广工信号与系统实验报告1-3

实验一连续时间信号的Matlab表示与计算实验目的1、初步学习MATLAB语言，熟悉MATLAB软件的根本使用。2、掌握用MATLAB描述连续时间信号方法，能够编写MATLAB程序，实现各种信号的时域变换和运算，并且以图形的方式再现各种信号的波形。实验内容与步骤图1-14图1-14ft=2*heaviside(t)+2*heaviside(t-2)-2*heaviside(t-4)-2*heaviside(t-6);plot(t,ft);ft=sym('2*heaviside(t)+2*(t-2)*heaviside(t-2)*heaviside(3-t)+2*heaviside(t-3)-2*(t-3)*heaviside(t-3)*heaviside(4-t)-2*heaviside(t-4)-2*heaviside(t-6)');subplot(2,2,2),ezplot(ft);f3=sym('2*t*heaviside(t)-2*(t-2)*heaviside(t-2)-2*(t-4)*heaviside(6-t)*heaviside(t-4)');subplot(2,2,3);ezplot(f3);title('f3');实验体会：第一次使用Matlab这个软件，就让我初步了解Matlab软件的使用，Matlab软件可以用于数值和符号的计算、绘图等方面，对于我们电工科专业在信号处理方面有很大的用途。它的方便让我更有兴趣继续努力学习Matlab软件。t=0:pi/100:2*pi;ft=abs(10*sin(t));plot(t,ft);y=@(x)5*x^2.*(x>=0&x<1)+5*(x-1)^2.*(x>=1&x<2)+5*(x-2)^2.*(x>=2&x<3);fplot(y,[0,3]);实验二连续时间系统的时域分析一、实验目的：1、掌握用Matlab进行卷积运算的数值方法和解析方法,加深对卷积积分的理解。2、学习利用Matlab实现LTI系统的冲激响应、阶跃响应和零状态响应。二、实验内容及步骤：编写程序Q2_1，完成与两函数的卷积运算。解：程序如下：p=0.01;k1=0:p:2;f1=2*k1;k2=0:p:2;f2=2*k2;[f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p)仿真如图1图1图2编写程序Q2_2，完成与两函数的卷积运算。解：程序如下：p=0.01;k1=-1:p:1;f1=2*(heaviside(k1+1)-heaviside(k1-1));k2=-2:p:2;f2=heaviside(k2+2)-heaviside(k2-2);[f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p)t0=-2;t1=2;dt=0.01;t=t0:dt:t1;x=2*(heaviside(t+1)-heaviside(t-1));h=heaviside(t+2)-heaviside(t-2);y=dt*conv(x,h);%Computetheconvolutionofx(t)andh(t)subplot(221)plot(t,x),gridon,title('Signalx(t)'),axis([t0,t1,0,3])subplot(222)plot(t,h),gridon,title('Signalh(t)'),axis([t0,t1,0,2])subplot(212)t=2*t0:dt:2*t1;%Againspecifythetimerangetobesuitabletotheplot(t,y),gridon,title('Theconvolutionofx(t)andh(t)'),axis([2*t0,2*t1,0,1]),xlabel('Timetsec')实验三连续时间系统的时域分析一、实验目的1、掌握连续时间周期信号的傅里叶级数的物理意义和分析方法；2、观察截短傅里叶级数而产生的“Gibbs现象〞，了解其特点以及产生的原因；3、掌握连续时间傅里叶变换的分析方法及其物理意义；4、掌握各种典型的连续时间非周期信号的频谱特征以及傅里叶变换的主要性质；5、学习掌握利用MATLAB语言编写计算CTFS、CTFT和DTFT的仿真程序，并能利用这些程序对一些典型信号进行频谱分析，验证CTFT、DTFT的假设干重要性质。根本要求：掌握并深刻理傅里叶变换的物理意义，掌握信号的傅里叶变换的计算方法，掌握利用MATLAB编程完成相关的傅里叶变换的计算。反复执行程序Program3_2，每次执行该程序时，输入不同的N值，并观察所得到的周期方波信号。吉伯斯现象的特点是：%Program3_3%ThisprogramisusedtocomputetheFourierseriescoefficientsakofaperiodicsquarewaveclear,closeallT=2;dt=0.00001;t=-2:dt:2;x1=u(t)-u(t-1-dt);x=0;form=-1:1x=x+u(t-m*T)-u(t-1-m*T-dt);%Periodicallyextendx1(t)toformaperiodicsignalendw0=2*pi/T;N=input('TypeinthenumberoftheharmoniccomponentsN=:');L=2*N+1;fork=-N:1:N;ak(N+1+k)=(1/T)*x1*exp(-j*k*w0*t')*dt;endphi=angle(ak);y=0;forq=1:L;%Synthesiztheperiodicsignaly(t)fromthefiniteFourierseriesy=y+ak(q)*exp(j*(-(L-1)/2+q-1)*2*pi*t/T);end;subplot(221),plot(t,x),title('Theoriginalsignalx(t)'),axis([-2,2,-0.2,1.2]),subplot(223),plot(t,y),title('Thesynthesissignaly(t)'),axis([-2,2,-0.2,1.2]),xlabel('Timet'),subplot(222)k=-N:N;stem(k,abs(ak),'k.'),title('Theamplitude