,2); plot(w,F1); xlabel('w');grid on;ylabel('F(jw)'); subplot(3,1,3); plot(w,P1*180/pi); grid;xlabel('w'); ylabel('相位度');。

-5-4-3-2-10123450.5tf (t )f(t)-8-6-4-20246800.20.4wF (j w )-8-6-4-202468-100100w相位(度)4、使用MATLAB 函数实现下列信号的频移变换已知f （t ）为门函数，求f 1（t ）= f （t ）e -j5t 以及f 2（t ）e j5t 的频谱图clear all; R=0.02; t=-2:R:2;f=stepfun(t,-1)-stepfun(t,1); f1=f.*exp(-j*5*t); f2=f.*exp(j*5*t); N=500; W1=5*pi; k=-N:N; W=k*W1/N;。

信号与系统MATLAB实验

实验1 信号的时域描述与运算一、实验目的1. 掌握信号的MATLAB 表示及其可视化方法。

2. 掌握信号基本时域运算的MATLAB 实现方法。

3. 利用MATLAB 分析常用信号，加深对信号时域特性的理解。

二、实验原理与方法1. 连续时间信号的MATLAB 表示连续时间信号指的是在连续时间范围内有定义的信号，即除了若干个不连续点外，在任何时刻信号都有定义。

在MATLAB 中连续时间信号可以用两种方法来表示，即向量表示法和符号对象表示法。

从严格意义上来说，MATLAB 并不能处理连续时间信号，在MATLAB 中连续时间信号是用等时间间隔采样后的采样值来近似表示的，当采样间隔足够小时，这些采样值就可以很好地近似表示出连续时间信号，这种表示方法称为向量表示法。

表示一个连续时间信号需要使用两个向量，其中一个向量用于表示信号的时间范围，另一个向量表示连续时间信号在该时间范围内的采样值。

例如一个正弦信号可以表示如下：>> t=0:0.01:10; >> x=sin(t);利用plot(t,x)命令可以绘制上述信号的时域波形，如图1所示。

如果连续时间信号可以用表达式来描述，则还可以采用符号表达式來表示信号。

例如对于上述正弦信号，可以用符号对象表示如下：>> x=sin(t); >> ezplot(X);利用ezplot(x)命令可以绘制上述信号的时域波形012345678910-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81Time(seconds)图1 利用向量表示连续时间信号-6-4-20246-1-0.50.51t图 2 利用符号对象表示连续时间信号sin(t)常用的信号产生函数函数名功能函数名功能 heaviside 单位阶跃函数 rectpuls 门函数sin 正弦函数 tripuls 三角脉冲函数 cos 余弦函数 square 周期方波sinc sinc 函数 sawtooth周期锯齿波或三角波 exp 指数函数2.连续时间信号的时域运算对连续时间信号的运算包括两信号相加、相乘、微分、积分，以及位移、反转、尺度变换（尺度伸缩）等。

信号与系统实验1连续时间信号matlab实验报告答案

实验一连续时间信号分析姓名学号班级一、实验目的（一）掌握使用Matlab表示连续时间信号1、学会运用Matlab表示常用连续时间信号的方法2、观察并熟悉常用信号的波形和特性（二）掌握使用Matlab进行连续时间信号的相关运算1、学会运用Matlab进行连续时间信号的时移、反褶和尺度变换2、学会运用Matlab进行连续时间信号微分、积分运算3、学会运用Matlab进行连续时间信号相加、相乘运算4、学会运用Matlab进行连续时间信号卷积运算二、实验条件（如设备、应具备的软硬件条件）三、实验内容1（1）t=-2*pi:pi/30:2*pi;y=cos(3*t+pi/4);plot(t,y);（2）t=-3:0.001:3;ft=(t>=0);y=2-exp(-t).*ft; plot(t,y);（3）t=-3:0.001:3; >> ft=(t>=0); >> ft1=(t>=2); >> f=ft-ft1;>> y=1+cos(pi*t); >> z=y.*f;>> plot(t,z)2.t=-3:0.001:3;>> ft=2*exp(i*(pi/4+t));>> subplot(2,2,1);plot(t,real(ft));title('实部'):axis([0,3,-2,2]);grid on; >> subplot(2,2,1);plot(t,real(ft));title('实部'):axis([0,3,-2,2]);grid on; >> subplot(2,2,2);plot(t,imag(ft));title('i'):axis([0,3,-2,2]);grid on; >> subplot(2,2,3);plot(t,abs(ft));title('abs'):axis([0,3,0,2]);grid on; >> subplot(2,2,4);plot(t,angle(ft));title('angle'):axis([0,3,-4,4]);grid on;3.t=-2:0.01:4;ft1=funct1(t-2);ft2=funct1(3*t);ft3=funct1(-t);ft4=funct1(-3*t-2);subplot(2,2,1);plot(t,ft1);grid on;title('f(t-2)');axis([-2,4,-0.5,2]);subplot(2,2,2);plot(t,ft2);grid on;title('f(3t)');axis([-2,4,-0.5,2]);subplot(2,2,3);plot(t,ft3);grid on;title('f(-t)');axis([-2,4,-0.5,2]);subplot(2,2,4);plot(t,ft4);grid on;title('f(-3t-2)');axis([-2,4,-0.5,2]);4.[1]syms xy=x.*sin(x).*log(x);z=diff(y);diff(z)ans =2*cos(x)*log(x)+sin(x)/x-x*sin(x)*log(x)+2*cos(x)[2]>> syms x ay=x^5-a*x^2+sqrt(x)/2;int(y,'x')ans =1/6*x^6-1/3*a*x^3+1/3*x^(3/2)[3]>> syms x y4>> y4=(x*exp(x))/(1+x)^2;>> int (y4,0,1)ans =1/2*exp(1)-15.t=-3:0.001:3;w=2*pi;y1=sin(w*t);y2=sin(8*w*t); subplot(3,1,1); plot(t,y1); subplot(3,1,2); plot(t,y2); subplot(3,1,3); plot(t,y1.*y2);6.dt=0.01;t=-1:dt:3.5;f1=(t>=0)-(t>=2);f2=2*(t>=0)-((t>=0)-(t>=1))-((t>=2)-(t>=3))-2*(t>=3);f=conv(f1,f2)*dt;n=length(f);tt=(0:n-1)*dt;subplot(2,2,1);plot(t,f1);axis([-1,2.5,0,6]);subplot(2,2,2);plot(t,f2);axis([-1,3.5,0,6]);subplot(2,1,2);plot(tt,f);axis([-1,10,0,6]);四、实验结论和讨论实验误差主要出现在时间间隔过大，可以缩小时间间隔，到0.001就比较合适，但是会很消耗品内存。

信号与系统_MATLAB_实验_课后习题答案

第三章练习题 1、a=[1,1,1]; b=[1,1]; sys=tf(b,a); t=[0:0.01:10]; figure;subplot(2,2,1); step(sys);subplot(2,2,2);x_step=zeros(size(t)); x_step(t>0)=1; x_step(t==0)=1/2; lsim(sys,x_step,t); subplot(2,2,3); impulse(sys,t);title('Impulse Response'); xlabel('Time(sec)'); ylabel('Amplitude'); subplot(2,2,4);x_delta=zeros(size(t)); x_delta(t==0)=100;[y1,t]=lsim(sys,x_delta,t); y2=y1;plot(t,y2);title('Impulse Response'); xlabel('Time(sec)'); ylabel('Amplitude');00.511.5Step ResponseTime (sec)A m p l i t u d eLinear Simulation ResultsTime (sec)A m p l i t u d e-0.500.51Impulse ResponseTime(sec) (sec)A m p l i t u d eImpulse ResponseTime(sec)A m p l i t u d e2、函数int1如下：function [F,tF]=int1(f,tf,a)T=tf(2)-tf(1);F=zeros(size(tf)); tF=zeros(size(tf));tF=tf;for n=1:length(tf)-1;F(n+1)=F(n)+T*f(n);end验证如下：t=[-1:0.01:4];e=zeros(size(t));e=(t>-1/2&t<1);[z,zz]=intl(e,t,-1);figure;plot(zz,z);第四章练习题1、T1=1;N1=10000; t1=linspace(0,T1-T1/N1,N1)';f1=1-2*t1;OMG=32*pi;K1=100;omg=linspace(-OMG/2,OMG/2-OMG/K1,K1)';X1=T1/N1*exp(-j*kron(omg,t1.'))*f1;fs1=OMG/2/pi/K1*exp(j*kron(t1,omg.'))*X1;T2=5;N2=10000;t2=linspace(0,T2-T2/N2,N2)';fs2=0*t2;f2=sawtooth(t2*2*pi,0);X2=T2/N2*exp(-j*kron(omg,t2.'))*f2;fs2=fs2+OMG/2/pi/K1*exp(j*kron(t2,omg.'))*X2;figure;subplot(2,2,1);plot(omg,abs(X1),'r');xlabel('Frequency'),ylabel('Amplitude')title('单个锯齿周期幅频特性曲线');subplot(2,2,2);plot(t1,fs1,'r');xlabel('Time'),ylabel('Amplitude')title('Function after recovered');subplot(2,2,3);plot(omg,abs(X2),'r');xlabel('Frequency'),ylabel('Amplitude')title('五个锯齿周期幅频特性曲线');subplot(2,2,4);plot(t2,fs2,'r');xlabel('Time'),ylabel('Function after recovered')title('Function after recovered');-100-5005000.20.40.60.8FrequencyA m p l i t u d e单个锯齿周期幅频特性曲线00.51-1-0.500.51TimeA m p l i t u d eFunction after recovered-100-5005000.511.52FrequencyA m p l i t u d e五个锯齿周期幅频特性曲线246-2-1012TimeF u n c t i o n a f t e r r e c o v e r e dFunction after recovered2、fsana 函数如下：function F=fsana(t,f,N); omg1=2*pi/(max(t)-min(t)); k=[-N:N]';F=1/length(t)*exp(-j*kron(k*omg1,t.'))*f; fssyn 函数如下：function f=fssyn(F,t)omg1=2*pi/(max(t)-min(t)); N=floor(length(F)/2); k=[-N:N];f=exp(j*kron(t,k*omg1))*F; 验证如下: clc clearclose allT1=1;N1=256; t=linspace(0,T1-T1/N1,N1)'; f=1-2*t;subplot(3,1,1); plot(t,f);title('验证原函数') N=25;F1=fsana(t,f,N); subplot(3,1,2); stem(abs(F1),'s');title('前N 项傅立叶级数系数幅度曲线') f2=fssyn(F1,t) ;subplot(3,1,3); plot(t,f2);xlabel('time[s]'),ylabel('Amplitude'); title('傅立叶逆变换后时域函数');00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-101验证原函数00.20.4前N 项傅立叶级数系数幅度曲线00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-202time[s]A m p l i t u d e傅立叶逆变换后时域函数第五章练习题1、(a) Residue计算a1=[1,5,6];b1=[4,5];[r1,p1,k1]=residue(b1,a1); t=[0:0.01:10];e1=zeros(size(t));for n=1:size(r1);e1=e1+r1(n)*exp(p1(n)*t); end;figure;subplot(1,2,1);plot(t,e1);title('residue计算');xlabel('t/s');ylabel('u/v');lism仿真sys1=tf([4,5],[1,5,6]);t=[0:0.01:10];delta=zeros(size(t));delta(t==0)=100;h1=lsim(sys1,delta,t); subplot(1,2,2);plot(t,h1);title('lism仿真');xlabel('t/s');ylabel('u/v');Residue计算和lism仿真结果相同（b）Residue计算t=[0,0.01,10];delta=zeros(size(t));delta(t==0)=100;e2=sin(t);figure;subplot(2,1,1);plot(t,e2);title('residue计算');xlabel('t/s');ylabel('u/v');lism仿真sys1=tf([1,0,2],[1,0,1]);t=[0:0.01:10];delta=zeros(size(t));delta(t==0)=100;h2=lism(sys1,delta,t); subplot(2,1,2);plot(h,t2);axis([0,10,-1,1]);title('lism仿真');xlabel('t/s');ylabel('u/v');Residue计算和lism仿真结果相同2、S=isstable(sys)函数：Function s=isstable(sys);X=ploe(sys);S=1;For n=1:Size(x)If x(n)>0S=0;break;End;End;稳定系统：Sys=tf(1,[1,2]);S=isstable(sys);S=1不稳定系统：Sys=tf(1,[1,-2]);S=isstable(sys);S=第七章练习题1、a=[1,0.5,-0.2,-0.1]; b=[1,-0.3];n=[0:10]';[hi,t]=impz(b,a,n); subplot(1,2,1);stem(n,hi);u=(n>=0);hn=filter(b,a,u); subplot(1,2,2);stem(n,hn);2、n1=[0:9]';n2=[10:19]';x1=(n1>=0);x2=-(n2>=10);a1=[1,-0.2,-0.1];a2=[1,-0.2,0.5];b=[1,0.01];[y1,wf1]=filter(b,a1,x1,[0,1]); [y2,wf2]=filter(b,a2,x2,wf1); stem(n1,y1);hold on;stem(n2,y2);。

信号与系统实验答案

信号与系统实验答案验教（实验报告）班级:姓名:程实目录实验一：连续时间信号与系统的时域分析-------------------------------------------------4一、实验目的及要求---------------------------------------------------------------------------4二、实验原理-----------------------------------------------------------------------------------41、信号的时域表示方法------------------------------------------------------------------52、用MATLAB仿真连续时间信号和离散时间信号----------------------------------53、LTI系统的时域描述-----------------------------------------------------------------10三、实验步骤及内容--------------------------------------------------------------------------14四、实验报告要求-----------------------------------------------------------------------------26实验二：连续时间信号的频域分析---------------------------------------------------------27一、实验目的及要求--------------------------------------------------------------------------27二、实验原理----------------------------------------------------------------------------------271、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS---------------------------------------------272、连续时间信号的傅里叶变换CTFT--------------------------------------------------283、离散时间信号的傅里叶变换DTFT-------------------------------------------------294、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS的MATLAB实现------------------------295、用MATLAB实现CTFT及其逆变换的计算---------------------------------------33三、实验步骤及内容----------------------------------------------------------------------35四、实验报告要求-------------------------------------------------------------------------49实验三：连续时间LTI系统的频域分析---------------------------------------------------50一、实验目的及要求--------------------------------------------------------------------------50二、实验原理----------------------------------------------------------------------------------501、连续时间LTI系统的频率响应-------------------------------------------------------502、LTI系统的群延时---------------------------------------------------------------------513、用MATLAB计算系统的频率响应--------------------------------------------------52三、实验步骤及内容----------------------------------------------------------------------53四、实验报告要求-------------------------------------------------------------------------59实验四：通信系统仿真------------------------------------------------------------------------60一、实验目的及要求--------------------------------------------------------------------------60二、实验原理----------------------------------------------------------------------------------601、信号的抽样及抽样定理---------------------------------------------------------------602、信号抽样过程中的频谱混叠----------------------------------------------------------6323、信号重建-------------------------------------------------------------------------------644、调制与解调----------------------------------------------------------------------------------665、通信系统中的调制与解调仿真---------------------------------------------------------68三、实验步骤及内容------------------------------------------------------------------------68四、实验报告要求---------------------------------------------------------------------------78实验五：连续时间LTI系统的复频域分析----------------------------------------------79一、实验目的及要求------------------------------------------------------------------------79二、实验原理--------------------------------------------------------------------------------791、连续时间LTI系统的复频域描述--------------------------------------------------792、系统函数的零极点分布图-----------------------------------------------------------------813、拉普拉斯变换与傅里叶变换之间的关系-----------------------------------------------814、系统函数的零极点分布与系统稳定性和因果性之间的关系------------------------825、系统函数的零极点分布与系统的滤波特性-------------------------------------------836、拉普拉斯逆变换的计算-------------------------------------------------------------84三、实验步骤及内容------------------------------------------------------------------------86四、实验报告要求---------------------------------------------------------------------------913实验一信号与系统的时域分析一、实验目的1、熟悉和掌握常用的用于信号与系统时域仿真分析的MATLAB函数；2、掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生，掌握用周期延拓的方法将一个非周期信号进行周期信号延拓形成一个周期信号的MATLAB编程；3、牢固掌握系统的单位冲激响应的概念，掌握LTI系统的卷积表达式及其物理意义，掌握卷积的计算方法、卷积的基本性质；4、掌握利用MATLAB计算卷积的编程方法，并利用所编写的MATLAB程序验证卷积的常用基本性质；掌握MATLAB描述LTI系统的常用方法及有关函数，并学会利用MATLAB求解LTI系统响应，绘制相应曲线。

信号与系统matlab实验傅里叶分析及应用报告答案

实验二傅里叶分析及应用姓名学号班级一、实验目的（一）掌握使用Matlab进行周期信号傅里叶级数展开和频谱分析1、学会使用Matlab分析傅里叶级数展开，深入理解傅里叶级数的物理含义2、学会使用Matlab分析周期信号的频谱特性（二）掌握使用Matlab求解信号的傅里叶变换并分析傅里叶变换的性质1、学会运用Matlab求连续时间信号的傅里叶变换2、学会运用Matlab求连续时间信号的频谱图3、学会运用Matlab分析连续时间信号的傅里叶变换的性质（三）掌握使用Matlab完成信号抽样并验证抽样定理1、学会运用MATLAB完成信号抽样以及对抽样信号的频谱进行分析2、学会运用MATLAB改变抽样时间间隔，观察抽样后信号的频谱变化3、学会运用MATLAB对抽样后的信号进行重建二、实验条件需要一台PC机和一定的matlab编程能力三、实验内容2、分别利用Matlab符号运算求解法和数值计算法求下图所示信号的FT，并画出其频谱图（包括幅度谱和相位谱）[注：图中时间单位为：毫秒(ms)]。

符号运算法： Ft=sym('t*(Heaviside(t+2)-Heaviside(t+1))+Heaviside(t+1)-Heaviside(t-1)+(-t)*(Heavi side(t-1)-Heaviside(t-2))'); Fw = fourier(Ft); ezplot(abs(Fw)),grid on; phase = atan(imag(Fw)/real(Fw)); ezplot(phase);grid on; title('|F|'); title('phase');3、试用Matlab 命令求ωωωj 54-j 310)F(j ++=的傅里叶反变换，并绘出其时域信号图。

[注意：(1)写代码时j i]syms tFw = sym('10/(3+iw)-4/(5+iw)');ft = ifourier(Fw,t);F = abs(ft);ezplot(F,[-3,3]),grid on;4、已知门函数自身卷积为三角波信号，试用Matlab命令验证FT的时域卷积定理。

信号与系统实验指导全部实验答案

信号与系统实验指导全部实验答案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：正弦信号抽样信号矩形脉冲信号单位跃阶信号实验编程：（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');实部2211-1-2-1取模相角25100-5（2）t=0:0.001:3;y=square(2*pi*10*t,30);方波信号plot(t,y);axis([0,1,-1,1]); title('方波信号');0.5-0.5-1 00.20.40.60.81（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')10.50 -2-1.5-1-0.5门函数y (s )0t(s)0.511.52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。

信号与系统部分实验matlab代码-供参考辩析

信号与系统第三版112学期部分实验代码目录实验一常用信号的实现和时域变换部分实验答案 (1)实验二 LTI 时间系统的时域分析 (3)实验四连续信号与系统的频域分析 (4)实验七连续时间信号的采样与重构 (15)实验一常用信号的实现和时域变换部分实验答案（1）⎪⎭⎫ ⎝⎛=-t e t f t 32sin )(1.0t=0:0.1:30; x=exp(-0.1*t).*sin(2/3*t);plot(t,x);axis([0 30 -1 1]); grid;xlabel('Time(sec)'); ylabel('f(t)'); …………………………………………………………………………………………… 对上面的f(t)进行抽样f(n)=f(t)|t=nT =x(nT)就可以得到抽样信号，将上述命令里的时间增量改为1s ，plot(t,x)命令改为可以得到下图。

4．已知离散序列x(n)如图所示，试用Matlab 编程绘出以下的离散序列波形。

（1）x(-n+3)clc;close all;clear all;n=-3:2x=[3 3 3 3 2 1];[x1,n1]=xlpy(x,n,-3);[x2,n2]=xlfz(x1,n1);subplot(311)stem(n,x,'filled');axis([min(n)-1,max(n)+1,min(x)-0.5,max(x)+0.5]) subplot(312)stem(n1,x1,'filled');axis([min(n1)-1,max(n1)+1,min(x1)-0.5,max(x1)+0.5]) subplot(313)stem(n2,x2,'filled');axis([min(n2)-1,max(n2)+1,min(x2)-0.5,max(x2)+0.5])(2) x(n-3)x(n+2)clc;close all;clear all;n=-3:2x=[ 3 3 3 3 2 1 ];[x1,n1]=xlpy(x,n,3);[x2,n2]=xlpy(x,n,-2);nn=-5:5;x3=[0 0 0 0 0 x1];x4=[x2 zeros(1,5)];x=x3.*x4;subplot(311)stem(nn,x3,'filled');subplot(312)stem(nn,x4,'filled');subplot(313)stem(nn,x,'filled');实验二 LTI 时间系统的时域分析6.对于因果和稳定的LTI 系统，对于下列二阶微分方程确定其单位冲激响应是否是欠阻尼、过阻尼或临界阻尼，画出系统的h(t)和频率响应模的波特图。

(完整版)信号与系统matlab实验3

一、实现下述周期信号的傅立叶级数分解与合成（a ）首先，推导出求解0a ，n a ，nb 的公式，计算出前10次系数；（b ）利用MATLAB 求解0a ，n a ，n b 的值，其中n a ，nb 求解前10次系数，并给出利用这些系数合成的信号波形。

解：(a)110220[sign(t) - sign(t - 1)]0.25Ta dt ==⎰ 112202[sign(t) - sign(t - 1)][cos()]Tn n t a dt Tπ=⋅⎰ 112202[sign(t) - sign(t - 1)][sin()]T n n t b dt T π=⋅⎰ 程序：function [A_sym,B_sym]=CTFShchsymsyms t n k xT=4;if nargin<4;Nf=10;endif nargin<5;Nn=32;endx=time_fun_x(t);A0=int(x,t,0,1)/T;As=int(2*x*cos(2*pi*n*t/T)/T,t,0,1);Bs=int(2*x*sin(2*pi*n*t/T)/T,t,0,1);A_sym(1)=double(vpa(A0,Nn));for k=1:NfA_sym(k+1)=double(vpa(subs(As,n,k),Nn));B_sym(k+1)=double(vpa(subs(Bs,n,k),Nn));endif nargout==0c=A_sym;disp(c);d=B_sym;disp(d);t=-8:0.01:9;f1=c(1)+c(2).*cos(2*pi*1*t/T)+d(2).*sin(2*pi*1*t/T); f2=c(3).*cos(2*pi*2*t/T)+d(3).*sin(2*pi*2*t/T); f3=c(4).*cos(2*pi*3*t/T)+d(4).*sin(2*pi*3*t/T); f4=c(5).*cos(2*pi*4*t/T)+d(5).*sin(2*pi*4*t/T); f5=c(6).*cos(2*pi*5*t/T)+d(6).*sin(2*pi*5*t/T);f6=c(7).*cos(2*pi*6*t/T)+d(7).*sin(2*pi*6*t/T);f7=c(8).*cos(2*pi*7*t/T)+d(8).*sin(2*pi*7*t/T);f8=c(9).*cos(2*pi*8*t/T)+d(9).*sin(2*pi*8*t/T);f9=c(10).*cos(2*pi*9*t/T)+d(10).*sin(2*pi*9*t/T);f10=c(11).*cos(2*pi*10*t/T)+d(11).*sin(2*pi*10*t/T);ff1=f1+f2+f3+f4+f5+f6+f7+f8+f9+f10;ff2=f1+f2+f3+f4+f5+f6+f7;ff3=ff2+f8;ff4=ff3+f9;subplot(2,2,1)plot(t,ff1),hold ony=time_fun_e(t) %µ÷ÓÃÁ¬ÐøÊ±¼äº¯Êý-ÖÜÆÚ¾ØÐÎÂö³å plot(t,y,'r:')title('ÖÜÆÚ¾ØÐÎ²¨µÄÐÎ³É¡ª1+2+3+4+5+6+7+8+9+10´ÎÐ³²¨')axis([-4,4.5,-0.5,1.5])grid onsubplot(2,2,2)grid onplot(t,ff2),hold ony=time_fun_e(t)plot(t,y,'r:')title('ÖÜÆÚ¾ØÐÎ²¨µÄÐÎ³É¡ª1+2+3+4+5+6+7´ÎÐ³²¨')axis([-4,4.5,-0.5,1.5])grid onsubplot(2,2,3)plot(t,ff3),hold ony=time_fun_e(t)plot(t,y,'r:')title('1+2+3+4+5+6+7+8´ÎÐ³²¨')axis([-4,4.5,-0.5,1.5])grid onsubplot(2,2,4)plot(t,ff4),hold ony=time_fun_e(t)plot(t,y,'r:')title('1+2+3+4+5+6+7+8+9´ÎÐ³²¨')axis([-4,4.5,-0.5,1.5])grid onendfunction x=time_fun_x(t)h=1;x1=sym('0.5+0.5*sign(t)')*h;x=x1-sym('(0.5+0.5*sign(t-1))')*h;%-------------------------------------------function y=time_fun_e(t)a=0.5;T=5;h=1;t=-8:0.01:9;e1=(1/2+1/2.*sign(t))-(1/2+1/2.*sign(t-1));e2=(1/2+1/2.*sign(t-4))-(1/2+1/2.*sign(t-5));e3=(1/2+1/2.*sign(t+4))-(1/2+1/2.*sign(t+3));y=e1+e2+e3;结果如下：A_sym =0.2500 0.3183 0.0000 -0.1061 -0.0000 0.0637 0.0000 -0.0455 -0.0000 0.0354 0.0000B_sym =0 0.3183 0.3183 0.1061 0.0000 0.0637 0.1061 0.0455 0.0000 0.0354 0.0637二、知周期为T=4的三角波，在第一周期（-2<t<2）内表示成：)(，试用MATLAB求该信号的傅立叶级数，并绘制它的频谱图。

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。

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产生离散衰减正弦序列x n0.8n sin πn
,0n10 ，并画出其波形图。

4
n=0:10;
x=sin(pi/4*n).*0.8.^n;
stem(n,x);xlabel('n' );ylabel('x(n)');
用 MATLAB 生成信号 sinc at t0 , a和t0都是实数 , 4t10 ，画波形图。

观察并分析 a 和 t0的变化对波形的影响。

t=linspace(-4,7);
a=1;
t0=2;
y=sinc(a*t-t0);
plot(t,y);
t=linspace(-4,7); a=2;
t0=2;
y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);
t=linspace(-4,7); a=1;
t0=2;
y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);
三组对比可得 a 越大最大值越小， t0 越大图像对称轴越往右移
某频率为 f 的正弦波可表示为
x a t cos 2π，对其进行等间隔抽样，得到ft
的离散样值序列可表示为x n x a t，其中 T 称为抽样间隔，代表相邻
t nT
样值间的时间间隔， f s
1 表示抽样频率，即单位时间内抽取样值的个数。

T
抽样频率取 f s40 Hz ，信号频率f分别取5Hz, 10Hz, 20Hz和30Hz。

请在同一张图中同时画出连续信号x a t t 和序列 x n nT 的波形图，并观察和对比分析样值序列的变化。

可能用到的函数为plot, stem, hold on。

fs = 40;
t = 0 : 1/fs : 1 ;
%?μ?ê· ?±e?a5Hz,10Hz,20Hz,30Hz
f1=5;
xa = cos(2*pi*f1*t) ;
subplot(1, 2, 1) ;
plot(t, xa) ;
axis([0, max(t), min(xa), max(xa)]) ;
xlabel('t(s)') ;ylabel('Xa(t)') ;line([0,
max(t)],[0,0]) ;
subplot(1, 2, 2) ;stem(t, xa,'.' ) ;
line([0, max(t)], [0, 0]) ;
axis([0, max(t), min(xa), max(xa)]) ; xlabel('n' ) ;ylabel('X(n)') ;
频率越高，图像更加密集。

用MATLAB 产生音阶信号 1 2 3 4 5 6 7 1，并播放，抽样频率可设为 8000 Hz。

利用MATLAB产生信号 x1t cost 和 x1t cos20t，请画出信号x1t+x2t 和信号x1t x2t的波形图。

clc;close all;clear;
f1=262;fs=8000;f2=293;f3=329;f4=349;f5=392;f6=440;f7=
493;f8=523;
N_zeros=300;
n=0:(fs/2-N_zeros-1);
x1=[sin(n*2*pi*f1/fs) zeros(1,N_zeros)];
x2=[sin(n*2*pi*f2/fs) zeros(1,N_zeros)];
x3=[sin(n*2*pi*f3/fs) zeros(1,N_zeros)];
x4=[sin(n*2*pi*f4/fs) zeros(1,N_zeros)];
x5=[sin(n*2*pi*f5/fs) zeros(1,N_zeros)];
x6=[sin(n*2*pi*f6/fs) zeros(1,N_zeros)];
x7=[sin(n*2*pi*f7/fs) zeros(1,N_zeros)];
x8=[sin(n*2*pi*f8/fs) zeros(1,N_zeros)];
notes=[x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 ];
sound(notes,fs);
习题：计算下列信号x n 和 h n 的卷积和。

1.x n h n u n u n 4 ;
nx=0:9;x=ones(1,length(nx));
nh=0:4;h=ones(1,length(nh));
y=conv(x,h);
%下限 =下限 1+下限 2
ny_min=min(nx)+min(nh);
%上限 =上限 1+上限 2
ny_max=max(nx)+max(nh);
ny=ny_min:ny_max;
subplot(3,1,1);stem(nx,x);
xlabel('n');ylabel('x(n)');axis([ny_min ny_max 0 max(x)]); subplot(3,1,2);stem(nh,h);
xlabel('n');ylabel('h(n)');axis([ny_min ny_max 0 max(h)]); subplot(3,1,3);stem(ny,y);
xlabel('n');ylabel('x(n)*h(n)');axis([ny_min ny_max 0 max(y)]);
2. x n u n u n 4 ,h n0.8n u n u n 10
nx=0:3;x=ones(1,length(nx));
nh=0:9;h=0.8.^nh.*ones(1,length(nh));
y=conv(x,h);ny_min=min(nx)+min(nh);ny_max=max(nx)+max (nh);
ny=ny_min:ny_max;
subplot(3,1,1);stem(nx,x);
xlabel('n');ylabel('x(n)');axis([ny_min ny_max 0
max(x)]);
subplot(3,1,2);stem(nh,h);
xlabel('n');ylabel('h(n)');axis([ny_min ny_max 0
max(h)]);
subplot(3,1,3);stem(ny,y);
xlabel('n');ylabel('x(n)*h(n)');axis([ny_min ny_max 0 max(y)]);。