信号分析与处理MATLAB仿真实验报告.docx
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信号分析与处理MATLAB仿真实验报告
信号分析与处理
MATLAB仿真实验报告
2009.12.25
院系：
电气工程学院
专业:
自动化
班级：
姓名：
学号：
实验7离散时间序列的卷积
实验目的：
学会用MATLAB实现对离散时间序列的卷积,掌握利用h（n）与输入x（n）卷积来求系统零状态响应的方法。
实验要求：
使用MATLAB中求卷积函数的conv（）,并对结果分析总结。
实验内容：
LTI系统的单位脉冲响应为h（n）=（0.9）
ε（n）,输入序列为x（n）=ε（n）-ε（n-10）,求系统的输出y（n）。
程序
function[y,ny]=conv_m（x,nx,h,nh）;
y=conv（x（5:
45）,h）;
ny=nh;
y=y（1:
41）;
subplot（3,1,1）;stem（nx,x,'filled'）;axis（[-4,40,0,1]）;title（'x[n]'）;
subplot（3,1,2）;stem（nh,h,'filled'）;axis（[-4,40,0,1]）;title（'h[n]'）;
subplot（3,1,3）;stem（ny,y,'filled'）;axis（[-4,40,0,8]）;title（'y[n]'）;
实验结果：
结果分析：
改变参数以后的程序：
function[y,ny]=conv_m（x,nx,h,nh）;
y=conv（x（5:
45）,h）;
ny=nh;
y=y（1:
41）;
subplot（3,1,1）;stem（nx,x,'filled'）;axis（[-4,40,0,1]）;title（'x[n]'）;
subplot（3,1,2）;stem（nh,h,'filled'）;axis（[-4,40,0,1]）;title（'h[n]'）;
subplot（3,1,3）;stem（ny,y,'filled'）;axis（[-4,40,0,2]）;title（'y[n]'）;
输出结果：
实验8连续时间信号的卷积
实验目的：
学会用MATLAB实现对连续时间信号的卷积，掌握利用卷积的方法求系统零状态响应，并与离散系统比较。
实验要求：
使用MATLAB中求卷积函数的conv（），并对结果分析总结。
实验内容：
已知某连续系统的单位冲激响应h（t）=e-5t*ε（t）,输入信号x（t）=ε（t）-ε（t-1）,求解系统的零状态响应y（t）
程序
p=0.01;
t=0:
p:
2;
x=heaviside（t）-heaviside（t-1）;
x
（1）=1;x（101）=1;
h=exp（-5*t）;
hl=h*p;
y=conv（x,hl）;
y=y（1:
length（t））;
subplot（3,1,1）;plot（t,x）;axis（[-1,2,0,1.2]）;title（'x（t）'）;
subplot（3,1,2）;plot（t,h）;axis（[0,2,0,1.2]）;title（'h（t）'）;
subplot（3,1,3）;plot（t,y）;axis（[0,2,0,0.22]）;title（'y（t）'）;
实验结果
结果分析
改变参数后程序
p=0.01;
t=0:
p:
2;
x=heaviside（t）-heaviside（t-1）;
x
（1）=1;x（101）=1;
h=exp（-5*t）;
hl=h*p;
y=conv（x,hl）;
y=y（1:
length（t））;
subplot（3,1,1）;plot（t,x）;axis（[-1,2,0,1.0]）;title（'x（t）'）;
subplot（3,1,2）;plot（t,h）;axis（[0,2,0,1.0]）;title（'h（t）'）;
subplot（3,1,3）;plot（t,y）;axis（[0,2,0,0.5]）;title（'y（t）'）;
输出图形
实验18周期信号的频谱分析
实验目的：
学会用MATLAB绘制周期信号的频谱
实验要求：
使用MATLAB中的符号积分函数int（）
实验内容：
对于周期矩形脉冲信号，若A=1，T=5s,г=T/4=1.25s,试求其傅里叶系数Xk，并绘制出频谱图。
程序
symstk;
T=5;tao=1.25;A=1;
x0=int（A,t,-tao/2,tao/2）/T
x=A*exp（-j*k*2*pi/T*t）;
xk=int（x,t,-tao/2,tao/2）/T;
xk=simple（xk）
t=[-2*T:
0.01:
2*T];
x1=rectpuls（t,tao）;
subplot（1,2,1）;plot（t,x1）
holdon
x1=rectpuls（t-5,tao）;
plot（t,x1）
holdon
x1=rectpuls（t+5,tao）;
plot（t,x1）
holdoff
title（'周期矩形脉冲（tao=T/4）'）
xlabel（'t'）
axis（[-8,8,0,1.2]）
k=[-20:
-1,eps,1:
20];
xk=subs（xk,k,'k'）;
subplot（1,2,2）;stem（k,xk,'filled'）
line（[-20,20],[0,0]）
title（'周期矩形脉冲的频谱'）
xlabel（'k'）
ylabel（'Xk'）
实验结果
结果分析
减小脉冲的宽度，令tao=T/4=2.5
则输出图形为
实验21非周期信号的傅里叶变换
实验目的：
学会用MATLAB求解非周期信号的傅里叶变换
实验要求：
使用MATLAB中直接求傅里叶变换域逆变换的函数fourier（）与ifourier（）
实验内容：
已知矩形脉冲信号x（t）=ε（t+1）-ε（t-1），将其乘以载波信号cos（10∏t）,得到已调信号y（t）=x（t）cos（10∏t）,试用MATLAB画出信号x（t）,y（t）的波形及其频谱，并观察频谱搬移情况。
程序：
R=0.005;
t=-1.2:
R:
1.2;
x=Heaviside（t+1）-Heaviside（t-1）;
x（41）=1;x（441）=1;
y=x.*cos（10*pi*t）;
subplot（2,2,1）;plot（t,x）
axis（[-2,2,0,1.2]）
xlabel（'t'）;ylabel（'x（t）'）;
subplot（2,2,3）;plot（t,y）
xlabel（'t'）;ylabel（'y（t）=x（t）*cos（10*pi*t）'）;
W1=40;
N=1000;
k=-N:
N;
W=k*W1/N;
X=x*exp（-j*t'*W）*R;
X=real（X）;
Y=y*exp（-j*t'*W）*R;
Y=real（Y）;
subplot（2,2,2）;plot（W,X）
xlabel（'w'）;ylabel（'X（w）'）;
subplot（2,2,4）;plot（W,Y）
xlabel（'w'）;ylabel（'Y（w）'）;
输出结果
结果分析
修改采样点数后的输出结果W1=25
实验22离散时间信号的频谱分析
实验目的：
学会用MATLAB求解离散时间福利叶变换
实验要求：
已知序列x（n）=（-0.9）
-5≤n≤5,求其离散时间傅里叶变换X（ejΩ）
程序
n=-5:
5;
x=（-0.9）.^n;
k=-200:
200;
w=（pi/100）*k;
X=x*（exp（-j*pi/100））.^（n'*k）;
magX=abs（X）;
angX=angle（X）;
subplot（2,1,1）;plot（w/pi,magX）;
axis（[-2,2,0,15]）
xlabel（'\Omega/（\pi）'）;ylabel（'幅度'）
subplot（2,1,2）;plot（w/pi,angX）/pi;
axis（[-2,2,-4,4]）
xlabel（'\Omega/（\pi）'）;ylabel（'相位/（\pi）'）
实验结果
结果分析
改变参数后的程序
n=-5:
5;
x=（-0.9）.^n;
k=-200:
200;
w=（pi/100）*k;
X=x*（exp（-j*pi/100））.^（n'*k）;
magX=abs（X）;
angX=angle（X）;
subplot（2,1,1）;plot（w/pi,magX）;
axis（[-2,1,0,5]）
xlabel（'\Omega/（\pi）'）;ylabel（'幅度'）
subplot（2,1,2）;plot（w/pi,angX）/pi;
axis（[-2,1,-4,4]）
xlabel（'\Omega/（\pi）'）;ylabel（'相位/（\pi）'）
输出结果
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