matlab实验报告

南昌大学信息工程学院信号与系统实验报告班级：卓越通信111班姓名：学号：

目录软件部分：一、连续时间系统的时域分析……………………………………1 二、傅里叶变换……………………………………………………

2 三、拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析…………………

3 四、离散时间系统的时域分析……………………………………

4 五、z变换、离散时间系统的z域分

析………………………….5 六、Simulink

仿真 (6)

硬件部分：一、周期信号的频谱测试…………………………………………7 二、

模拟滤波器频率特性测试…………………………………….8 三、连

续时间系统的模拟 (9)

一、连续时间系统的时域分析问题

引入：已知某系统微分方程为2ddd

2dtdtdt分别用两种方法计

算其冲激响应h(t)和阶跃响应g(t)，对比理论结果进

行验证。运行代码： 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) title('Step Response')

subplot(2,2,3) impulse(sys,t) subplot(2,2,4) x_delta=zeros(size(t)) x_delta(t==0)=100 lsim(sys,x_delta,t) title('Impulse Response') set(gca,'Ylim',[-0.5 1]);

运行结果：结果分析：

二、傅里叶变换问题引入：如图所示锯齿波信号，分别取一个周期的抽样数据和x1五个周期的数据，计算

其傅里叶变换和，比较X1有何不同并解释

原因。运行代码：（1）一个周期T=1; N=100;

t=linspace(0,T-T/N,N)'; f=sawtooth(t*2*pi,0); OMG=10*pi; K=100; omg=linspace(-OMG/2,OMG/2-OMG/K,K)'; F=0*omg; for k=1:K for n=1:N F(k)=F(k)+T/N*f(n)*exp(-j*omg(k)*t(n)); end end

fs=0*t; for n=1:N

for k=1:K fs(n)=fs(n)+OMG/2/pi/K*F(k)*exp(j*omg(k)*t(n) ); end end figure; subplot(1,2,1); plot(omg,F); title('Fourier transform'); xlabel('Frequency'); subplot(1,2,2) plot(t,fs); title('Fourier inversion'); xlabel('Time(sec)');（2）五个

周期 T=5; N=100; t=linspace(0,T-T/N,N)';

f=sawtooth(t*2*pi,0); OMG=10*pi; K=100; omg=linspace(-OMG/2,OMG/2-OMG/K,K)';

F=0*omg; for k=1:K for n=1:N F(k)=F(k)+T/N*f(n)*exp(-j*omg(k)*t(n)); end end fs=0*t; for n=1:N for k=1:K fs(n)=fs(n)+OMG/2/pi/K*F(k)*exp(j*omg(k)*t(n) ); end end figure; subplot(1,2,1); plot(omg,F); title('Fourier transform'); xlabel('Frequency'); subplot(1,2,2) plot(t,fs); title('Fourier inversion'); xlabel('Time(sec)');

运行结果：（1）一个周期（2）五个周期结果分析：两个函数的时域频域图像略有不同，五个周期的函数由于其频率分布比较集中，故而其傅里叶变换图像跳变比较大，而一个周期的频率分布较分散所以傅里叶变换图较平滑

三、拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析问题引入： 1.对下面两个系统函数

分别用residue计算

冲激响应理论值，再和用lsim仿真得到的冲激响应比较是否相同。．已知激励信号，零状态响应，eee e2绘制此系统的

冲激响应h(t)，频率响应H(j)和零、极点分布图，利用isstable函数判断其稳定性。第一题运行代码：

b=[4,5]; a=[1,5,6]; t=[0:0.1:2.5]; [r,p,k]=residue(b,a) figure(1); subplot(1,2,1); title('impulse response'); xlabel('time(sec)'); ylabel('amplitude'); impulse(b,a); subplot(1,2,2); y=7*exp(-3*t)-3*exp(-2*t); plot(t,y); title('residue'); xlabel('time(sec)'); ylabel('amplitude');

c=[1,0,2]; d=[1,0,1];

x=[0:0.1:40] [l,m,n]=residue(c,d) figure(2); subplot(2,1,1); title('impulse response'); xlabel('time(sec)'); ylabel('amplitude'); impulse(c,d); set(gca,'Xlim',[0 40]); set(gca,'Ylim',[-1,1]); subplot(2,1,2); y2=-0.5*i*exp(i*x)+0.5*i*exp(-

i*x); plot(x,y2); title('residue'); xlabel('time(sec)');ylabel('amplitude'); 运行结果： l =

0 - 0.5000i 0 + 0.5000i m = 0 +

1.0000i 0 - 1.0000i n = 1 r = 7.0000 -3.0000 p = -3.0000 -

2.0000 k

= []

系统一的冲激响应：系统二的冲激响

应：

第二题运行代码：syms s;