信号系统实验报告.doc

信号实验报告信息科学与工程学院 电子信息工程 姓 名 ： 学 号 ：实验一一、实验内容：1、连续信号的MATLAB表示：MATLAB提供了大量的产生基本信号的函数。最常用的指数信号、正弦信号是MATLAB的内部函数，即不安装任何工具箱就可调用的函数。 2、编程实现题2-2已知信号x(t)如图m2-2图所示，分别用MATLAB表示信号x(t)、x(t)cos(50t),并画出波形，程序如下：function yt=x2_2(t)yt=1*(t=-1&t=0&t0.5&t=-1&t=0&t0.5&t=0&t=2&t=3&t5);%example2_3t=-4:0.01:10;subplot(3,1,1)plot(t,x2_3(t)title(x(t)axis(-4,10,-2,3)t=-4:0.01:10; subplot(3,1,2) plot(t,x2_3(0.5*t) title(x(0.5t) axis(-4,10,-2,3) t=-6:0.01:8; subplot(3,1,3) plot(t,x2_3(2-0.5*t) title(x(2-0.5t) axis(-6,8,-2,3运行结果如有右图：2-4 画出题M2-4图所示信号的奇分量和偶分量。程序如下：2-7已知连续信号x1(t)=cos(6t)、x2(t)=cos(14t)、x3(t)=cos(26t)，以抽样函数fs=10Hz对这三个信号进行抽样得离散序列x1k、x2k、x3k.试在同一图上画出连续信号和其他对应的离散序列。程序如下：%program2-7A=1;w1=6*pi;phi=0;t1=0:0.0001:1;xt1=A*cos(w1*t1+phi);subplot(2,3,1)plot(t1,xt1)title(x1(t)k1=0:20;xk1=cos(3*pi/5*k1);subplot(2,3,4)stem(k1,xk1)title(x1k)A=1;w2=14*pi;phi=0;t2=0:0.0001:1;xt2=A*cos(w2*t2+phi);subplot(2,3,2)plot(t2,xt2)title(x2(t)k2=0:20;xk2=cos(7*pi/5*k2);subplot(2,3,5)stem(k2,xk2)title(x2k)A=1;w3=26*pi;phi=0;t3=0:0.0001:1;xt3=A*cos(w3*t3+phi);subplot(2,3,3)plot(t3,xt3)title(x3(t)k3=0:20;xk3=cos(13*pi/5*k3);subplot(2,3,6)stem(k3,xk3)title(x3k)运行结果如右上图：2-8分别用square函数和Swtooth画出题M2-8图所示的离散周期序列。程序如下：%program2-81k=0:1:40;A=1;T=20;w0=2*pi/T;xk=A*sawtooth(w0*k,0.5);stem(k,xk)运行结果如右图所示：%program2-82k=0:1:40;A=-1;T=10;w0=2*pi/T;xk=A*square(w0*k,50);stem(k,xk)运行结果如右图：实验二3-1一个连续时间LTI系统满足的微分方程为：y(t)+3y(t)+2y(t)=2x(t)+x(t)%program3_1ts=0;te=10;dt=0.001;sys=tf(2 1,1 3 2);t=ts:dt:te;x=1*exp(-3*t)*1;y=lsim(sys,x,t);plot(t,y);xlabel(Time(sec)ylabel(y(t)3-2程序如下：%program3-2ts=0;te=5;dt=0.01;sys=tf(6,1 3);t=ts:dt:te;y=impulse(sys,t);plot(t,y);xlabel(Time(sec)ylabel(h(t)运行结果如有图所示：%program3-2ts=0;te=5;dt=0.01;sys=tf(6,1 3);t=ts:dt:te;y=step(sys,t);plot(t,y);xlabel(Time(sec)ylabel(h(t)运行结果如有图所示：3-4程序如下：%program3_4x=0.85,0.53,0.21,0.67,0.84,0.12;y=0.68,0.37,0.83,0.52,0.71;z=conv(x,y);n=length(z);stem(-3:n-4,z);运行结果如有图所示：3-7某离散时间LTI系统满足差分方程Yk+0.42yk-1-0.19yk-2=0.31xk+0.68xk-1，若x(t)=0.6ku(k)试求系统的零状态响应Yzs(k),并画出前20点图。程序如下%program3_7k=0:100;a=1,0.42,-0.19;b=0.31,0.68;A=1;a=0.6;xk=A*a.k;stem(k,xk)y=filter(b,a,xk);axis(0,20,0,1)xlabel(k);ylabel(Yzsk)运行结果如右图所示：3-8某离散时间LTI系统满足差分方程Yk+0.7yk-1-0.45yk-2-0.6yk-3=0.8xk-0.44xk-1+0.36xk-2+0.02xk，试利用impz函数求其单位脉冲响应，,并画出前30点图。程序如下：%program3_8k=0:100;a=1 0.7 0.45 0.6;b=0.8 -0.44 0.36 0.02;h=impz(b,a,k);stem(k,h)axis(0,30,-1,0.8)运行结果如右图所示：实验三M4-1 试求题M4-1图所示周期矩形信号和周期三角波信号的频谱，并画出频谱图，取A=1，T=2。得如下程序4_1_1程序如下k=-4:0.01:4;A=1;T=2;w0=2*pi/T;xk=A*square(w0*k,50); k1=-4:4;N=length(k);k1=(0:N)*0.5*T;x=A*square(w0*k1,50);X=fft(x);subplot(3,1,1)stem(k1,real(X)xlabel(k);title(Xk的实部);axis(0,40,-20,60) subplot(3,1,2) stem(k1,imag(X); xlabel(k); title(Xk的虚部);axis(0,40,-20,60)xr=ifft(X); subplot(3,1,3)stem(k1,xr) axis(0,40,-2,2) xlabel(k); title(重建的Xk);4-1-2 程序如下：k1=-4:0.001:4;N=length(k);k1=(0:N)*0.5*T; x=0.5*sawtooth(w0*k1,0.5)+0.5;X=fft(x);subplot(3,1,1)stem(k1,real(X)xlabel(k);title(Xk的实部);axis(0,40,-20,60) subplot(3,1,2) stem(k1,imag(X); xlabel(k); title(Xk的虚部);axis(0,40,-20,60)xr=ifft(X);subplot(3,1,3)stem(k1,xr) axis(0,40,-2,2) xlabel(k); title(重建的Xk);运行结果如有图所示：M4-4 试利用MATLAB计算下列连续信号的频谱X（jw），画出频谱图4-4-1程序如下：function yt=u(t)yt=0*(t=0);function yt=xx1(t,w);yt=(u(t)-u(t-2).*exp(-j*w*t);w=linspace(-6*pi,6*pi,512);N=length(w);X=zeros(1,N);for k=1:NX(k)=quadl(xx1,0,2,w(k);endplot(w,real(X);xlabel(omega);ylabel(X(jomega);运行结果如有图所示：4-4-2程序如下：function yt=u(t)yt=0*(t=0);function yt=xx2(t,w);yt=cos(2*t).*(u(t)-u(t-2).*exp(-j*w*t);w=linspace(-6*pi,6*pi,512);N=length(w);X=zeros(1,N);for k=1:NX(k)=quadl(xx2,0,2,w(k);endplot(w,real(X);xlabel(omega);ylabel(X(jomega);运行结果如下图所示：M4-2 （1）若以定义信号的有效带宽，试确定题M4-1图所示信号的有效带宽，取A=1,T=2;(2) 画出有效带宽内有限项谐波合成的近似波形，并对结果加以讨论和比较；(3) 增加谐波的项数，观察其合成的近似波形，并对结果加以讨论和比较；得如下程序：function y=x1(t,w);y=cos(2*t).*(t=0&t=2).*exp(-j*w*t);w=linspace(-6*pi,6*pi,1024);N=length(w);X=zeros(1,N);for k=1:NX(k)=quadl(x1,0,2,w(k);endfigure(1)plot(w,real(X);xlabel(omega);ylabel(X(jomega)运行结果如右图所示：M4-3 求题M4-3图所示周期矩形信号的幅度频谱，并画出频谱图。分别取讨论周期T与频谱的关系。得如下程序：function y=x2(t,w);y=1*exp(-j*w*t);w=linspace(-6*pi,6*pi,512);N=length(w);X=zeros(1,N);for k=1:NX(k)=quadl(x2,-0.001,9999,w(k);endplot(w,real(X);xlabel(omega);ylabel(X(jomega);运行结果如右图所示：题4-5: 已知连续三角波x(t)=1-t, t1,试计