信号与系统实验五实验报告

Matlab的连续信号生成准时频域分析一、试验要求1、通过这次试验，学生应能把握Matlab软件信号表示与系统分析的常用方法。生疏。二、试验内容一24Hz，相位为π/6的正弦信号；3Hz20%的周期方波。非周期连续信号阶跃信号；指数信号：产生一个时间常数为10的指数信号；132s的矩形脉冲信号。三、试验过程一1) t=0:0.001:1;ft1=2*sin(8*pi*t+pi/6);plot(t,ft1);2) t=0:0.001:2;ft1=square(6*pi*t,20);plot(t,ft1),axis([0,2,-1.5,1.5]);3) t=-2:0.001:2;y=(t>0);ft1=y;plot(t,ft1),axis([-2,2,-1,2]);4) t=0:0.001:30;ft1=exp(-1/10*t);plot(t,ft1),axis([0,30,0,1]);5) t=-2:0.001:6;ft1=rectpuls(t-2,3);plot(t,ft1),axis([-2,6,-0.5,1.5]);四、试验内容二信号的尺度变换、翻转、时移〔平移〕f(t)，用MATLABf(t)、f(2t)f(2-2t)波形，三角波波形自定。信号的相加与相乘“+”实现，相乘用数组运算符“.*”实现。x(t)=exp(-0.4*t),y(t)=2cos(2pi*t)，画出信号x(t)+y(t)、x(t)*y(t)的波形。离散序列的差分与求和、连续信号的微分与积分五、试验过程二1) t=-3:0.001:3;ft1=tripuls(t,4,0.5);subplot(3,1,1);plot(t,ft1);title(”f(t)”);ft2=tripuls(2*t,4,0.5);subplot(3,1,2);plot(t,ft2);title(”f(2t)”);ft3=tripuls(2-2*t,4,0.5);subplot(3,1,3);plot(t,ft3);title(”f(2-2t)”);2) t=0:0.001:8;ft1=exp(-0.4*t)+2*cos(2*pi*t);subplot(2,1,1);plot(t,ft1);title(”x(t)+y(t)”);ft2=exp(-0.4*t).*(2*cos(2*pi*t));subplot(2,1,2);plot(t,ft2);title(”x(t)*y(t)”);3) t=-3:0.01:3;f1=tripuls(t,4,0.5);mf=max(f1);nf=min(f1);df=diff(f1)/0.01;mdf=max(df);ndf=min(df);f=inline(”tripuls(t,4,0.5)”);forx=1:length(t)intf(x)=quad(f,-3,t(x));endmif=max(intf);nif=min(intf);subplot(3,1,1),plot(t,f1,”linewidth”,2);grid;line([-33],[00]);ylabel(”f(t)”)axis([-3,3,nf-0.2,mf+0.2])subplot(3,1,2),plot(t(1:length(t)-1),df,”linewidth”,2);grid;line([-33],[00]);ylabel(”df(t)/dt”)axis([-3,3,ndf-0.2,mdf+0.2])subplot(3,1,3),plot(t,intf,”linewidth”,2);grid;line([-33],[00]);ylabel(”f(t)的积分”)axis([-3,3,nif-0.2,mif+0.2])xlabel(”t”)六、试验内容三连续时间系统零状态响应的求解方法f(t)=(sin2t)u(t)。连续时间系统冲激响应和阶跃响应的求解方法f(t)为单位冲激信号。七、试验过程三1) t=0:0.01:5;sys=tf([1],[12100]);f=10*sin(2*pi*t);y=lsim(sys,f,t);plot(t,y);xlabel(”Time(sec)”)ylabel(”y(t)”)2) t=0:0.01:5;sys=tf([10],[12100]);y=impulse(sys,t);plot(t,y);xlabel(”Time(sec)”)ylabel(”h(t)”)八、试验内容四试用MATLAB画出图示周期三角波信号的频谱。周期信号的频谱为：试用数值方法近似计算三角波信号的频谱图示三角波可表示为：f(t)(1t)[u(t1)u(t1)]1FjSa2(2)九、试验过程四1) N=8;n1=-N:-1;c1=-4*j*sin(n1*pi/2)/pi^2./n1.^2;c0=0;n2=1:N;c2=-4*j*sin(n2*pi/2)/pi^2./n2.^2;cn=[c1c0c2];n=-N:N;subplot(2,1,1);stem(n,abs(cn));ylabel(”Cn的幅度”);subplot(2,1,2);stem(n,angle(cn));ylabel(”Cn的相位”);xlabel(”\omega/\omega”);2) functiony=sf1(t,w)y=(t>=1&t<=1).*(1-abs(t)).*exp(1j*w*t);endw=linspace(-6*pi,6*pi,512);N=length(w);F=zeros(1,N);fork=1:NF(k)=quad(”sf1”,-1,1,[],[],w(k));endfigure(1);plot(w,real(F));xlable(”\omega”);ylabel(”F(j\omega)”);figure(2);plot(w,real(F)-sinc(w/2/pi).^2);xlabel(”\omega”);title(”计算误差”);试验四：频域分析设计试验一、试验要求析。二、试验内容1、了解频域分析的原理S域〔复频域〕就信号与线性系统的根本特性进展分析，目的是为了探究信号经线性系统传输与处理的根本规律。在线性时不变系统分析中，我们把系统响应分为零输入响应和零状态响应，r(t)h(t)e(t)之卷积，r(t)=h(t)*e(t)，利用R(jw)=H(jw)E(jw)式中，R(jw).H(jw).E(jw)分r(t).h(t).e(t)的变换式。H(jw)称为系统函数，可以简明、直观地给出系统响应的很多规律。visualcc＋＋语言。形显示的方法。三、试验过程1、for(inti=0;i<128;i++)v1t[i]=0.5;for(intj=128;j<230;j++)v1t[j]=1;for(intk=230;k<256;k++)v1t[k]=0;IsDraw=false;2、for(inti=0;i<128;i++)v1t[i]=sin(i/2/3.1415926);for(intj=128;j<256;j++)v1t[j]=0;IsDraw=false;由于窗信号的频谱是Sa函数所以对正弦函数加窗后相当于对窗函数调制频v1〔jw〕1/RC=0.1.1/