信号与系统实验报告.docx
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信号与系统实验报告
一：
实验名称
用MATLAB进行信号的时,频域分析
二：
实验任务
用MATLAB编程计算信号的卷积，分析信号的频域特性
三：
实验设备
计算机，MATLAB软件
四：
实验内容
实验一：
已知两个信号x1（t）=ε（t-1）-ε（t-2）和x2=ε（t）-ε（t-1），试画出卷积y（t）=x1（t）*x2（t）的波形。
MATLAB程序如下：
T=0.01;
t1=1;t2=2;
t3=0;t4=1;
t=0:
T:
t2+t4;
x1=ones（size（t））.*（（t>t1）-（t>t2））;
x2=ones（size（t））.*（（t>t3）-（t>t4））;
y=conv（x1,x2）*T;
subplot（3,1,1）,plot（t,x1）;
ylabel（'x1（t）'）;
subplot（3,1,2）,plot（t,x2）;
ylabel（'x2（t）'）;
subplot（3,1,3）,plot（t,y（1:
（t2+t4）/T+1））;
ylabel（'y（t）=x1*x2'）;
xlabel（'t/s'）;
波形图如下：
实验二：
已知x（t）=e-t
（t），h（t）=te（-t/2）
（t），试计算y
（t）=x（t）*h（t）。
MATLAB程序如下：
t2=3;t4=11;
T=0.01;
t=0:
T:
t2+t4;
x=exp（-t）.*（（t>0）-（t>t2））;
h=t.*exp（-t/2）.*（（t>0）-（t>t4））;
y=conv（x,h）*T;
yt=4*exp（-t）+2*t.*exp（-1/2*t）-4*exp（-1/2*t）;
subplot（3,1,1）,plot（t,x）;
ylabel（'x（t）'）;
subplot（3,1,2）,plot（t,h）;
ylabel（'h（t）'）;
subplot（3,1,3）,plot（t,y（1:
（t2+t4）/T+1）,t,yt,'--r'）;
legend（'bynumerical','Theoretical'）;
ylabel（'y=x*h'）;
xlabel（'t/s'）;
波形如下：
实验三：
（一）幅度为A，宽度为
。
重复周期为T的举行脉冲信号f（t），当A=1，
=0.1，T=0.5s时画出其频谱图。
MATLAB程序如下：
a=1;tao=0.1;t=0.5;
n0=t/tao;
n=0:
2*n0;
fn_p=a*tao/t*（sin（n*pi*tao/t+eps*（n==0）））./（n*pi*tao/t+eps*（n==0））;
fn_pabs=abs（fn_p）;
fn_pang=angle（fn_p）;
fn_mabs=fliplr（fn_pabs（2:
2*n0+1））;
fn_mang=-fliplr（fn_pang（2:
2*n0+1））;
fnabs=[fn_mabsfn_pabs];
fnang=[fn_mangfn_pang];
subplot（2,1,1）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnabs）;
text（4,0.11,'amplitudespectrum'）;
subplot（2,1,2）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnang）;
text（-2,2,'phasespectrum'）;
xlabel（'n'）;grid
波形图如下：
（2）保持
不变，把T依次改为1,2,3得到的波形图.
MATLAB程序如下：
a=1;tao=0.1;t=1;
当T=1时：
n0=t/tao;
n=0:
2*n0;
fn_p=a*tao/t*（sin（n*pi*tao/t+eps*（n==0）））./（n*pi*tao/t+eps*（n==0））;
fn_pabs=abs（fn_p）;
fn_pang=angle（fn_p）;
fn_mabs=fliplr（fn_pabs（2:
2*n0+1））;
fn_mang=-fliplr（fn_pang（2:
2*n0+1））;
fnabs=[fn_mabsfn_pabs];
fnang=[fn_mangfn_pang];
subplot（2,1,1）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnabs）;
text（4,0.11,'amplitudespectrum'）;
subplot（2,1,2）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnang）;
text（-2,2,'phasespectrum'）;
xlabel（'n'）;grid
波形图：
当T=2时：
MATLAB程序如下：
a=1;tao=0.1;t=2;
n0=t/tao;
n=0:
2*n0;
fn_p=a*tao/t*（sin（n*pi*tao/t+eps*（n==0）））./（n*pi*tao/t+eps*（n==0））;
fn_pabs=abs（fn_p）;
fn_pang=angle（fn_p）;
fn_mabs=fliplr（fn_pabs（2:
2*n0+1））;
fn_mang=-fliplr（fn_pang（2:
2*n0+1））;
fnabs=[fn_mabsfn_pabs];
fnang=[fn_mangfn_pang];
subplot（2,1,1）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnabs）;
text（4,0.11,'amplitudespectrum'）;
subplot（2,1,2）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnang）;
text（-2,2,'phasespectrum'）;
xlabel（'n'）;grid
波形图如下：
当T=3时：
MATLAB程序如下：
a=1;tao=0.1;t=3;
n0=t/tao;
n=0:
2*n0;
fn_p=a*tao/t*（sin（n*pi*tao/t+eps*（n==0）））./（n*pi*tao/t+eps*（n==0））;
fn_pabs=abs（fn_p）;
fn_pang=angle（fn_p）;
fn_mabs=fliplr（fn_pabs（2:
2*n0+1））;
fn_mang=-fliplr（fn_pang（2:
2*n0+1））;
fnabs=[fn_mabsfn_pabs];
fnang=[fn_mangfn_pang];
subplot（2,1,1）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnabs）;
text（4,0.11,'amplitudespectrum'）;
subplot（2,1,2）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnang）;
text（-2,2,'phasespectrum'）;
xlabel（'n'）;grid
波形图如下：
（3）保持T不变，把
依次改为0.05,0.2和0.3,观察所得到的波形图：
当
=0.05时：
MATLAB程序如下：
a=1;tao=0.05;t=0.5;
n0=t/tao;
n=0:
2*n0;
fn_p=a*tao/t*（sin（n*pi*tao/t+eps*（n==0）））./（n*pi*tao/t+eps*（n==0））;
fn_pabs=abs（fn_p）;
fn_pang=angle（fn_p）;
fn_mabs=fliplr（fn_pabs（2:
2*n0+1））;
fn_mang=-fliplr（fn_pang（2:
2*n0+1））;
fnabs=[fn_mabsfn_pabs];
fnang=[fn_mangfn_pang];
subplot（2,1,1）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnabs）;
text（4,0.11,'amplitudespectrum'）;
subplot（2,1,2）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnang）;
text（-2,2,'phasespectrum'）;
xlabel（'n'）;grid
波形图如下：
当
=0.2时：
MATLAB程序如下：
a=1;tao=0.2;t=0.5;
n0=t/tao;
n=0:
2*n0;
fn_p=a*tao/t*（sin（n*pi*tao/t+eps*（n==0）））./（n*pi*tao/t+eps*（n==0））;
fn_pabs=abs（fn_p）;
fn_pang=angle（fn_p）;
fn_mabs=fliplr（fn_pabs（2:
2*n0+1））;
fn_mang=-fliplr（fn_pang（2:
2*n0+1））;
fnabs=[fn_mabsfn_pabs];
fnang=[fn_mangfn_pang];
subplot（2,1,1）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnabs）;
text（4,0.11,'amplitudespectrum'）;
subplot（2,1,2）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnang）;
text（-2,2,'phasespectrum'）;
xlabel（'n'）;grid
波形图如下：
当
=0.3时：
MATLAB程序如下：
a=1;tao=0.3;t=0.5;
n0=t/tao;
n=0:
2*n0;
fn_p=a*tao/t*（sin（n*pi*tao/t+eps*（n==0）））./（n*pi*tao/t+eps*（n==0））;
fn_pabs=abs（fn_p）;
fn_pang=angle（fn_p）;
fn_mabs=fliplr（fn_pabs（2:
2*n0+1））;
fn_mang=-fliplr（fn_pang（2:
2*n0+1））;
fnabs=[fn_mabsfn_pabs];
fnang=[fn_mangfn_pang];
subplot（2,1,1）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnabs）;
text（4,0.11,'amplitudespectrum'）;
subplot（2,1,2）,stem（（-2*n0:
2*n0）,fnang）;
text（-2,2,'phasespectrum'）;
xlabel（'n'）;grid
波形图如下：
五：
实验分析
由实验三的波形图我们可以看出：
1.当
不变，依次改变T的值为0.5,1,2,3，所得到的波形图越来越密集，且所占的横轴宽度也越来越宽；
2.当T不变，依次改变
的值为0.05,0.2，0.3，所得到的波形图越来越稀疏。
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