信号与系统软件实验实验报告

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matlab信号与系统实验报告

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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。

信号与系统软件实验实验报告

信号与系统软件实验实验报告

信号与系统软件实验实验报告一、实验目的本次信号与系统软件实验的主要目的是通过使用相关软件工具,深入理解和掌握信号与系统的基本概念、原理和分析方法,并通过实际操作和实验结果的观察与分析,提高对信号处理和系统性能的认识和应用能力。

二、实验环境本次实验使用的软件工具为_____,运行环境为_____操作系统。

计算机配置为_____处理器,_____内存,_____硬盘。

三、实验内容1、信号的表示与运算生成常见的连续时间信号,如正弦信号、余弦信号、方波信号、锯齿波信号等,并观察其波形和特征参数。

对生成的信号进行加、减、乘、除等运算,分析运算结果的波形和频谱变化。

2、系统的时域分析构建简单的线性时不变系统,如一阶惯性系统、二阶振荡系统等。

输入不同类型的信号,如阶跃信号、冲激信号等,观察系统的输出响应,并分析系统的稳定性、瞬态性能和稳态性能。

3、系统的频域分析对给定的系统进行频率响应分析,计算系统的幅频特性和相频特性。

通过改变系统的参数,观察频率响应的变化规律,并分析系统对不同频率信号的滤波特性。

4、信号的采样与重构对连续时间信号进行采样,研究采样频率对信号重构的影响。

采用不同的重构方法,如零阶保持重构、一阶线性重构等,比较重构信号与原始信号的误差。

四、实验步骤1、打开实验软件,熟悉软件的操作界面和功能菜单。

2、按照实验内容的要求,依次进行各项实验操作。

在信号表示与运算实验中,通过软件提供的函数生成所需的信号,并使用绘图功能显示信号的波形。

然后,利用软件的计算功能进行信号运算,并观察运算结果的波形。

对于系统时域分析实验,首先在软件中构建指定的系统模型,然后输入相应的激励信号,使用仿真功能获取系统的输出响应。

通过观察输出响应的波形,分析系统的性能指标,如上升时间、调节时间、超调量等。

在系统频域分析实验中,利用软件的频率响应分析工具,计算系统的幅频特性和相频特性曲线。

通过调整系统的参数,如增益、时间常数等,观察频率响应曲线的变化情况,并总结规律。

信号与系统MATLAB实验报告

信号与系统MATLAB实验报告

实验报告实验课程:信号与系统—Matlab综合实验学生姓名:学号:专业班级:2012年5月20日基本编程与simulink仿真实验1—1编写函数(function)∑=m n k n 1并调用地址求和∑∑∑===++10011-8015012n n n n n n 。

实验程序:Function sum=qiuhe(m,k)Sum=0For i=1:m Sum=sum+i^k End实验结果;qiuhe(50,2)+qiuhe(80,1)+qiuhe(100,-1)ans=4.6170e+004。

1-2试利用两种方式求解微分方程响应(1)用simulink对下列微分方程进行系统仿真并得到输出波形。

(2)编程求解(转移函数tf)利用plot函数画图,比较simulink图和plot图。

)()(4)(6)(5)(d 22t e t e d d t r t r d d t r d tt t +=++在e(t)分别取u(t)、S(t)和sin(20пt)时的情况!试验过程(1)(2)a=[1,5,6]; b=[4,1]; sys=tf(b,a); t=[0:0.1:10]; step(sys)连续时间系统的时域分析3-1、已知某系统的微分方程:)()()()()(d 2t e t e d t r t r d t r tt t +=++分别用两种方法计算其冲激响应和阶跃响应,对比理论结果进行验证。

实验程序: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');运行结果如下:3-2;请编写一个自定义函数[F,tF}=intl(f,tf,a)实现数值积分,其中f和tf分别用列矢量表示待积函数的抽样值和抽样时间,a表示积分的起始时间,F和tF分别表示积分结果的抽样值和抽样时间。

MATLAB信号与系统实验报告19472[五篇范文]

MATLAB信号与系统实验报告19472[五篇范文]

MATLAB信号与系统实验报告19472[五篇范文]第一篇:MATLAB信号与系统实验报告19472信号与系统实验陈诉(5)MATLAB 综合实验项目二连续系统的频域阐发目的:周期信号输入连续系统的响应可用傅里叶级数阐发。

由于盘算历程啰嗦,最适适用MATLAB 盘算。

通过编程实现对输入信号、输出信号的频谱和时域响应的盘算,认识盘算机在系统阐发中的作用。

任务:线性连续系统的系统函数为11)(+=ωωjj H,输入信号为周期矩形波如图 1 所示,用MATLAB 阐发系统的输入频谱、输出频谱以及系统的时域响应。

-3-2-1 0 1 2 300.511.52Time(sec)图 1要领:1、确定周期信号 f(t)的频谱nF&。

基波频率Ω。

2、确定系统函数 )(Ω jn H。

3、盘算输出信号的频谱n nF jn H Y&&)(Ω=4、系统的时域响应∑∞-∞=Ω=nt jnn eY t y&)(MATLAB 盘算为y=Y_n*exp(j*w0*n“*t);要求(画出 3 幅图):1、在一幅图中画输入信号f(t)和输入信号幅度频谱|F(jω)|。

用两个子图画出。

2、画出系统函数的幅度频谱|H(jω)|。

3、在一幅图中画输出信号y(t)和输出信号幅度频谱|Y(jω)|。

用两个子图画出。

解:(1)阐发盘算:输入信号的频谱为(n)输入信号最小周期为=2,脉冲宽度,基波频率Ω=2π/ =π,所以(n)系统函数为因此输出信号的频谱为系统响应为(2)步伐:t=linspace(-3,3,300);tau_T=1/4;%n0=-20;n1=20;n=n0:n1;%盘算谐波次数20F_n=tau_T*Sa(tau_T*pi*n);f=2*(rectpuls(t+1.75,0.5)+rectpuls(t-0.25,0.5)+rectpuls(t-2.25,0.5));figure(1),subplot(2,1,1),line(t,f,”linewidth“,2);%输入信号的波形 axis([-3,3,-0.1,2.1]);grid onxlabel(”Time(sec)“,”fontsize“,8),title(”输入信号“,”fontweight“,”bold“)%设定字体巨细,文本字符的粗细text(-0.4,0.8,”f(t)“)subplot(2,1,2),stem(n,abs(F_n),”.“);%输入信号的幅度频谱xlabel(”n“,”fontsize“,8),title(”输入信号的幅度频谱“,”fontweight“,”bold“)text(-4.0,0.2,”|Fn|“)H_n=1./(i*n*pi+1);figure(2),stem(n,abs(H_n),”.“);%系统函数的幅度频谱xlabel(”n“,”fontsize“,8),title(”系统函数的幅度频谱“,”fontweight“,”bold“)text(-2.5,0.5,”|Hn|“)Y_n=H_n.*F_n;y=Y_n*exp(i*pi*n”*t);figure(3),subplot(2,1,1),line(t,y,“linewidth”,2);%输出信号的波形 axis([-3,3,0,0.5]);grid onxlabel(“Time(sec)”,“fontsize”,8),title(“输出信号”,“fontweight”,“bold”)text(-0.4,0.3,“y(t)”)subplot(2,1,2),stem(n,abs(Y_n),“.”);%输出信号的幅度频谱xlabel(“n”,“fontsize”,8),title(“输出信号的幅度频谱”,“fontweight”,“bold”)text(-4.0,0.2,“|Yn|”)(3)波形:-3-2-1 0 1 2 300.511.52Time(sec)输入信号f(t)-20-15-10-5 0 5 10 15 2000.10.20.30.4n输入信号的幅度频谱|Fn|-20-15-10-5 0 5 10 15 2000.10.20.30.40.50.60.70.80.91n系统函数的幅度频谱|Hn|-3-2-1 0 1 2 300.10.20.30.4Time(sec)输出信号y(t)-20-15-10-5 0 5 10 15 2000.10.20.30.4n输出信号的幅度频谱|Yn| 项目三连续系统的复频域阐发目的:周期信号输入连续系统的响应也可用拉氏变更阐发。

西工大信号和系统_实验

西工大信号和系统_实验

西北工业大学
《信号与系统》实验报告
西北工业大学
.
上图分别是0<n<2N-1,M=4,5,7,10时,Xm[n]的图像。

由上图可看出,当M=4时,基波周期T=3;M=5时,基波周期T=12 M=10时,基波周期T=6;所以当M=4时,得到的最小整数周期为
Xm(n)=sin(2πMn/N)的频率w=2πM/N,由公式得周期T=2k k=1,2,...)。

当N/M为正整数时,最小周期T=N/M;当N/M为有理数时,都有最小周期T=N;当N/M为无理数时,该序列不是周期序列
b.
以上是代码,下图是运行结果
可得出结论:如果2*pi/w0不是有理数,则该信号不是周期的 1.3离散时间信号时间变量的变换
b. 代码如下:x=zeros(1,11); x(4)=2;
x(6)=1;
x(7)=-1;
x(8)=3;
n=-3:7;
n1=n-2;
n2=n+1;
n3=-n;
n4=-n+1;
y1=x;
X超前2得到y1,;x延时1得到y2;x倒置再延时1得到y3;x倒置再延时2得到y4.
发现了课本中的一个错误
和书上的图1.2是一致的。

b:正余弦函数分别定义如下:
T=4
a:。

《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《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。

matlab信号与系统实验报告

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matlab信号与系统实验报告Matlab信号与系统实验报告引言:信号与系统是电子工程、通信工程等领域中的重要基础课程,对于理解和应用各种信号处理技术具有重要意义。

本实验报告旨在通过使用Matlab软件,对信号与系统的基本概念和实验进行探讨和分析。

实验一:信号的基本特性分析在信号与系统的研究中,我们首先需要了解信号的基本特性。

通过Matlab软件,我们可以方便地对不同类型的信号进行分析和处理。

在本实验中,我们选择了常见的正弦信号和方波信号进行分析。

首先,我们生成了一个频率为1kHz,幅度为2V的正弦信号,并绘制了其时域波形图和频谱图。

通过观察时域波形图,我们可以看到正弦信号具有周期性和连续性的特点。

而通过频谱图,我们可以看到正弦信号在频域上只有一个峰值,说明其是单频信号。

接下来,我们生成了一个频率为1kHz,幅度为2V,占空比为50%的方波信号,并绘制了其时域波形图和频谱图。

与正弦信号不同,方波信号具有分段常值的特点。

通过频谱图,我们可以看到方波信号在频域上存在多个谐波分量,说明其是由多个频率的正弦信号叠加而成。

实验二:系统的时域响应分析在信号与系统中,系统的时域响应是描述系统对输入信号进行处理的重要指标。

通过Matlab软件,我们可以方便地分析和绘制系统的时域响应。

在本实验中,我们选择了一个一阶低通滤波器作为系统,输入信号为一个频率为1kHz,幅度为2V的正弦信号。

通过绘制输入信号和输出信号的时域波形图,我们可以观察到系统对输入信号进行了滤波处理,输出信号的幅度和相位发生了变化。

此外,我们还可以通过改变系统的参数,如截止频率和阶数,来观察系统的时域响应的变化。

通过对比不同参数下的输出信号波形图,我们可以得出不同参数对系统响应的影响。

实验三:系统的频域响应分析除了时域响应,频域响应也是描述系统特性的重要指标。

通过Matlab软件,我们可以方便地进行系统的频域响应分析。

在本实验中,我们选择了一个二阶巴特沃斯低通滤波器作为系统,输入信号为一个频率为1kHz,幅度为2V的正弦信号。

信号与系统实验实验报告

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。

北京理工大学信号与系统实验实验报告

北京理工大学信号与系统实验实验报告

北京理工大学信号与系统实验实验报告信号与系统实验报告姓名:肖枫学号:1120111431班号:05611102专业:信息对抗技术学院:信息与电子学院12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10.80.60.40.2-0.2-0.4-0.6-0.8-1012345678910Time(seconds)图1 利用向量表示连续时间信号3sin(t)10.5-0.5-1-6-4-20246t图 2 利用符号对象表示连续时间信号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 MATLAB实验报告(可打印修改)

信号与系统 MATLAB实验报告(可打印修改)

0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
对比可知此法做出的图像更加清晰美观。 (2)MATLAB 可以自动地根据曲线数据的范围选择合适的坐标系,从而使得 曲线尽可能清晰地显示出来,一般情况下不必选择坐标系。但是,如果对 MATLAB 自动产生的坐标轴不满意,可以利用 axis 命令对坐标轴进行调整。
title('f=R(t)')
axis([-5 5 -0.5 1.5])
(5) f (t) Sa(t)
ω=1 时:
t=-20:0.01:20 f=sin(t)./t 实现抽样函数
%调用正弦函数sin(),并用sin(t)./t
plot(t,f)
title('f(t)=Sa(t)')
axis([-20,-20,-0.5,1.1])
改进想法:
本题中函数的表示方法都不只一种。如阶跃函数可以借助符号函数来实现
可视化。其程序和结果如下:
t=-5:0.05:5 f=sign(t)
%调用符号函数 sign()
axis([-5,5,-1.1,1.1])
ff=1/2+1/2*f
%运用阶跃函数与符号函数的关系,表示出阶跃函数
ff
plot(t,ff)
实验程序:
(1)
n=-10:20
%设置变量范围,默认步长为1
f=heaviside(n)
x=heaviside(n)-heaviside(n-10) %阶跃函数直接相减
的,当取样时间间隔足够小时,这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。 在 MATLAB 中 t = t1: p: t2 的命令定义时间范围向量,t1 为信号起始时间,t2 为终止时间,p 为时间间隔。

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。

「信号与系统实验四五实验报告」

「信号与系统实验四五实验报告」

「信号与系统实验四五实验报告」信号与系统实验四、五实验报告一、实验目的1.掌握系统的零状态响应和零输入响应的计算方法。

2.理解系统的初始状态和输入信号之间的关系。

3. 学会使用Matlab软件进行系统响应的仿真。

二、实验原理1.零状态响应:当系统初始状态为零时,对于任意输入信号x(t),系统响应y(t)即为零状态响应。

2.零输入响应:当输入信号为零时,系统初始状态不为零,输出信号的响应即为零输入响应。

3.零状态响应和零输入响应的和即为系统的完全响应。

三、实验步骤实验四:1.搭建系统框图,给定初始条件和输入信号。

2.计算零状态响应和零输入响应。

3. 使用Matlab软件进行仿真,得到系统的完全响应,并绘制时域图像。

4.分析实验结果。

实验五:1.搭建系统框图,给定初始条件和输入信号。

2.计算零状态响应和零输入响应。

3. 使用Matlab软件进行仿真,得到系统的完全响应,并绘制时域图像。

4.分析实验结果。

四、实验结果及分析在实验四中,给定系统的初始条件和输入信号后,通过计算得到了系统的零状态响应和零输入响应。

在Matlab软件中进行仿真后,得到了系统的完全响应,并绘制了时域图像。

分析实验结果,可以看出系统的完全响应与系统的初始条件和输入信号有关,通过对信号的处理可以得到不同的响应结果。

在实验五中,同样给定系统的初始条件和输入信号,通过计算得到了系统的零状态响应和零输入响应。

在Matlab软件中进行仿真后,得到了系统的完全响应,并绘制了时域图像。

通过对实验结果的分析,可以发现系统的初始状态对系统的响应有较大的影响,不同的初始状态会导致不同的输出结果。

通过实验四、五的学习和实践,我对系统的零状态响应和零输入响应有了更深入的理解,同时也熟练掌握了使用Matlab软件进行系统响应仿真的方法。

实验结果也验证了理论知识的正确性,并加深了对信号与系统的理解。

五、实验心得通过实验四、五的学习和实践,我对信号与系统的概念和相关知识有了更深入的了解。

信号与系统信号基本运算的MATLAB实现实验报告

信号与系统信号基本运算的MATLAB实现实验报告

信号与系统实验报告实验一、信号基本运算的MATLAB 实现一、实验目的学习如何利用Matlab 实现信号的基本运算,掌握信号的基本运算的原理,加深对书本知识的理解。

二、实验材料PC 机一台三、实验内容1、(1)编写如图Exercise1.1所示波形的MATLAB 函数。

(2)试画出f(t),f(0.5t),f(1-2t)的波形。

解:程序如下: 实验结果: function yt = f2(t)yt=tripuls(t,4,0.5); t=-3:0.01:5; subplot(311) plot(t,tx(t)) title('f£¨t£©') subplot(312) plot(t,tx(0.5*t)) title('f(0.5t)') subplot(313) plot(t,tx(-2*t)) title('f(-2t)') 2、画出如图exercise1.2所示序列f[2k]、f[-k]和f[k+2],f[k-2]的波形。

并求f[k]的和。

解:程序如下:function f=ls(k)f=3.*(k==-2)+1.*(k==-1)+(-2).*(k==0)+(-1).*(k==1)+2.*(k==2)+(-3).*(k==3);Exercise 1.1-3f[k] kExercise1.2k=-5:0.01:10;subplot(321)stem(k,ls(k)) 实验结果:title('f[k]')subplot(322)stem(k,ls(2*k))title('f[2k]')subplot(323)stem(k,ls(-1*k))title('f[-k]')subplot(324)stem(k,ls(k+2))title('f[k+2]')subplot(325)stem(k,ls(k-2))title('f[k-2]')subplot(326)plot(k,sum(ls(-2:3)))title('Sum f[k]')3、解:程序如下:function y=tx(t)y=0.*(t>=2|t<-1)+(2-t).*(t>=1&t<2)+1.*(t>=-1&t<1); t=-5:0.01:5; 实验结果:ft1=tripuls(t-3,2,0.5);subplot(311)plot(t,ft1)title('f(t)')ft1=tripuls(-t-3,2,0.5);subplot(312)plot(t,ft1)title('f(-t)')ft1=tripuls(-2*t-2,2,0.5);subplot(313)plot(t,ft1)title('f(1-2t)')。

信号与系统实验报告

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实验三常见信号的MATLAB表示及运算一、实验目的1. 熟悉常见信号的意义、特性及波形2. 学会使用MATLAB表示信号的方法并绘制信号波形3.掌握使用MATLAB进行信号基本运算的指令4.熟悉用MATLAB实现卷积积分的方法二、实验原理根据MA TLAB的数值计算功能和符号运算功能, 在MATLAB中, 信号有两种表示方法, 一种是用向量来表示, 另一种则是用符号运算的方法。

在采用适当的MATLAB语句表示出信号后, 就可以利用MATLAB中的绘图命令绘制出直观的信号波形了。

1.连续时间信号从严格意义上讲, MATLAB并不能处理连续信号。

在MATLAB中, 是用连续信号在等时间间隔点上的样值来近似表示的, 当取样时间间隔足够小时, 这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。

在MATLAB中连续信号可用向量或符号运算功能来表示。

⑴向量表示法对于连续时间信号, 可以用两个行向量f和t来表示, 其中向量t是用形如的命令定义的时间范围向量, 其中, 为信号起始时间, 为终止时间, p为时间间隔。

向量f为连续信号在向量t所定义的时间点上的样值。

⑵符号运算表示法如果一个信号或函数可以用符号表达式来表示, 那么我们就可以用前面介绍的符号函数专用绘图命令ezplot()等函数来绘出信号的波形。

⑶常见信号的MATLAB表示单位阶跃信号单位阶跃信号的定义为:方法一: 调用Heaviside(t)函数首先定义函数Heaviside(t) 的m函数文件,该文件名应与函数名同名即Heaviside.m。

%定义函数文件,函数名为Heaviside,输入变量为x,输出变量为yfunction y= Heaviside(t)y=(t>0); %定义函数体, 即函数所执行指令%此处定义t>0时y=1,t<=0时y=0, 注意与实际的阶跃信号定义的区别。

方法二: 数值计算法在MATLAB中, 有一个专门用于表示单位阶跃信号的函数, 即stepfun( )函数, 它是用数值计算法表示的单位阶跃函数。

《信号与系统》实验报告

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信号与系统实验报告班级:姓名:信息与通信工程学院实验一 系统的卷积响应实验性质:提高性 实验级别:必做 开课单位:信息与通信工程学院 学 时:2一、实验目的:深刻理解卷积运算,利用离散卷积实现连续卷积运算;深刻理解信号与系统的关系,学习MATLAB 语言实现信号通过系统的仿真方法。

二、实验设备: 计算机,MATLAB 软件 三、实验原理: 1、 离散卷积和: 调用函数:conv ()∑∞-∞=-==i i k f i f f f conv S )()(1)2,1(为离散卷积和,其中,f1(k), f2 (k) 为离散序列,K=…-2, -1, 0 , 1, 2, …。

但是,conv 函数只给出纵轴的序列值的大小,而不能给出卷积的X 轴序号。

为得到该值,进行以下分析:对任意输入:设)(1k f 非零区间n1~n2,长度L1=n2-n1+1;)(2k f 非零区间m1~m2,长度L2=m2-m1+1。

则:)(*)()(21k f k f k s =非零区间从n1+m1开始,长度为L=L1+L2-1,所以S (K )的非零区间为:n1+m1~ n1+m1+L-1。

2、 连续卷积和离散卷积的关系:计算机本身不能直接处理连续信号,只能由离散信号进行近似: 设一系统(LTI )输入为)(t P ∆,输出为)(t h ∆,如图所示。

)t)()(t h t P ∆∆→)()(lim )(lim )(0t h t h t P t =→=∆→∆∆→∆δ若输入为f(t):∆∆-∆=≈∑∞-∞=∆∆)()()()(k t P k f t f t f k得输出:∆∆-∆=∑∞-∞=∆∆)()()(k t hk f t y k当0→∆时:⎰∑∞∞-∞-∞=∆→∆∆→∆-=∆∆-∆==ττδτd t f k t P k f t f t f k )()()()(lim)(lim )(0⎰∑∞∞-∞-∞=∆→∆∆→∆-=∆∆-∆==τττd t h f k t hk f t y t y k )()()()(lim)(lim )(0所以:∆∆-∆=-==∑⎰→∆)()(lim)()()(*)()(212121k t f k fd t f f t f t f t s τττ如果只求离散点上的f 值)(n f ∆])[()()()()(2121∑∑∞-∞=∞-∞=∆-∆∆=∆∆-∆∆=∆k k k n f k f k n f k fn f所以,可以用离散卷积和CONV ()求连续卷积,只需∆足够小以及在卷积和的基础上乘以∆。

华工电信学院信号与系统实验一报告参考模板

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华工电信学院信号与系统实验信号与系统实验报告(一)实验项目名称:MATLAB 编程基础及典型实例 上机实验题目:信号的时域运算及MA TLAB 实现 一、实验目的学习并掌握使用MATLAB 产生基本信号、绘制信号波形、实现信号的可视化表示,为信号分析和系统设计奠定基础。

二、实验内容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) 2000,)8.0cos()1.0cos()(<<=t t t t x ππ 2. 利用Matlab 产生下列离散序列并作图。

(1) ⎩⎨⎧≤≤-=其他,055,1][k k x , 设1515-≤<k 。

(2) )]25.0cos()25.0[sin()9.0(][k k k x k ππ+=,设2020-≤<k 。

3. 已知序列]3,2,1,0,1,2;2,3,1,0,2,1[][--=-=k k x , ]21,0,1,1,1[][=-=k k h 。

(1) 计算离散序列的卷积和][][][k h k x k y *=,并绘出其波形。

(2) 计算离散序列的相关函数][][][n k y k x k R k xy +=∑∞-∞=,并绘出其波形。

(3) 序列相关与序列卷积有何关系?三、实验细节1. 利用Matlab 产生下列连续信号并作图。

(1) 51),1(2)(<<---=t t u t xt=-1:0.01:5;x=-2.*((t-1)>=0); plot(t,x);axis([-1,5,-2.2,0.2])-112345-2-1.5-1-0.5(2) 2000,)8.0cos()1.0cos()(<<=t t t t x ππ t=0:2:200;x=cos(0.1*pi*t).*cos(0.8*pi*t); plot(t,x);20406080100120140160180200-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.812. 利用Matlab 产生下列离散序列并作图。

信号与系统 实验报告

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信号与系统软件实验报告书实验一 信号的时域基本运算一、实验目的1.掌握时域内信号的四则运算基本方法;2.掌握时域内信号的平移、反转、倒相、尺度变换等基本变换;3.注意连续信号与离散信号在尺度变换运算上区别。

二、实验原理信号的时域基本运算包括信号的相加(减)和相乘(除)。

信号的时域基本变换包括信号的平移(移位)、反转、倒相以及尺度变换。

(1) 相加(减): ()()()t x t x t x 21±=[][][]n x n x n x 21±= (2) 相乘: ()()()t x t x t x 21∙=[][][]n x n x n x 21∙=(3) 平移(移位): ()()0t t x t x -→00>t 时右移,00<t 时左移[][]N n x n x -→0>N 时右移,0<N 时左移(4) 反转:()()t x t x -→[][]n x n x -→ (5) 倒相:()()t x t x -→[][]n x n x -→ (6) 尺度变换: ()()at x t x →1>a 时尺度压缩,1<a 时尺度拉伸,0<a 时还包含反转[][]mn x n x →m 取整数1>m 时只保留m 整数倍位置处的样值,1<m 时相邻两个样值间插入1-m 个0,0<m 时还包含反转实验数据记录:(1)连续时间信号的时域运算:(2)离散时间信号的时域运算经验证实验所得结果和计算绘出的图形一致可以确定实验的结果是完全正确的。

试验体会:通过这次试验更加深刻的理解了连续时间信号和离散时间信号在时域上的各种计算,有了更加直观的了解。

也纠正了自己一些很容易犯的错误。

实验二连续信号卷积与系统的时域分析一、实验目的1.掌握卷积积分的计算方法及其性质。

2.掌握连续时间LTI系统在典型激励信号下的响应及其特征。

3.重点掌握用卷积法计算连续时间LTI系统的零状态响应。

《信号与系统》实验报告

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《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。

信号与系统实验报告

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信号与系统实验报告信号与系统实验报告引言信号与系统是电子与通信工程领域中的重要基础课程,通过实验可以更好地理解信号与系统的概念、特性和应用。

本实验报告旨在总结和分析在信号与系统实验中所获得的经验和结果,并对实验进行评估和展望。

实验一:信号的采集与重构本实验旨在通过采集模拟信号并进行数字化处理,了解信号采集与重构的原理和方法。

首先,我们使用示波器采集了一个正弦信号,并通过模数转换器将其转化为数字信号。

然后,我们利用数字信号处理软件对采集到的信号进行重构和分析。

实验结果表明,数字化处理使得信号的重构更加准确,同时也提供了更多的信号处理手段。

实验二:滤波器的设计与实现在本实验中,我们学习了滤波器的基本原理和设计方法。

通过使用滤波器,我们可以对信号进行频率选择性处理,滤除不需要的频率分量。

在实验中,我们设计了一个低通滤波器,并通过数字滤波器实现了对信号的滤波。

实验结果表明,滤波器能够有效地滤除高频噪声,提高信号的质量和可靠性。

实验三:系统的时域和频域响应本实验旨在研究系统的时域和频域响应特性。

我们通过输入不同频率和幅度的信号,观察系统的输出响应。

实验结果表明,系统的时域响应可以反映系统对输入信号的时域处理能力,而频域响应则可以反映系统对输入信号频率成分的处理能力。

通过分析系统的时域和频域响应,我们可以更好地理解系统的特性和性能。

实验四:信号的调制与解调在本实验中,我们学习了信号的调制与解调技术。

通过将低频信号调制到高频载波上,我们可以实现信号的传输和远距离通信。

实验中,我们使用调制器将音频信号调制到无线电频率上,并通过解调器将其解调回原始信号。

实验结果表明,调制与解调技术可以有效地实现信号的传输和处理,为通信系统的设计和实现提供了基础。

结论通过本次信号与系统实验,我们深入了解了信号的采集与重构、滤波器的设计与实现、系统的时域和频域响应以及信号的调制与解调等基本概念和方法。

实验结果表明,信号与系统理论与实践相结合,可以更好地理解和应用相关知识。

信号与系统 matlab实验报告

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信号与系统 matlab实验报告《信号与系统 Matlab实验报告》摘要:本实验报告通过使用 Matlab 软件进行信号与系统实验,探讨了信号与系统在数字领域的应用。

实验结果表明,Matlab 软件具有强大的信号处理和系统分析功能,能够有效地进行信号与系统的模拟和分析。

引言:信号与系统是电子工程领域中的重要基础课程,它研究了信号的产生、传输和处理,以及系统对信号的响应和影响。

在数字领域,信号与系统的理论和方法也得到了广泛的应用。

Matlab 软件作为一种强大的数学计算工具,为信号与系统的模拟和分析提供了便利和高效的途径。

实验一:信号的生成与显示在本实验中,我们首先使用 Matlab 软件生成了几种常见的信号,包括正弦信号、方波信号和三角波信号。

通过调整信号的频率、幅度和相位等参数,我们观察了信号的变化,并利用 Matlab 的绘图功能将信号图形显示出来。

实验结果表明,Matlab 软件能够方便地生成各种类型的信号,并能够直观地显示信号的波形和特性。

实验二:信号的采样与重构在本实验中,我们使用 Matlab 软件对信号进行了采样和重构。

我们首先对一个连续信号进行了离散采样,然后利用 Matlab 的插值函数对采样信号进行了重构。

实验结果表明,采样和重构过程中存在信号失真和频率混叠等问题,但通过适当的采样和重构方法,我们能够有效地还原原始信号。

实验三:系统的响应与分析在本实验中,我们使用 Matlab 软件对系统的响应进行了分析。

我们构建了几种常见的系统模型,包括线性时不变系统和滤波器系统,然后利用 Matlab 的系统分析工具对系统的频率响应、相位响应和单位脉冲响应等进行了分析。

实验结果表明,Matlab 软件能够有效地进行系统的模拟和分析,为系统设计和优化提供了有力的支持。

结论:通过本实验,我们深入了解了信号与系统在数字领域的应用,并掌握了使用 Matlab 软件进行信号与系统模拟和分析的方法。

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实验项目一:表示信号与系统的MATLAB 函数、工具箱一、实验项目名称:表示信号、系统的MATLAB 函数、工具箱二、实验目的与任务:目的:1、加深对常用离散信号的理解;2、熟悉表示信号的基本MATLAB 函数。

任务:基本MATLAB 函数产生离散信号;基本信号之间的简单运算;判断信号周期。

三、实验原理:利用MATLAB 强大的数值处理工具来实现信号的分析和处理,首先就是要学会应用MATLAB 函数来构成信号。

常见的基本信号可以简要归纳如下:1.单位抽样序列⎩⎨⎧=01)(n δ 00≠=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 0≠=n k n2、单位阶跃序列⎩⎨⎧01)(n u 00<≥n n 在MATLAB 中可以利用ones()函数实现。

);,1(N ones x =3、正弦序列)/2sin()(ϕπ+=Fs fn A n x采用MATLAB 实现)/***2sin(*1:0fai Fs n f pi A x N n +=-=4、复正弦序列n j e n x ϖ=)(采用MATLAB 实现)**exp(1:0n w j x N n =-=5、指数序列n a n x =)(采用MATLAB 实现n a x N n .^1:0=-=四、实验内容:实验内容(一)、使用实验仿真系统实验步骤:1、 在MATLAB 环境下输入命令>>xhxt启动《信号与系统》MATLAB实验工具箱,界面如图4.1-1。

点击按钮“点击进入”,进入工具箱主界面,如图4.1-2所示。

选中实验模块对应列表框的第一项“实验一表示信号、系统的MATLAB函数、工具箱”,点击按钮“进入实验”;图4.1-1 启动界面图4.1-2 实验仿真系统主界面2、实验一的启动界面,如图4.1-3所示。

仔细阅读实验目的和实验内容,然后点击按钮“进入实验”,打开实验一主界面,如图4.1-4。

3、点击信号下拉列表,可以选择感兴趣的信号,如单位阶跃序列、正弦序列、指数序列、方波序列等等。

同时可以改变信号的幅值、频率和初相,如图4.1-5所示。

图4.1-3 实验一启动界面图4.1-4 实验一图4.1-5 选择信号示意图4、点击实验界面上的按钮“信号相加”,可以将信号一和信号二相加得到一个新的信号,如图4.1-6所示。

图中的新信号是由一个方波序列和一个单位阶跃序列相加所得。

5、点击实验界面上的按钮“信号相乘”,可以将信号一和信号二相乘得到一个新的信号。

6、点击实验界面上的按钮“拆分序列”, 将启动图4.1-7来演示一个离散序列可以分解成一个奇序列和一个偶序列之和。

此图是以单位阶跃序列为例,拆分而得到一个奇序列和一个偶序列。

图4.1-6 信号相加示意图图4.1-7 信号分解示意图实验内容(二)、MATLAB仿真实验步骤:编制程序产生上述5种信号(长度可输入确定),并绘出其图形。

1、单位抽样序列N=[-5:5]x=[zeros(1,5) 1 zeros(1,5)]stem(N,x)2、单位阶跃序列N=[-10:10]x=[zeros(1,10) ones(1,11)] stem(N,x)3、正弦序列requency=100fai=pi/3A=1Fs=100n=[0:100]x=A*sin(2*pi*fai*n/Fs+fai) stem(n,x)4、复正弦序列N=100w=100n=[0:N]x=exp(i*w*n) stem(n,x)5、指数序列N=10A=3n=[0:N]x=A.^n stem(n,x)在310≤≤n 内画出下面每一个信号:1223[]sin()cos()44[]cos ()4[]sin()cos()48nnx n nx n n n x n πππππ===1)a.源代码:N=31n=[0:N]x1=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/4) stem(n,x1)b.输出结果如下:2)a.源代码:N=31n=[0:N]x1=cos(pi*n/4).*cos(pi*n/4) stem(n,x1)b.输出结果如下:3)a.源代码:N=31n=[0:N]x1=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/8) stem(n,x1)B.输出结果如下:思考问题:每个信号的基波周期是什么?对于这3个信号中的每一个,不依赖MATLAB,如何来确定基波周期?答:第一个信号的基波周期是4,第二个信号的基波周期也是4,第三个信号的基波周期是32。

如果不依赖于MATLAB,可根据周期公式进行计算即可。

五、项目需用仪器设备名称:计算机、MATLAB软件。

六、所需主要元器件及耗材:无实验项目六:离散系统的冲激响应、卷积和一、实验项目名称:离散系统的冲激响应、卷积和二、实验目的与任务:目的:加深对离散系统冲激响应、卷积和分析方法的理解。

任务:利用MATLAB 函数conv 、filter 计算卷积及系统输出。

三、实验原理:在离散时间情况下,最重要的是线性时不变(LTI )系统。

线性时不变系统的输入输出关系可通过冲激响应][n h 表示 ∑∞-∞=-=*=k k n h k x n h n x n y ][][][][][ 其中*表示卷积运算,MATLAB 提供了求卷积函数conv ,即 y=conv(x,h)这里假设x[n]和h[n]都是有限长序列。

如果x[n]仅在1-+≤≤x x x N n n n 区间内为非零,而h[n]仅在1-+≤≤h h h N n n n 上为非零,那么y[n]就仅在2)()(-+++≤≤+h x h x h x N N n n n n n内为非零值。

同时也表明conv 只需要在上述区间内计算y[n]的1-+h x N N 个样本值。

需要注意的是,conv 并不产生存储在y 中的y[n]样本的序号,而这个序号是有意义的,因为x 和h 的区间都不是conv 的输入区间,这样就应负责保持这些序号之间的联系。

filter 命令计算线性常系数差分方程表征的因果LTI 系统在某一给定输入时的输出。

具体地说,考虑一个满足下列差分方程的LTI 系统:∑∑==-=-Mm m N k k m n x b k n y a00][][ 式中x[n]是系统输入,y[n]是系统输出。

若x 是包含在区间1-+≤≤x x x N n n n 内x[n]的一个MATLAB 向量,而向量a 和b 包含系数k a 和k b ,那么y=filter(b,a,x)就会得出满足下面差分方程的因果LTI 系统的输出:∑∑==-+=-+Mm N k m n x m b k n y k a 00][)1(][)1(注意,k a k a =+)1(和m b m b =+)1(,因为MATLAB 要求所有的向量序号都从1开始。

例如,为了表示差分方程]1[3][]1[2][--=-+n x n x n y n y 表征的系统,就应该定义a=[1 2] 和 b =[1 -3]。

由filter 产生的输出向量y 包含了y[n]在与向量x 中所在样本同一区间上的样本,即1-+≤≤x x x N n n n ,以使得两个向量x 和y 中都包含了x N 个样本。

四、实验内容实验内容(一)、使用实验仿真系统实验步骤:1、启动工具箱主界面,选中“实验二 离散系统的冲激响应、卷积和”,点击按钮“进入实验”,启动实验二的启动界面,如图 4.2-1所示。

2、仔细阅读实验目的和实验内容,点击按钮“进入实验”,打开实验二主界面,如图4.2-2。

3、求离散信号的卷积和。

设定输入序列][21n a a a x = 和][21m b b b y =,以及它们相应的取值范围max ]:min [x x nx =和max ]:min [y y ny =,点击“确定”按钮,可以得到信号x 和y 的卷积结果的图形。

注意输入序列的长度和相应取值范围的长度要相等,否则会得到警告消息。

图4.2-1 实验二启动界面4、由离散信号的差分方程求系统输出。

根据线性常系数差分方程: ][]1[][][]1[][1010m n x b n x b n x b k n y a n y a n y a m k -++-+=-++-+和输入序列][n x ,求得输出序列][n y 。

因此输入系数向量a 和 b 的值,以及输入信号x 的值及其取值范围,点击按钮“确定”,将得到输出信号y 的图形。

如果没有输入x 的取值范围,将默认为x 的起始坐标点为1。

图4.2-2 实验二实验内容(二)、MATLAB 仿真实验步骤:考虑有限长信号1,05[]0,n x n n ≤≤⎧=⎨⎩其余 ,05[]0,n n h n n ≤≤⎧=⎨⎩其余 (a) 首先用解析方法计算[][]*[]y n x n h n =。

(b) 接下来利用conv 计算[][]*[]y n x n h n =的非零样本值,并将这些样本存入向量y 中。

构造一个标号向量ny ,对应向量y 样本的序号。

用stem(ny,y)画出这一结果。

验证其结果与(a )是否一致。

源代码:N=[0:10]x=[1 1 1 1 1 1]h=[1 1 1 1 1 1]y=conv(h,x)stem(N,y)输出结果如下:对以下差分方程描述的系统nx-x=nxyn+n+]1[-[]2[2]5.0][[nxy-=y+nn[]2]8.0[]1x-nn=yy-n[]1[-]12]8.0[分别利用filter计算出输入信号][x=在4n][nnu≤n区间内的响1≤应y[n]。

实验源代码分别如下:1.a=1b=[0.5 1 2]x=[1 2 3 4]nx=[1:4]y=filter(b,a,x)stem(nx,y)2.a=[1 -0.8]b=2x=[1 2 3 4]nx=[1:4]y=filter(b,a,x)stem(nx,y)3.a=[1 -0.8]b=[0 2]x=[1 2 3 4]nx=[1:4]y=filter(b,a,x)stem(nx,y)输出图形分别如下所示:思考问题:考虑函数conv和filter之间的关系,试利用filter函数来实现离散时间信号的卷积。

答:其中y=filter(p,d,x)用来实现差分方程,d表示差分方程输出y 的系数,p表示输入x的系数,而x表示输入序列。

输出结果长度数等于x的长度。

Y=conv(x,h)是用来实现卷积的,对x序列和h序列进行卷积,输出的结果个数等于x的长度和h的长度之各减去1。

五、项目需用仪器设备名称:计算机、MATLAB软件。

六、所需主要元器件及耗材:无实验项目七:离散系统的转移函数,零、极点分布一、实验项目名称:离散系统的转移函数,零、极点分布和模拟二、实验目的与任务:目的:1、加深对离散系统转移函数、零极点概念的理解;2、根据系统转移函数求系统零极点分布。

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