信号与系统matlab实验报告,信号与系统实验报告.doc
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1、中南大学信号与系统试验报告 姓名 学号 专业班级自动化 实验一 基本信号的生成1实验目的l 学会使用MATLAB产生各种常见的连续时间信号与离散时间信号；l 通过MATLAB中的绘图工具对产生的信号进行观察，加深对常用信号的理解；l 熟悉MATLAB的基本操作，以及一些基本函数的使用，为以后的实验奠定基础。2实验内容 运行以上九个例子程序，掌握一些常用基本信号的特点及其MATLAB实现方法；改变有关参数，进一步观察信号波形的变化。 在 范围内产生并画出以下信号a ；b ；c ；d 。源程序k-1010;f1kzeros1,10,1,zeros1,10;subplot2,2,1stemk,f1k。
2、titlef1kf2kzeros1,8,1,zeros1,12;subplot2,2,2stemk,f2ktitlef2kf3kzeros1,14,1,zeros1,6;subplot2,2,3stemk,f3ktitlef3kf4k2f2k-f3k;subplot2,2,4stemk,f4ktitlef4k 在 范围内产生并画出以下信号a ；b ；c 。请问这三个信号的基波周期分别是多少源程序k031;f1ksinpi/4k.cospi/4k;subplot3,1,1stemk,f1ktitlef1kf2kcospi/4*k.2;subplot3,1,2stemk,f2ktitlef。
3、2kf3ksinpi/4*k.cospi/8k;subplot3,1,3stemk,f3ktitlef3k其中f1k的基波周期是4, f2k的基波周期是4, f3k的基波周期是16。实验二 信号的基本运算1实验目的l 学会使用MATLAB完成信号的一些基本运算；l 了解复杂信号由基本信号通过尺度变换、翻转、平移、相加、相乘、差分、求和、微分及积分等运算来表达的方法；l 进一步熟悉MATLAB的基本操作与编程，掌握其在信号分析中的运用特点与使用方式。2实验内容 运行以上三个例题程序，掌握信号基本运算的MATLAB实现方法；改变有关参数，考察相应信号运算结果的变化特点与规律。 已知信号如下图所。
4、示a 用MATLAB编程复现上图；作业题2 at-60.0016;ft1tripulst,6,0.5;subplot2,1,1plott,ft1titleftb 画出的波形；bt-60.0016;ft1tripuls21-t,6,0.5;subplot1,1,1plott,ft1titlef21-tc 画出的波形； ch0.001;t-6h6;yttripulst,6,0.5;y1diffyt*1/h;plott1lengtht-1,y1titledft/dtd 画出的波形。dt-60.16;for x1lengtht y2xquadtripulst,6,0.5,-3,tx;endplot。
5、t,y2titleintegral of ft实验三 系统的时域分析1实验目的l 学习并掌握连续时间系统的零状态响应、冲激响应和阶跃响应的MATLAB求解方法；l 学习并掌握离散时间系统的零状态响应、冲激响应和阶跃响应的MATLAB求解方法；l 进一步深刻理解连续时间系统和离散时间系统的系统函数零极点对系统特性的影响；学习并掌握卷积的MATLAB计算方法。2实验内容 运行以上五个例题程序，掌握求解系统响应的MATLAB分析方法；改变模型参数，考察系统响应的变化特点与规律。 设离散系统可由下列差分方程表示计算时的系统冲激响应。源程序k-20100;a1 -1 0.9;b1;himpzb,a,k;。
6、stemk,h;xlabelTimesecylabelyt 设，输入，求系统输出。(取)源程序k-1050;ukzeros1,10,ones1,51;u1kzeros1,20,ones1,41;hk0.9.k.uk;fkuk-u1k;ykconvhk,fk;stem0lengthyk-1,yk; 已知滤波器的传递函数输入信号为为随机信号。试绘出滤波器的输出信号波形。(取)源程序R101;drand1,R-0.5;t0100;s2sin0.05pit;fsd;subplot2,1,1;plott,d,g-.,t,s,b,t,f,r-;xlabelTime index t;legenddt。
7、,st,ft;title处理前的波形b0.22 0;a1 -0.8;yfilterb,a,f;subplot2,1,2;plott,s,b,t,y,r-;xlabelTime index t;legendst,yt;title滤波器输出波形实验四 周期信号的频域分析1实验目的l 掌握周期信号傅立叶级数分解与合成的计算公式l 掌握利用MATLAB实现周期信号傅立叶级数分解与综合方法l 理解并掌握周期信号频谱特点2.实验内容1、仿照例程，实现下述周期信号的傅立叶级数分解与合成1-3-4541O要求 (a)首先，推导出求解的公式，计算出前10次系数； (b)利用MATLAB求解的值，其中，求解前10。
8、次系数，并给出利用这些系数合成的信号波形。(a)设周期信号的周期为，角频率，且满足狄里赫利条件，则该周期信号可以展开成傅立叶级数。(1)三角形式傅立叶级数 (2)指数形式傅立叶级数 (b)求解及合成信号波形所用程序function A_sym,B_symCTFShchsym 采用符号计算求一个周期内连续时间函数f的三角级数展开系数,再用这些 展开系数合成连续时间函数f.傅立叶级数函数的输入输出都是数值量 Nf6谐波的阶数Nn输出数据的准确位数A_sym第1元素是直流项，其后元素依次是1,2,3.次谐波cos项展开系数B_sym第2,3,4,.元素依次是1,2,3.次谐波sin项展开系数 tao。
9、1 tao/T0.2syms t n k x T4;taoT/4;a-1.5;if nargin4 Nf10;endif nargin5 Nn32;endxtime_fun_xt;A0intx,t,a,Ta/T; 求出三角函数展开系数A0As2/Tintxcos2pint/T,t,a,Ta; 求出三角函数展开系数AsBs2/Tintxsin2pint/T,t,a,Ta; 求出三角函数展开系数BsA_sym1doublevpaA0,Nn; 获取串数组A0所对应的ASC2码数值数组for k1NfA_symk1doublevpasubsAs,n,k,Nn; 获取串数组A所对应的。
10、ASC2码数值数组 B_symk1doublevpasubsBs,n,k,Nn; 获取串数组B所对应的ASC2码数值数组end ; if nargout0 cA_sym;dispc; 输出c为三角级数展开系数第1元素是直流项，其后元素依次是1,2,3.次谐波cos项展开系数dB_sym;dispd; 输出d为三角级数展开系数 第2,3,4,.元素依次是1,2,3.次谐波sin项展开系数 t-3T0.013T; f0c1; 直流 f1c2.cos2pi1t/Td2.sin2pi1t/T; 基波 f2c3.cos2pi2t/Td3.sin2pi2t/T; 2。
11、次谐波 f3c4.cos2pi3t/Td4.sin2pi3t/T; 3次谐波 f4c5.cos2pi4t/Td5.sin2pi4t/T; 4次谐波 f5c6.cos2pi5t/Td6.sin2pi5t/T; 5次谐波 f6c7.cos2pi6t/Td7.sin2pi6t/T; 6次谐波 f7c8.cos2pi7t/Td8.sin2pi7t/T; 7次谐波 f8c9.cos2pi8t/Td9.sin2pi8t/T; 8次谐波 f9c10.cos2pi9t/Td10.sin2pi。
12、9t/T; 9次谐波 f10c11.cos2pi10t/Td11.sin2pi10t/T; 10次谐波 f11f0f1f2; 直流基波2次谐波 f12f11f3; 直流基波2次谐波3次谐波 f13f12f4f5f6; 直流基波2次谐波3次谐波4次谐波5次谐波6次谐波 f14f13f7f8f9f10; 010次 subplot2,2,1 plott,f0f1,hold on ytime_fun_et; 调用连续时间函数-周期矩形脉冲 plott,y,r title直流基波 axis-8,8,-0.5,1.5 subplot2,2,2 plott,f12,hold o。
13、n ytime_fun_et; plott,y,r title1-3次谐波直流 axis-8,8,-0.5,1.5 subplot2,2,3 plott,f13,hold on ytime_fun_et; plott,y,r title1-6次谐波直流 axis-8,8,-0.5,1.5 subplot2,2,4 plott,f14,hold on ytime_fun_et; plott,y,r title1-10次谐波直流 axis-8,8,-0.5,1.5 hold offendfunction ytime_fun_et 该函数是CTFShchsym.m的子函它由符号函数和表达式写成a1.。
14、5;T4;h1;taoT/4;t-3T0.013T;e11/21/2.*signt-0.5tao/2;e21/21/2.signt-0.5-tao/2;yh.e1-e2; 连续时间函数-周期矩形脉冲function xtime_fun_xt 该函数是CTFShchsym.m的子函数。它由符号变量和表达式写成。h1; x1symHeavisideth;xx1-symHeavisidet-1h;2、已知周期为T4的三角波，在第一周期(-2t2)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。将它的频谱与方波的频谱图做比较。function A_sym,B_symCTF。
15、SshbpsymT,Nf 采用符号计算求0,T内时间函数的三角级数展开系数。函数的输入输出都是数值量Nn输出数据的准确位数A_sym第1元素是直流项，其后元素依次是1,2,3.次谐波cos项展开系数B_sym第2,3,4,.元素依次是1,2,3.次谐波sin项展开系数 T Tm*tao， 信号周期 Nf谐波的阶数 m mT/tao周期与脉冲宽度之比,如m4,8,16,100等 tao 脉宽taoT/m syms t n y if nargin3 Nfplease 所需展开的最高谐波次数Nf;endTplease 信号的周期T;if nargin5 Nn32;endytime_fun_st;。
16、A02/Tinty,t,0,T/2;As2/Tintycos2pint/T,t,0,T/2;Bs2/Tintysin2pint/T,t,0,T/2;A_sym1doublevpaA0,Nn;for k1Nf A_symk1doublevpasubsAs,n,k,Nn; B_symk1doublevpasubsBs,n,k,Nn; endif nargout0 AnfliplrA_sym; 对A_sym阵左右对称交换 An1,k1A_sym1; A_sym的1k阵扩展为1*k1阵 AnfliplrAn; 对扩展后的S1阵左右对称交换回原位置 BnfliplrB_sym; 。
17、对B_sym阵左右对称交换 Bn1,k10; B_sym的1k阵扩展为1k1阵 BnfliplrBn; 对扩展后的S3阵左右对称交换回原位置 FnRAn/2-iBn/2; 用三角函数展开系数A、B值合成付里叶指数系数 FnLfliplrFnR; NNf2pi/T; k2-N2pi/TN; FnFnL,FnR2end; subplot3,3,3 xtime_fun_et; 调用连续时间函数-周期矩形脉冲 subplot2,1,1 stemk2,absFn; 画出周期矩形脉冲的频谱(TM*tao) title连续时间函数周期三角波脉冲的双边幅度谱 axis-80,80,0,0.12。
18、 line-80,80,0,0,color,r line0,0,0,0.12,color,rendfunction xtime_fun_et 该函数是CTFSshbpsym.m的子函数。它由符号变量和表达式写成。t是时间数组T是周期 dutytao/T0.2T5;t-2T0.012T;taoT/5;xrectpulst,tao; 产生一个宽度tao1的矩形脉冲subplot2,2,2plott,xhold onxrectpulst-5,tao; 产生一个宽度tao1的矩形脉,中心位置在t5处plott,x hold onxrectpulst5,tao; 产生一个宽度tao1的矩形脉,中心位置在t-5处plott,xtitle周期为T5，脉宽tao1的矩形脉冲axis-10,10,0,1.2function ytime_fun_stsyms ty1-abst;x1symHeavisidet2;xx1-symHeavisidet-2;yy*x;ezplott,y,-10,10grid。