哈工大(威海)信号系统实验报告完整版.docx
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《信号与系统》实验报告
姓名:
学号:
同组人:
无
指导教师:
成绩:
实验一典型连续时间信号描述及运算
l实验报告要求:
(1)仿照单边指数信号的示例程序,按要求完成三种典型连续信号,即:
正弦信号、衰减正弦信号、钟型信号的波形绘制。
(要求:
要附上程序代码,以下均如此,不再说明)
(2)根据《信号与系统》教材第一章的习题1.1(1,3,5,8)函数形式绘制波形。
(3)完成三种奇异信号,即:
符号函数、阶跃信号、单位冲激信号的波形绘制。
(4)完成实验一中信号的运算:
三、6实验内容中的
(1)
(2)(3)(4)。
(5)求解信号的直流/交流分量,按第四部分的要求完成。
正文:
(1)
<1>正弦信号:
代码:
>>t=-250:
1:
250;
>>f1=150*sin(2*pi*t/100);
>>f2=150*sin(2*pi*t/200);
>>f3=150*sin(2*pi*t/200+pi/5);
>>plot(t,f1,'-',t,f2,'--',t,f3,'-.')
<2>衰减正弦信号
<3>
代码:
>>t=-250:
1:
250;
>>f1=400*exp(-1.*t.*t./10000);
>>f1=400*exp(-1.*t.*t./22500);
>>f1=400*exp(-1.*t.*t./62500);
>>plot(t,f1,'-',t,f2,'--',t,f3,'-.')
(2)习题1,3,5,8
<1>
代码:
t=0:
1:
10;
f=t;
plot(t,f)
<3>
代码:
t=1:
1:
10;
f=t;
plot(t,f)
<5>
代码:
t=0:
1:
10;
f=2-exp(-1.*t.);
plot(t,f)
<8>
代码:
t=1:
0.1:
2;
f=exp(-1.*t.)*cos(10*pi*t);
plot(t,f)
(3)三种奇异函数
<1>符号函数
代码:
t=-5:
0.05:
5;
f=sign(t);
plot(t,f)
<2>阶跃信号
代码:
>>t=-5:
0.1:
5;
>>f=u(t);
>>plot(t,f)
<3>单位冲激信号
代码:
functionchongji(t1,t2,t0)
dt=0.01;
t=t1:
dt:
t2;
n=length(t);
x=zeros(1,n);
x(1,(-t0-t1)/dt+1)=1/dt;
stairs(t,x);
axis([t1,t2,0,1.2/dt])title('单位冲激信号
δ(t)')
(4)实验三1234
<1>
symst
f1=sym('(-t+4)*(u(t)-u(t-4))');
subplot(1,2,1);
ezplot(f1);
y1=subs(f1,t,-t);
f3=f1+y1;
subplot(1,2,2);
ezplot(f3);
functionf=u(t)f=(t>0);
<2>
4、
functionf=u(t)
f=(t>0)
symst
f1=sym('(-t+4)*(u(t)-u(t-4))');
subplot(1,3,1);
ezplot(f1);
f2=sym('sin(2*pi*t)');
subplot(1,3,2);
ezplot(f2);
f6=f1.*f2;
subplot(1,3,3);
ezplot(f6);
5、
functionf=u(t)
f=(t>0)
symst
f1=sym('(-t+4)*(u(t)-u(t-4))');
f2=sym('sin(2*pi*t)');
subplot(1,3,1);
ezplot(f2);
f6=f1.*f2;
y6=subs(f6,t,t-2);
subplot(1,3,2);
ezplot(y6);
f7=y6+f2;
subplot(1,3,3);
ezplot(f7);
四、
t=0:
0.1:
500;
f=100.*abs(sin(2.*pi.*t./50));
plot(t,f,t,fD,t,fA)
调用子程序:
functionfD=fDC(f)
fD=mean(f);
functionfA=fAC(f,fD)
fA=f-fD;
(5)求解信号的交直流分量
代码:
functionfD=fDC(f)
fD=mean(f);
functionfA=fAC(f,fD)
fA=f-fD;
t=0:
0.1:
500;
f(t)=100|sin(2*PI*t/50)|;
plot(t,fD,t,fA)
实验二线性系统时域分析
l实验报告要求:
(1)求解下面两个信号的卷积积分。
要求:
1)在实验报告中推导出这两个信号卷积积分运算表达式;(手写)
2)利用MATLAB进行求解验证,附程序代码和波形。
(2)已知描述系统的微分方程和激励信号如下
r¢¢(t)+3r¢(t)+2r(t)=e¢(t)+3e(t),e(t)=u(t)。
要求:
1)用解析法求系统的零状态响应r(t);(手写)
2)利用MATLAB绘出系统零状态响应的时域仿真波形,并验证1)的结果是否正确,附程序代码和波形;
3)利用MATLAB绘出系统的冲激响应和阶跃响应波形,附程序代码和波形。
正文:
(1)求解下面两个信号的卷积积分。
<1>在实验报告中推导出这两个信号卷积积分运算表达式;(手写)
<2>利用MATLAB进行求解验证,附程序代码和波形。
代码:
p=0.01;
k1=-1/2:
p:
1;
f1=1;
k2=0:
p:
2;
f2=0.5*k2;
[f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p)
function[f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p)
f=conv(f1,f2);
f=f*p;
k0=k1
(1)+k2
(1);
k3=length(f1)+length(f2)-2;
k=k0:
p:
(k3*p+k0);
subplot(2,2,1)
plot(k1,f1)
xlabel('t')
ylabel('f1(t)')
subplot(2,2,2)
plot(k2,f2)
ylabel('f2(t)')
subplot(2,2,3)
plot(k,f);
h=get(gca,'position');
h(3)=2.5*h(3);
set(gca,'position',h)
title('f(t)=f1(t)*f2(t)')
xlabel('t')
ylabel('f(t)')
(2)已知描述系统的微分方程和激励信号如下
r¢¢(t)+3r¢(t)+2r(t)=e¢(t)+3e(t),e(t)=u(t)。
要求:
<1>用解析法求系统的零状态响应r(t);(手写)
<2>利用MATLAB绘出系统零状态响应的时域仿真波形,并验证<1>的结果是否正确,附程序代码和波形;
代码:
>>a=[1,3,2];
>>b=[0,1,3];
>>impulse(a,b)
<3>利用MATLAB绘出系统的冲激响应和阶跃响应波形,附程序代码和波形。
代码:
a=[1,3,2];
b=[0,1,3];
step(b,a)
代码;a=[1,3,2];
b=[0,1,3];
>>p=0.01;
>>t=0:
p:
5;
>>x=exp(-t);
>>lsim(b,a,x,t)
实验三:
实验报告内容:
对所给音频信号,进行时域压缩和扩展,画出时域波形与幅度谱,使其满足以下要求。
(1)将music1.wav的音调变低a倍(0.8(2)将music2.wav的音调变化到与儿童和男声相似的声音,分析变换前后的10%带宽的变化情况(变宽或变窄多少)。
(1)
①a=[0.91.01.2];
a1=30;b=11025;
[x0b]=wavread('F:
\信号与系统\music1.wav');
form=1:
3;
a2=a1*a(m);
x=resample(x0,a1,a2);
wavplay(x,b);
t=0:
1/b:
(length(x)-1)/b;
subplot(3,3,3*m-2);
plot(t,x);
axis([06-infinf]);
title(['a=',num2str(a(m)),'的时域图']);
N=(length(resample(x0,a1,a1*max(a))));
f=(-N/2:
N/2-1)/N*b;
X=fftshift(fft(x,N));
AMP=abs(X);
AMP0=AMP/max(AMP);
subplot(3,3,3*m-1);
plot(f,AMP0);
title(['a=',num2str(a(m)),'的频域图']);
subplot(3,3,3*m);
plot(f,AMP0);
axis([-infinf00.1])
title(['a=',num2str(a(m)),'的10%带宽图']);
end
②
a=[10.71.4];
str=['原''男'‘童'];
a1=30;
b=11025;
[x0b]=wavread('F:
\信号实验_2018\music2.wav');
form=1:
3;
a2=a1*a(m);
x=resample(x0,a1,a2);
wavplay(x,b);
t=0:
1/b:
(length(x)-1)/b;
subplot(3,3,3*m-2);plot(t,x);
axis([03-infinf])