信号系统实验报告.docx
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信号系统实验报告
信号与系统实验报告
指导老师：
院系：
班级：
姓名：
学号：
实验一：
绘制各种信号波形
实验内容：
绘制5种函数图像。
1.5个小窗口显示：
程序代码：
clc;
clearall;
closeall;
t=[-10:
0.01:
10];
y1=sin（t）;%正弦函数
y2=（t>0）;%阶跃函数
y3=（t==0）;%冲激函数
y4=exp（-2*t）;%指数函数
y5=（t>-1）-（t>1）;%门函数
figure;
subplot（3,2,1）;
plot（t,y1,'k'）;
gridon;
legend（'正弦函数'）;
subplot（3,2,2）;
plot（t,y2,'r'）;
gridon;
legend（'阶跃函数'）;
subplot（3,2,3）;
plot（t,y3,'k'）;
gridon;
legend（'冲激函数'）;
subplot（3,2,4）;
plot（t,y4,'g'）;
gridon;
legend（'指数函数'）;
subplot（3,1,3）;
plot（t,y5,'b'）;
gridon;
legend（'门函数'）;
运行结果：
2.同一坐标轴显示：
程序代码：
clc;
clearall;
closeall;
t=[-10:
0.01:
10];
y1=sin（t）;%正弦函数
y2=（t>0）;%阶跃函数
y3=（t==0）;%冲激函数
y4=exp（-2*t）;%指数函数
y5=（t>-1）-（t>1）;%门函数
figure;
plot（t,y1,'k'）;
holdon;
plot（t,y2,'r'）;
holdon;
plot（t,y3,'k'）;
holdon;
plot（t,y4,'g'）;
holdon;
plot（t,y5,'b'）;
holdon;
legend（'正弦函数','阶跃函数','冲激函数','指数函数','门函数'）;
axis（[-2,2,0,2]）;
gridon;
运行结果：
实验二：
信号的运算
实验内容：
信号的加减乘除，信号的平移，翻转，尺度变换，卷积运算，并画出图像。
程序代码：
clc;
clearall;
closeall;
t=[-10:
0.01:
10];
y1=（t>-1）-（t>1）;%门函数
y2=（sin（t）./t）;%sa函数
y3=0.5*y2;
figure;
subplot（2,2,1）;
y4=y3;
%加、减、乘、除
plot（t,y2+y3,'r'）;%加
holdon;
plot（t,y2-y3,'k'）;%加
holdon;
plot（t,y3.*y2,'g'）;%乘
holdon;
plot（t,y1./y2,'b'）;%除
holdon;
title（'加、减、乘、除'）;
legend（'加','减','乘','除'）;
gridon;
%平移、翻转
subplot（2,2,2）;
w=y2-1;
plot（t,w,'b'）;
holdon;
plot（t,-y2,'r'）;
holdon;
title（'平移、翻转'）;
legend（'平移','翻转',4）;
gridon;
%尺度变换
subplot（2,2,3）;
plot（t,y2,'b'）;%
holdon;
plot（2*t,y2,'r'）;
holdon;
plot（t,y3,'g'）;
holdon;
title（'Sa函数尺度变换'）;
legend（'Sa','扩展','压缩'）;
gridon;
%门函数卷积
subplot（2,2,4）;
w=conv（y1,y1）;%卷积
plot（w,'linewidth',2）;
title（'门函数卷积'）;
legend（'卷积',1）;
gridon;
运行结果：
实验三：
系统的响应的求解
实验内容：
求解系统y”（t）+5y’（t）+6y（t）=f’（t）+3f（t）
程序代码：
clc;
clearall;
closeall;
t=[0:
0.01:
10];
f=（t>-1）-（t>1）;%门函数（Input）
b=[1,3];
a=[1,5,6];
sys=tf（b,a）;
y1=impulse（sys,t）;
subplot（2,2,1）;
plot（t,y1）;
title（'冲激响应'）;
gridon;
y2=step（sys,t）;
subplot（2,2,2）;
plot（t,y2）;
title（'阶跃响应'）
gridon;
y3=lsim（sys,f,t）;
subplot（2,2,3）;
plot（t,y3）;
title（'零状态响应'）;
gridon;
w=conv（f,y1）;
subplot（2,2,4）
plot（w,'r'）;
title（'函数与冲激卷积'）;
gridon;
运行结果：
实验四：
系统的频域分析
实验内容：
编写门函数的傅立叶变换程序
程序代码：
clc;
clearall;
closeall;
R=0.05;
t=-2:
R:
2;
f=（t>-1）-（t>1）;%f（t）的时域宽度为2，t的取值范围放大为-2~2（求得门函数）
subplot（3,2,1）
plot（t,f）
xlabel（'t'）;
ylabel（'f（t）'）;
y=R*conv（f,f）;%求y（t）=f（t）*f（t）,本例y（t）的时宽为f（t）时宽的两倍（门函数自卷积）
n=-4:
R:
4;%n的取值范围为t的取值范围的两倍，为-4~4
subplot（3,2,2）;
plot（n,y）;
xlabel（'t'）;
ylabel（'y（t）=f（t）*f（t）'）;
axis（[-33-13]）;
W1=2*pi*5;
N=200;
k=-N:
N;
W=k*W1/N;
F=f*exp（-j*t'*W）*R;%求f（t）的傅里叶变换F（jw）
F=real（F）;
Y=y*exp（-j*n'*W）*R;%求y（t）的傅里叶变换Y（jw）
Y=real（Y）;
F1=F.*F
subplot（3,2,3）;
plot（W,F）;
xlabel（'w'）;
ylabel（'F（jw）'）;
subplot（3,2,4）;
plot（W,F1）;
xlabel（'w'）;
ylabel（'F（jw）.F（jw）'）;
axis（[-202004]）;
subplot（3,2,5）;
plot（W,Y）;
xlabel（'w'）;
ylabel（'Y（jw）'）;
axis（[-202004]）;
运行结果：
实验五：
系统的复频域分析
A.已知：
编写程序求其拉氏逆变换
程序代码：
clc;
clearall;
closeall;
b=2;
a1=[10];
a2=[11];
a=conv（conv（a1,a2）,a2）
[r,p,k]=residue（b,a）
运行结果：
a=
1210
r=
-2
-2
2
p=
-1
-1
0
k=
[]
B.已知：
，输入信号为阶跃函数,求输出
程序代码：
clc;
clearall;
closeall;
a1=[12];
a2=[13];
sys=tf（10,[a1,a2]）;%定义传输函数
t=[-2:
0.01:
2]'%定义抽样时间
f=（t>0）;
y=lsim（sys,f,t）%求零状态响应
plot（t,f,'b-',t,y,'r'）;
legend（'f（t）','y（t）'）;
gridon;
运行结果：
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