测试信号实验三作业

实验三作业实验三作业 20161111 1 已知信号 f1 t 和 f2 t 的时域波形如下 试用 Matlab 绘制卷积积分 的波形 12 f tf tft 输入采样时间间隔分别取 0 01 0 05 和 0 1 分别获得的三个波形 画出三 f t 个波形并比较它们 说明卷积为什么产生相异的效果 需调用 Heaviside 与 gggfconv 函数 代码 t1 1 0 01 3 f1 Heaviside t1 Heaviside t1 2 定义信号定义信号 t2 t1 f2 0 5 t2 Heaviside t2 Heaviside t2 2 定义信号定义信号 t f gggfconv f1 f2 t1 t2 计算卷积积分并绘出时域波形计算卷积积分并绘出时域波形 function f Heaviside t f t 0 function f t gggfconv f1 f2 t1 t2 d input 请输入采样时间间隔 请输入采样时间间隔 f conv f1 f2 f f d ts t1 1 t2 1 l length t1 length t2 2 t ts d ts l d subplot 2 2 1 plot t1 f1 subplot 2 2 2 plot t2 f2 subplot 2 2 3 plot t f 当间隔当间隔 t 0 01 时时 当时间间隔 t 0 05 时 当时间间隔 t 0 1 时 采样时间间隔 Ts 越小 影响 t 从而影响 f t1 和 f t2 而绘制的 f t 波形就越接近 实际波形 2 某离散系统差分方程为某离散系统差分方程为 激励信号为 激励信号为2 3 1 2 2 y ny ny nx n 序列数 序列数取为取为 40 用 用 MATLAB 求该系统的单位脉冲响应求该系统的单位脉冲响应 sin 3 n x nu n n 和零状态响应和零状态响应 按三行一列的格式在一张图中分别画出 按三行一列的格式在一张图中分别画出 h n zs yn x n 以及以及波形 并给出波形名 可用波形 并给出波形名 可用 impz 及及 filter 函数 函数 h n zs yn 解 解 matlab 程序如下程序如下 n 20 20 a 2 3 1 b 2 figure 1 subplot 311 impz b a n title 单位脉冲响应 h n xlabel n k 0 40 xn cos k pi 3 y1 filter b a xn subplot 312 stem k xn filled title 激励信号 x n cos n pi 3 xlabel n subplot 313 stem k y1 filled title 零状态响应 xlabel n 图形如下图形如下 3 已知信号已知信号 利用利用 MATLAB 实现采样间隔实现采样间隔时时 2 cos 3 f tt 0 5 1 5 3 s Tsss 的时域采样 分别按照一行两列的格式画出的时域采样 分别按照一行两列的格式画出与其频谱与其频谱 以及 以及 3 个抽样个抽样 f t F 信号信号及其频谱及其频谱 并给出波形名 比较四幅图像的异同 说明采样间 并给出波形名 比较四幅图像的异同 说明采样间 s f t s F 隔不同对频谱生成的影响 隔不同对频谱生成的影响 解 matlab 程序如下 display 奈奎斯特抽样间隔奈奎斯特抽样间隔 1 5 秒 秒 Ts1 5 欠采样 欠采样 display Please input the value of sample period Ts input Ts 绘制有限长余弦信号绘制有限长余弦信号 y cos 2 3 pi t t 0 0 01 40 y cos 2 3 pi t subplot 221 plot t y axis 0 6 1 1 1 1 xlabel t 单位单位 s Fontsize 8 title f t line 0 6 0 0 color 0 0 0 数值求解余弦信号的频谱数值求解余弦信号的频谱 N 300 W 2 pi 5 k N N w k W N Y 0 01 y exp j t w 求求 的傅里叶变换的傅里叶变换 Y abs Y subplot 222 plot w pi Y axis 2 2 0 pi 7 0 2 title F j omega xlabel omega 单位单位 pi 抽样后的余弦信号抽样后的余弦信号 subplot 223 plot t y b 绘制包络绘制包络 hold on t2 0 Ts 40 y2 cos 2 3 pi t2 stem t2 y2 axis 0 6 1 1 1 1 xlabel t 单位单位 s Fontsize 8 title fs t hold off 抽样后余弦信号的频谱抽样后余弦信号的频谱 Y2 Ts y2 exp j t2 w Y2 abs Y2 subplot 224 plot w pi Y b 蓝色绘制原信号频谱蓝色绘制原信号频谱 xlabel omega 单位单位 pi title Fs j omega hold on plot w pi Y2 r 红色绘制抽样信号频谱红色绘制抽样信号频谱 axis 2 2 0 pi 10 hold off end 当输出时间间隔 Ts 0 5 时 当输入时间间隔 Ts 1 5 时 当时间间隔 Ts 3 时 观察上三幅图 随着时间间隔的增大 fs t 图像变疏 Fs jw 图像变密 f t 与 F jw 基本保持不变 满足奈奎斯特采样定理的前提下 采样频率越 高 时域内信号分辨率就越高 采集到的信号就越接近原始信号 在频谱上的 频带就越宽 有利于后期频域分析 亮一亮 1 学会了利用 matlab 编程求实现卷积积分并绘制卷积积分 的波形 12 f tf tft 2 学会了利用 matlab 的程序函数实现 LTI 离散系统的时域分析 1 利用 impz 函数求单位脉冲响应 2 利用 filter 函数求系统零状态响应 3 学会了