信号与系统实验报告.doc

信号与系统实验报告姓名：XXX班级：XXX学号：XXX日期：2011/6/20实验一 信号的时域基本运算1.连续信号时域基本运算1.1取 和 ，计算 结果下：理论计算结果为 ，与图形相符。取，向左平移2个单位得 ，图形如下：尺度变换得 ，即图形横坐标拉伸为原来的2倍，图形如下：函数反转得 ，图形如下：1.2. 取 和 ，计算 结果如下：理论计算结果为 ，与图形相符。取，向左平移2个单位得 ，图形如下：尺度变换得 ，即图形横坐标拉伸为原来的2倍，图形如下：函数反转得 ，图形如下：2.离散序列时域基本运算1.1取 和 ，计算 ，理论结果为，图形如下：取，向左平移2个单位得 ，图形如下：尺度变换得，即n为3的倍数时函数值为2，中间插入两个0，图形如下：序列倒相得 ，即上下翻转，图形如下：序列反转得，即左右翻转，图形如下：2.2.离散序列时域基本运算：取 和 ，计算 ，理论结果为，图形如下：取，向左平移3个单位得 ，图形如下：尺度变换得，即横坐标变为原来的二分之一，图形如下：序列倒相得 ，即上下翻转，图形如下：序列反转得，即左右翻转，图形如下：实验二 连续信号卷积与系统的时域分析1.连续时间信号的卷积1.1 取门函数和冲击函数，卷积结果为，即门函数向右平移3个单位，图形如下:1.2. 取以2为中心、宽为3的三角波，和冲击函数，卷积结果为，即门函数向右平移4个单位，图形如下:2.RC电路系统分析2.1 激励信号为，电阻，电容，电容初始电压为5V，响应信号为电容电压，经计算知：单位冲击响应：零输入响应：零状态响应：全响应：图形如下：2.1 激励信号为，电阻，电容，电容初始电压为5V，响应信号为电容电压，经计算知：单位冲击响应：零输入响应：零状态响应：全响应：图形如下：3.RL系统分析3.1激励信号为，电阻，电感，电感初始电流为0.5A，响应信号为电感电流，经计算知：单位冲击响应：零输入响应：零状态响应：全响应：图形如下：3.2激励信号为，电阻，电感，电感初始电流为0.5A，响应信号为电感电流，经计算知：单位冲击响应：零输入响应：零状态响应：全响应：图形如下：实验三 离散信号卷积与系统的时域分析1离散序列的卷积1.1 序列，其余点均为0；序列，其余点均为0，则结果为：由以上计算结果知：序列为：2 1 1 3 1 1 1，非零起点为n=5，图形如下：文本显示结果为：1.2 序列:1 1 0 1，非零起点为n=1；序列：1 1 1 1，非零起点为n=2，则结果为：由以上计算结果知：序列为：1 2 2 3 2 1 1，非零起点为n=3，图形如下：文本显示结果为：2.离散差分方程求解2.1 差分方程为，初始条件为，激励，解方程知：，故有：单位冲激响应：；零输入响应：；零状态响应：；全响应：文本显示结果为：2.2 差分方程为，初始条件为，激励，由迭代法知：单位冲激响应：；零输入响应：；零状态响应：；全响应：文本显示结果为：实验四 信号的频域分析1.连续周期信号的合成与分解1.1选择周期为2、幅值为2的方波信号，取10个谐波分量进行分解与合成，结果如下：1.2选择周期为2、幅值为2的三角波信号，取10个谐波分量进行分解与合成，结果如下2连续时间信号的傅里叶变换2.1 选择信号，则傅里叶变换为： 即：幅度谱为： 相位谱为： 图形如下：2.2选择信号 ，则傅里叶变换为：，即：幅度谱为： 相位谱为： 图形如下： 3.离散时间信号的傅里叶变换3.1选择信号，则傅里叶变换为： 即：幅度谱为： 图形如下：3.2选择信号，则傅里叶变换为： 则幅度谱为：，图形如下：实验五 连续时间信号的采样与恢复1.取原始信号，波形如下：经过下图所示的采样过程：冲击串采样，波形如下：频谱如下：2.取原始信号，波形如下：经过下图所示的采样过程：冲击串采样，波形如下：频谱如下：实验六 系统的频域分析1连续系统频域分析1.1系统函数，则有一个零点和2个极点，如下图所示幅值： 相角：幅频特性：，单位为dB根据分析可知：幅频特性、相频特性与下述图形结果相符1.2系统函数，则有一个零点和2个极点，如下图所示：幅值： 相角：幅频特性：，单位为dB根据结果分析可知：幅频特性、相频特性与下述图形结果相符2 离散系统频域分析2.1系统函数，则有一个二阶极点，如下图所示：由上式可知：相频特性：，单位为dB 相角：根据极零点图及上式分析可知：幅频特性、相频特性与下述图形结果相符2.2系统函数，则有一个零点和3个极点，如下图所示由上式可知：相频特性：，单位为dB 相角：根据极零点图及上式分析可知：幅频特性、相频特性与下述图形结果相符实验小结： 通过本次“基于MATLAB的信号与线性系统实验系统”的上机实验，使我们初步了解了研究信号与系统理论的基本概念和基本分析方法，初步认识如何建立信号与系统的数学模型，如何经适当的数学分析求解，并对所得结果给以物理解释，赋予物理意义。 本次主要进行了七个实验，分别是：信号的时域基本运算、连续信号的卷积与连续时间系统的时域分析、离散信号的卷积与离散时间系统的时域分析、信号的频域分析、连续信号的采样与恢复、系统的频域分析、信号的幅度调制与解调。进行了信号的 Fourier 分析、卷积计算、连续时间系统和离散时间系统的时域分析、变换域分析、状态变量分析、稳定性分析等，该实验帮助我们将信号与系统中抽象的理论知识具体化，形象化，而且对于进一步搞清数学公式与物理概念的内在联系有很大的帮助。 通过本次试验，我们掌握了时域内信号的四则运算基本方法，掌握了卷积积分的计算方法及其性质，掌握了用卷积法计算连续时间LTI系统的状态响应，熟悉信号的合成与分解的原理，加强了对信号频谱和采样定理等概念的理解，