武汉科技大学信号与系统实验三实验报告

1、百度文库-让每个人平等地提升自我7信息科学与工程学院信号与系统实验报告三专业班级 电信(DB)1102班学号505X实验时间2013年5月14日指导教师陈华丽实验名称目的实验内容实验记录 及个人小 结(包括: 实验源程 序、注释、 结果分析 与讨论等)连续信号的频域分析1.掌握周期信号的频谱Fourier级数的分析方法及其物理意义。2.深入理解信号频谱的概念，掌握典型信号的频谱以及Fourier变换的主要性质。1.2.3.4.1、求图1所示周期信号(T 2,1)的傅里叶级数，用 Matlab做出其前3、9、21、45项谐波的合成波形与原信号作比较，并做出其单边幅度谱和相位谱。图1周期为2的三角

2、脉冲信号求图2所示的单个三角脉冲 (1 )的傅里叶变换，并做出其幅度谱和相位谱。10.80.60.40.2060-4-2图2单个三角脉冲求不同占空比下周期矩形脉冲的幅度谱和相位谱，例如验证傅里叶变换的性质：(选作)a)b)c)d)时移性质:频移性质:对称性质:选取选取选取f(t)和f(t b),幅频曲线相同，只有相位不同。u(t)和cos otu(t)或 sin otu(t)。Sa( °t)和 g (t)。尺度变换性：选取 f (t)和f (at)。function y=fourierseries(m,t) y=1/4;%定义傅里叶级数函数表达式%for n=1:my=y+4/(n*

3、n*pi*pi)*(1-cos(n*pi/2).*cos(n*pi.*t); end /t=-6:6;d=-6:2:6;fxx=pulstran(t,d,'tripuls');f1=fourierseries(3,t);f2=fourierseries(9,t);f3=fourierseries(21,t);f4=fourierseries(45,t);subplot(4,1,1) plot(t,fxx, grid on axis(-6 6 )'r',t,f1,title('N=3')subplot(4,1,2) plot(t,fxx, grid

4、 on axis(-6 6 )'r',t,f2,title('N=9')subplot(4,1,3) plot(t,fxx, grid on axis(-6 6 )'r',t,f3,'b')；'b')；title( ' N=21 ')实验记录subplot(4,1,4)plot(t,fxx,'r',t,f4,'b'及个人小 结（包括: 实验源程 序、注释、gridonaxis(-6 6 ) title( ' N=45 ')结果分析 与讨论等）单边幅度谱

5、：n=1:10;a=zeros(size(n);a(1)=;for ii=2:10a(ii)=abs(4/(ii-1)*(ii-1)*pi*pi)*(1-cos(ii-1)*pi/2);N=3'b')；endn=0:pi:9*pistem(n,a, 'fill' , 'linewidth' ,2);axis(0,30,-0,)grid on title(单边幅度谱')xlabel('fontsize14 bf|?二n|?o rightarrow'ylabel('fontsize14 bfAn rightarrow&

6、#39;单边相位谱：n=1:10;ja=zeros(size(n); Jfor i=1:10 a(i)=angle(4/(i*i*pi*pi)*(1-cos(i*pi/2) endn=0:pi:9*pistem(n,a, 'fill','linewidth',2)；axis(0,9*pi,)gridontitle('it 单边相位谱')xlabel('fontsize14 bfQ =n Q o rightarrow'ylabel('fontsize14 bf里 n rightarrow'单边相位谱)2、t=-6:6

7、;f=tripuls(t,1);dw=;w=-12*pi:12*pi;F=f*exp(-j*t'*w)*;F1=abs(F);phaF=angle(F);plot(t,f)实验记录 及个人小 结(包括:axis(-6 6 0 1) box onxlabel( 't')实验源程 序、注释、 结果分析 与讨论等)ylabel( 'f(t)')title('单个三角脉冲的波形图subplot(3,1,2)plot(w,F1)grid on;xlabel( 'Omega')ylabel('幅度)title('单个三角脉冲的

8、幅度谱subplot(3,1,1)subplot(3,1,3)单个三角脉冲的波形图0.5-4-224单个三角脉冲的幅度谱0.5单个三角脉冲的相位谱0.010400 t0 -6J0-30-20-1001020304100 -40102030-40-30-20-10-0.01plot(w,phaF)gridon;xlabel('Omega')ylabel(title(相位)单个三角脉冲的相位谱3. (1)n=-20:20;F=zeros(size(n);for ii=-20:20F(ii+21)= sin(ii*pi/4)/(ii*pi+eps);)endF(21)=1/4;F1=

9、abs(F);phaF=angle(F);subplot(2,1,1)stem(n,F1, 'fill')title( 'it周期矩形脉冲的幅度谱(t/T=1/4)'周期矩形脉冲的幅度谱（p/T=1/4）0.25H1,dR>110.2” ,0.15.事nr-二 0.1)*0.05 .xlabel( 'fontsize14 bfn rightarrow')0 .T.vT, Tylabel( 'fontsize14 bf|Fn| rightarrow'-20F5- -10 -5-0- 5- 10 15-20)周期矩形脉冲的相位谱

10、(t/T=1/4)4SUbpiOt(2,l,2)stem(n,phaF, 'fill')title( 'it周期矩形脉冲的相位谱(t/T=1/4)'xlabel( 'fontsize14 bfn rightarrow'I|>3 . WOP、n'2 -)中1 )1RT,忖Ii«ylabel( 'fontsize14 bf¥ n rightarrow'3. (2) n=-20:20;）-咖 -15 里加周期矩形0.2-5，5n脉冲的幅度谱（t/T 1 15 , 20=1/8)F=zeros(size(

11、n);for ii=-20:20F(ii+21)= sin(ii*pi/8)/(ii*pi+eps);end1L0.15 F 0.1 -0.05 -，。叶” .什TTH/1 . 11-fhL1IM. 寸F(21)=1/8;F1=abs(F);-20-15-10 -5周期矩形405'、,n , , ,、_ 脉冲的相位谱（t/T1 101手20=1/8)登< 小L PD <K 及个人小 结（包括: 实验源程 序、注释、phaF=angle(F);subplot(2,1,1)stem(n,F1, 'fill')title( 'it周期矩形脉冲的幅度谱(t/

12、T=1/8)'1Ln 2 - 甲1 )*结果分析 与讨论等）xlabel('fontsize14 bfn rightarrow'ylabel('fontsize14 bf|Fn| rightarrow'subplot(2,1,2)stem(n,phaF, 'fill')title( 'it周期矩形脉冲的相位谱(t/T=1/8)'xlabel('fontsize14 bfn rightarrow'ylabel('fontsize14 bf¥ n rightarrow'四.(a)-r

13、.d)-20-15-10-5)幅n度谱101520一;n 0.5t=-10:10;F 01dw=;w=-4*pi:dw:4*pi; ,5F1=rectpuls(t)*exp(-j*t*w)*T; -5-1F2=rectpuls(t-6)*exp(-j*t*w)*T;a1=abs(F1);phaF1 =angle(F1);卜 0.5F 0a2=abs(F2);F -1phaF2=angle(F2); subplot(4,1,1)5n 0plot(w,a1);田 -5-1title( 'it 幅度谱')!3" "'11.L-rir -r-5-10-505

14、1015w 相位谱L.R1,rirrrr5-10 / -5051015w 幅度谱1.l*- _1LL- rirff -广5-10-5051015w 相位谱下. 一仁一 4P ,F17 '>Z；r1 - r5-10-5051015wxlabel( 'fontsize14 bfw rightarrow')ylabel( 'fontsize14 bf|Fn| rightarrow')subplot(4,1,2) plot(w,phaF1);/title( 'it 相位谱) xlabel( 'fontsize14 bfw rightarro

15、w')ylabel( 'fontsize14 bf¥ n rightarrow' )subplot(4,1,3) /plot(w,a2); title( 'it 幅度谱) xlabel( 'fontsize14 bfw rightarrow')ylabel( 'fontsize14 bf|Fn| rightarrow')subplot(4,1,4) plot(w,phaF2); title( 'it 相位谱) xlabel( 'fontsize14 bfw rightarrow')ylabel(

16、'fontsize14 bf¥ n rightarrow' )实验记录四.(b)T=；t=-10:10;dw=;w=-4*pi:dw:4*pi;f1=heaviside(t).*sin(3笛；n 1 F及个人小结（包括:实验源程序、注释、nF1= heaviside (t)*exp(-j*t'*w)*T;1结果分析里F2=f1*exp(-j*t'*w)*T;与讨论等）a1=abs(F1);phaF1 =angle(F1);na2=abs(F2);FphaF2=angle(F2);subplot(4,1,1)plot(w,a1);n2title( 

17、9;it 幅度谱')xlabel('fontsize14 bfw rightarrow'ylabel('fontsize14 bf|F1n| rightarrow'subplot(4,1,2)plot(w,phaF1);title( 'it 相位谱')xlabel( 'fontsize14 bfw rightarrow'里ylabel( 'fontsize14 bf¥ 1n rightarrow'subplot(4,1,3)plot(w,a2);title( 'it 幅度谱')xl

18、abel('fontsize14 bfw rightarrow'ylabel('fontsize14 bf|F2n| rightarrow'subplot(4,1,4)10幅度谱111.L,5-nI -j _"1 |- .ITf-15-10-5051015w相位谱G 5 ；0-卜1fc'Xr JsNsjX?11Ariirrr-15-10-5051015w幅度谱a n,10L1II1.B.5-ii=t”，工ri-15-10-5051015wc相位谱50-,内礴一一,八心心2甘川X-|r1dfR-15-10-5051015)w)/)百度文库-让每个

19、人平等地提升自我plot(w,phaF2);title(xlabel('it 相位谱')'fontsize14 bfw rightarrow'ylabel('fontsize14 bf里 2n rightarrow'四.(c)T=;t=-10:10;dw=;w=-4*pi:dw:4*pi;y=sinc(2*t/pi);F1=y*exp(-j*t'*w)*T;实验记录及个人小 结(包括: 实验源程 序、注释、 结果分析 与讨论等)F2=(heaviside(-t/2)-heaviside(t/2)*exp(-j*t'*w)*T;a1

20、=abs(F1);phaFI =angle(F1);a2=abs(F2);phaF2=angle(F2);subplot(4,1,1)plot(w,a1);title(xlabel(ylabel('it 幅度谱')'fontsize14 bfw rightarrow'1-15-10-5100里 1n rightarrow'000w里 2n rightarrow'W-15-10-5-15-10-5-15-10-5'fontsize14 bf|F1n| rightarrow'subplot(4,1,2)plot(w,phaF1);ti

21、tle(xlabel(ylabel('it 相位谱')'fontsize14 bfw rightarrow''fontsize14 bfsubplot(4,1,3)plot(w,a2);title(xlabel(ylabel('it 幅度谱')'fontsize14 bfw rightarrow''fontsize14 bf|F2n| rightarrow'subplot(4,1,4)plot(w,phaF2);title(xlabel(ylabel(四.(c)T=;'it 相位谱')t=-

22、10:10;dw=;'fontsize14 bfw rightarrow''fontsize14 bfw=-4*pi:dw:4*pi;F1=rectpuls(t)*exp(-j*t'*w)*T;F2=rectpuls(2*t)*exp(-j*t'*w)*T;a1=abs(F1);w相位谱j0w相位谱101010phaFI =angle(F1);a2=abs(F2);幅度谱实验记录 及个人小 结(包括: 实验源程 序、注释、 结果分析 与讨论等)phaF2=angle(F2);subplot(4,1,1)/plot(w,a1);/title( 'it 幅度谱') xlabel('fontsize14 bfw rightarrow')ylabel('fontsize14 bf|F1n| rightarrow'subplot(4,1,2) plot