MATLAB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 学学 院院 电气信息工程学院电气信息工程学院 班班 级级 1010 通信通信 2W2W 姓姓 名名 殷殷 伟伟 学学 号号 1031323310313233 实验一实验一 连续信号的基本运算连续信号的基本运算 实验目的实验目的 了解连续信号的基本运算 包括连续信号的相加 相乘 翻转 位 移和展缩 以及连续信号的微分和积分 实验原理实验原理 相加相乘 设两个连续信号 f1 t 和 f2 t 其和信号 y1 t 和积信号 y2 t 可 表示为 y1 t f1 t f2 t y2 t f1 t f2 t 实验内容实验内容 已知两信号 f1 k f2 k sint 利用 MATLAB 绘出两信号的乘积 2 f k f1 k f2 k 的波形 程序如下程序如下 clear all dt 0 001 t 0 dt 4 y1 sin pi t 2 y2 sin pi t 2 y y1 y2 plot t y 运行结果如下运行结果如下 实验二实验二 连续系统的全响应连续系统的全响应 实验目的实验目的 了解连续信号的全响应 学会使用函数 lsim 求解系统冲激响应 实验原理实验原理 LTI 连续系统的全响应 y t 由零状态响应和零输入响应构成 即 y t yx t yf t MATLAB 提供的函数 lsim 可以计算全响应 其调用形式为 lsim sys f t z 式中 f 为系统的输入 z 为系统的初始状态 实验内容实验内容 利用 MATLAB 求系统 y 2 t 3y 1 t y t f 1 t 2f t 的全响应 已知输入信号 f t cost 程序如下程序如下 clear all b 1 2 a 1 3 1 A B C D tf2ss b a sys ss A B C D t 0 0 1 10 f cos t z 1 0 y lsim sys f t z plot t y xlabel 时间 t ylabel y t title 全响应 运行结果如下运行结果如下 实验三实验三 常用连续信号的傅立叶变换常用连续信号的傅立叶变换 实验目的实验目的 了解什么是傅立叶变换 会使用 MATLAB 实现信号的傅立叶变换 实验原理实验原理 在 MATLAB 中 利用函数 fourier 实现信号 f t 的傅立叶变换 其调 用形式为 F fourier f 实验内容实验内容 已知信号 f t G4 t 利用 MATLAB 实现其傅立叶变换 程序如下程序如下 clear all R 0 01 t 3 R 3 f stepfun t 1 stepfun t 1 w1 2 pi 5 N 500 k 0 N w k w1 N F f exp j t w R F real F w fliplr w w 2 501 F fliplr F F 2 501 subplot 2 1 1 plot t f xlabel t ylabel f t title 门函数 subplot 2 1 2 plot w F xlabel w ylabel F w title f t 的傅立叶函数 F w 运行结果如下运行结果如下 实验四实验四 连续系统函数连续系统函数 H s H s 的零极点分布和稳定性的零极点分布和稳定性 实验目的实验目的 了解函数零极点的分布和其对应系统稳定性的关系 学会使用 MATLAB 求解 H s 的零极点分布 实验原理实验原理 MATLAB 提供的 zplane 函数 其调用形式为 zplane b a 式中 b 和 a 分别为系统函数 H s 分子多项式和分母多项式的系数向量 该函数的作用 是在平面上画出单位圆及系统的零点和极点 实验内容实验内容 已知系统函数 H s 利用 MATLAB 求解系统 s 1 s3 4s2 8s 6 的零极点分布 并判断系统的稳定性 程序如下程序如下 clear all b 1 1 a 1 4 8 6 zplane b a legend 零点 极点 运行结果如下运行结果如下 实验五实验五 离散信号的卷积计算离散信号的卷积计算 实验目的实验目的 了解卷积的计算方法和用 MATLAB 绘出卷积图 实验原理实验原理 1 绘出 f1 i 和 f2 i 的波形 2 把期中一个信号反卷积 3 把反卷积后 的信号进行位移 位移量是 k 这样 k 是一个参变量 在 i 左边系中 k 0 时图 形右移 k 0 时图形左移 4 对给定的任一 k 值 按上式进行相乘 求和计算 便得到卷积 实验内容实验内容 已知两个离散序列 f1 k 1 3 3 3 f2 k 1 2 3 3 4 利用 MATLAB 绘出原信号及其卷积 f k f1 k f2 k 程序如下程序如下 f1 1 3 3 3 k1 0 3 f2 1 2 3 3 4 k2 0 4 f conv f1 f2 subplot 3 1 1 stem k1 f1 ylabel f1 k subplot 3 1 2 stem k2 f2 ylabel f2 k subplot 3 1 3 stem 0 length f 1 f xlabel k ylabel f k 运行结果如下运行结果如下 实验心得体会实验心得体会 通过此次仿真实验 我掌握了利用离散时间信号的傅里叶变换和反变换快 速求解时域卷积的方法 学会了 MATLAB 的使用方法 直观地认识了由两个离散 时间信号傅里叶变换之积的反变换求解时域卷积方法的可行性与实用性 过本学期的信号与系统实验 培养并加强了我做实验应有的态度和作风 此次仿真实验让我受益匪浅 现将心得和体会总结如下 1 实验前的准备工作很重要 预习是必不可少 充分的预习可以让我们明 确实验目的和实验内容 掌握实验步骤 实验中得心应手 除了预习外 对实 验的结果作一定的预测也必不可少 对实验结果的预测告诉我们实验结果应该 是什么样子的 实验告诉我们实验结果实际是什么样子 实验中 时刻注意预 测结果与实验结果相比较 当两种结果有很大差别时 我们应该想为什么是这 样 并根据结果产生的原因对实验进行有针对性和目的性的检查 实验前良好 的准备工作让我们及时发现实验中的异常和错误 随时对实验进行分析和检查 避免了实验后经过分析发现结果有问题而需重做的麻烦 一句话 良好的实验 前准备减少实验时间 提高实验效率 2 理论源于实验 实验解释理论的正确性 通过实验 可以加深对理论 的理解 例如 信号的频谱分析显示了各正弦信号幅度的相对大小 也即频谱 密度的概念 3 实验中要有耐心和细心 实验是一个很细致的过程 实验