new-信号与系统分析实验报告

2018年信号与系统分析实验报告班级： 通信1604 姓名：杨浩思 学号：201610022 成绩：================================================================实验1:MATLAB中信号的表示与运算实验目的：1.掌握运用MATLAB表示常用连续和离散时间信号的方法；MATLAB进行信号的时移、翻转和尺度变换等操作；MATLAB进行信号卷积运算；MATALAB实验内容：PPT信号产生语句的练习；x(t)MATLAB4x(t)位移、尺度、翻转结合产生的波形。10.80.6tt(x0.40.20-4 -3 -2 -1 t

1 2 3 4X(2t-3)X(2t-3)的波形X(-2t-3)的波形X(t-1) 的波形X(-t-1)的波形3.已知x= [3265] [20-34] ，MATALABx，hy=x*h（stem语句）x波形h波形波形04.MATALABP663.2.4周期方波傅里叶级数展开效果。n=0时的合成波形谐波数为n=4 时的合成波形查阅资料了解并简述吉布斯效应吉布斯效应:用傅里叶级数展开有间断点的函数时，取任意有限项合成，在原信号间断点处都会有震荡的峰起。当取的项数足够大时，该峰起值趋近于一个常数，约等于该点跳变值的9%5.周期三角波信号傅里叶级数展开式如下所示，分析其频谱并通过MATLAB验证。f(t)f(t)A……t由对称性知b

0，可得：

2T

f(t)cos

4A)2为奇数020n n T T0200 2

0 A/

n0其中0

2/T0

f(t)

A4A2 2n

1n2

cosn0

t, n1,3,5,可得f(t)幅度谱为：An

4A, n1,3,5n22A, n02利用MATLAB1v1KHz周期三角波的幅度谱和谐波合成波形；nn=1 时的合成波形n= 2时的合成波形n=10 时的合成波形n= 10 时的幅度谱2:MATLAB实验目的：MATLABLTI系统的单位冲激响应和零状态响应；MATLAB完成系统频率响应函数的对数幅频特性和相频特性的绘制；MATLABLTI实验内容： RLC串联电路系统如图所示，R=3Ω，L=1H，C=0.5Fx(t)=sin(t)+sin(20t)，x(t)MATLAByzs(t)。R=3ΩLR=3ΩL=1Hx(t)yz(st)LCy''zs

(t)RCy'zs

(t)yzs

(t)x(t)y''zs

(t)3y'zs

(t)2yzs

(t)2x(t)MATLAB画出下列波形(1)(1)系统的单位冲激响应波形(2)x(t)的波形(3)x(t)yzs(t)的波形二阶无源低通滤波器电路如下所示P401 R

R TP401UUi2K0.01FC2K0.01FCUo1其传输函数为H(s) 1R2C2s23RCs1令s，可得系统的频率响应H(j) 11R2C22j3RC11R2C11R2C229R2令H()0.7求解该滤波器的3dB带宽为： 3.04 KHz使用利用MATLAB画出的以下波形。(1)(1)系统零极点图(2)滤波器的幅度频率特性（线性坐标）(3)滤波器的幅度频率特性（指数坐标）实验3:抽样定理与波形重建实验目的：了解低通滤波器的结构与特性，学会测量滤波器幅频特性的方法；实验设备：信号与系统分析实验箱；实验内容：2K2K2KP401 R

R TP401UUi0.01FC0.01FCUo二阶有源低通滤波器结构如下图所示：FC+12VP402RRTP4024.7K18K+-3300pFC-12V测量步骤：P04P401（无源低通；P04f=100HzW701使信号幅度为1V；100HzSS701（加；④测量不同频率下，输出信号的幅度值，并将数据填入表1中。P04P402（有源低通；⑥重复步骤② ③⑦测量不同频率下，输出信号的幅度值，并将数据填入表2中。1二阶无源低通逐点测量结果U(V)i111111111f(KHz)11.51.82.02.12.22.32.42.5U(V)o0.790.760.730.720.710.700.690.690.6820lgUo-2.04-2.38-2.73-2.85-2.97-3.09-3.22-3.22-3.34U(V)i111111111f(KHz)2.62.72.82.93.03.13.23.33.4U(V)o0.670.660.650.640.630.630.620.610.6020lgUo-3.47-3.60-3.74-3.87-4.03-4.03-4.15-4.29-4.432二阶有源低通逐点测量结果U(V)i111111111f(KHz)11.51.82.02.32.52.62.72.8U(V)o0.990.960.930.900.850.820.790.770.7520lgUo-0.08-0.35-0.63-0.91-1.41-1.72-2.04-2.27-2.49U(V)i111111111f(KHz)2.93.03.13.23.33.43.53.63.7U(V)o0.730.710.690.670.650.630.610.590.5720lgUo-2.73-2.97-3.22-3.47-3.74-4.01-4.29-4.58-4.88数据分析：分析测量值和理论值的误差，简述误差造成的原因；简述无源数据分析：分析测量值和理论值的误差，简述误差造成的原因；简述无源LPF和有源LPF的区别，简要分析两者性能差异的原因。因为电感电容都是非线性的，高频的分布参数影响特性从而无法实现理想化。1、有源滤波器是电子的，无源滤波器是机械的。2、有源滤波器是检测到某一设定好的谐波次数后抵消它，无源滤波器是通过电抗器与电容器的配合形成某次谐波通道吸收谐波。3、采用无源滤波器因为有电容器的原因，所以可提高功率因素。采用有源滤波器只是消除谐波与功率因素无关。4、有源滤波器用于小电流，无源滤波器可用于大电流。抽样定理及信号重建，实验框图如下所示：抽样器低通滤波器抽样器低通滤波器F’(t)K601控制DDSDDSF(t)抽样脉冲S(t)P01 抽样脉冲S(t)观察抽样信号波形①调整信号源，使P04输出1KHZ的三角波，调节电位器W701，使输出信号幅值为1Vpp；②连接P04与P601，输入三角波信号；连接P01与P602，输入抽样脉冲信号；TP603（F（t）K601拨到“空”位置进行观察；④使用不同的抽样脉冲频率，观察信号的变化。验证抽样定理与信号恢复①信号发生器输出f=1KHA=1V幅值的三角波接于P601CH1接于TP603观察抽样信号Fs(t)，CH2接于TP604观察恢复的信号波形。②拨动开关K601“2K”fc2=2KHz拨到“4K”fc2=4KHzTP604的信号波形。K601拨到“空”测量，观察信号恢复情况。1KHz3KHz，Fs(t)fc1和fc2低通滤波器，观察其原信号的恢复情况，并完成下列观察任务。(1)(1)抽样频率为4、LPF截止频率为 2KHz时Fs(t)和F'(t)的波形F'F'(t)是否失真，原因分析：图像失真，抽样频率不满足奈奎斯特采样定理的条件，截止频率不满足信号恢复的条件(2)(2)抽样频率为4、LPF截止频率为4 KHz时Fs(t)和F'(t)的波形F'(t)是否失真，原因分析：图像失真，抽样频率不满足奈奎斯特抽样定理，截止频率满足信号恢复的频率抽样频