中南大学信号与系统实验报告.docx
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中南大学信号与系统实验报告
《信号与系统》
实验报告
目录
实验一基本信号的生成1
实验二信号的基本运算7
实验三系统的时域分析12
实验四周期信号的频域分析20
实验一
1、在
范围内产生并画出以下信号：
a）
；
b）
；
c）
；
d）
。
2、在
范围内产生并画出以下信号：
a）
；
b）
；
c）
。
请问这三个信号的基波周期分别是多少？
1、a）k1=-10:
10;
delta=[zeros（1,10）,1,zeros（1,10）];
stem（k1,delta）
b）
k=-10:
10;
delta=[zeros（1,8）,1,zeros（1,12）];
stem（k,delta）
C）
k=-10:
10;
delta=[zeros（1,14）,1,zeros（1,6）];
stem（k,delta）
D）
k=-10:
10;
delta1=[zeros（1,8）,1,zeros（1,12）];
delta2=[zeros（1,14）,1,zeros（1,6）];
y1=2*delta1;
y2=delta2;
stem（k,y1-y2）
2、a）
k=0:
31;
f1=sin（k*pi/4）.*cos（k*pi/4）;
stem（k,f1）
2（b）
k=0:
31;
f2=（cos（k*pi/4））.^2;
stem（k,f2）
2（c）
k=0:
30;
f3=sin（k*pi/4）.*cos（k*pi/8）;
stem（k,f3）
实验二
已知信号
如下图所示：
a）用MATLAB编程复现上图；
b）画出
的波形；
c）画出
的波形；
d）画出
的波形。
已知信号
如下图所示：
t=-4:
0.001:
4;
ft1=2*tripuls（t,6,0）;
subplot（2,2,1）
plot（t,ft1）
title（'f（t）'）
ft2=2*tripuls（2-2*t,6,0）;
subplot（2,2,2）
plot（t,ft2）
title（'f（2-2t）'）
h=0.001;
ft3=diff（functri（t））*1/h;
subplot（2,2,3）
plot（t（1:
length（t）-1）,ft3）
title（'df（t）/dt'）
forx=1:
length（t）
ft4（x）=quad（'functri',-4,t（x））;
end
subplot（2,2,4）
plot（t,ft4）
title（'integraloff（t）'）
实验三
1、
k=-20:
100;
a=[1-10.9];
b=[1];
h=impz（b,a,k）;
subplot（211）
stem（k,h）
title（'单位脉冲响应的近似值'）
K=-10:
50;
hk=0.9.^k;
subplot（212）
stem（k,hk）
axis（[010-20003000]）
title（'单位脉冲响应的理论值'）
k=-10:
50;
>>h=0.9.^k;
f=[zeros（1,10）,ones（1,11）];
>>z=conv（f,h）;
N=length（z）;
stem（0:
N-1,z）
R=101;
>>d=rand（1,R）-0.5;
>>t=0:
100;
>>s=2*sin（0.05*pi*t）;
>>f=s+d;
>>subplot（211）;
>>plot（t,d,'g-.',t,s,'b--',t,f,'r-'）;
>>legend（'d[t]','s[t]','f[t]'）;
>>b=[0.220];a=[1-0.8];
>>y=filter（b,a,f）;
>>subplot（212）;
>>plot（t,s,'b--',t,y,'r-'）;
>>legend（'s[t]','y[t]'）
实验四
1、function[A_sym,B_sym]=CTFShchsym
symstnkx
T=4;
tao=T/4;
a=-1.5;
ifnargin<4
Nf=10;
end
ifnargin<5
Nn=32;
end
x=time_fun_x（t）;
A0=int（x,t,a,T+a）/T;
As=2/T*int（x*cos（2*pi*n*t/T）,t,a,T+a）;
Bs=2/T*int（x*sin（2*pi*n*t/T）,t,a,T+a）;
A_sym
（1）=double（vpa（A0,Nn））;
fork=1:
Nf
A_sym（k+1）=double（vpa（subs（As,n,k）,Nn））;
B_sym（k+1）=double（vpa（subs（Bs,n,k）,Nn））;
end
ifnargout==0
c=A_sym;
disp（c）;
d=B_sym;
disp（d）;
t=-3*T:
0.01:
3*T;
f0=c
（1）;
f1=c
（2）.*cos（2*pi*1*t/T）+d
（2）.*sin（2*pi*1*t/T）;
f2=c（3）.*cos（2*pi*2*t/T）+d（3）.*sin（2*pi*2*t/T）;
f3=c（4）.*cos（2*pi*3*t/T）+d（4）.*sin（2*pi*3*t/T）;
f4=c（5）.*cos（2*pi*4*t/T）+d（5）.*sin（2*pi*4*t/T）;
f5=c（6）.*cos（2*pi*5*t/T）+d（6）.*sin（2*pi*5*t/T）;
f6=c（7）.*cos（2*pi*6*t/T）+d（7）.*sin（2*pi*6*t/T）;
f7=c（8）.*cos（2*pi*7*t/T）+d（8）.*sin（2*pi*7*t/T）;
f8=c（9）.*cos（2*pi*8*t/T）+d（9）.*sin（2*pi*8*t/T）;
f9=c（10）.*cos（2*pi*9*t/T）+d（10）.*sin（2*pi*9*t/T）;
f10=c（11）.*cos（2*pi*10*t/T）+d（11）.*sin（2*pi*10*t/T）;
f11=f0+f1+f2;
f12=f11+f3;
f13=f12+f4+f5+f6;
f14=f13+f7+f8+f9+f10;
subplot（2,2,1）
plot（t,f0+f1）,holdon
y=time_fun_e（t）;
plot（t,y,'r:
'）
title（'直流+基波'）
axis（[-8,8,-0.5,1.5]）
subplot（2,2,2）
plot（t,f12）,holdon
y=time_fun_e（t）;
plot（t,y,'r:
'）
title（'1-3次谐波+直流'）
axis（[-8,8,-0.5,1.5]）
subplot（2,2,3）
plot（t,f13）,holdon
y=time_fun_e（t）;
plot（t,y,'r:
'）
title（'1-6次谐波+直流'）
axis（[-8,8,-0.5,1.5]）
subplot（2,2,4）
plot（t,f14）,holdon
y=time_fun_e（t）;
plot（t,y,'r:
'）
title（'1-10次谐波+直流'）
axis（[-8,8,-0.5,1.5]）
holdoff
end
functiony=time_fun_e（t）
a=1.5;
T=4;
h=1;
tao=T/4;
t=-3*T:
0.01:
3*T;
e1=1/2+1/2.*sign（t-0.5+tao/2）;
e2=1/2+1/2.*sign（t-0.5-tao/2）;
y=h.*（e1-e2）;
functionx=time_fun_x（t）
h=1;
x1=sym（'Heaviside（t）'）*h;
x=x1-sym（'Heaviside（t-1）'）*h;
2、
function[A_sym,B_sym]=CTFSshbpsym（T,Nf）
symstny
ifnargin<3
Nf=input（'pleaseInput所需展开的最高谐波次数:
Nf='）;
end
T=input（'pleaseInput信号的周期T='）;
ifnargin<5
Nn=32;
end
y=time_fun_s（t）;
A0=2/T*int（y,t,0,T/2）;
As=2/T*int（y*cos（2*pi*n*t/T）,t,0,T/2）;
Bs=2/T*int（y*sin（2*pi*n*t/T）,t,0,T/2）;
A_sym
（1）=double（vpa（A0,Nn））;
fork=1:
Nf
A_sym（k+1）=double（vpa（subs（As,n,k）,Nn））;
B_sym（k+1）=double（vpa（subs（Bs,n,k）,Nn））;
end
ifnargout==0
An=fliplr（A_sym）;
An（1,k+1）=A_sym
（1）;
An=fliplr（An）;
Bn=fliplr（B_sym）;
Bn（1,k+1）=0;
Bn=fliplr（Bn）;
FnR=An/2-i*Bn/2;
FnL=fliplr（FnR）;
N=Nf*2*pi/T;
k2=-N:
2*pi/T:
N;
Fn=[FnL,FnR（2:
end）];
subplot（3,3,3）
x=time_fun_e（t）;
subplot（2,1,1）
stem（k2,abs（Fn））;
title（'连续时间函数周期三角波脉冲的双边幅度谱'）
axis（[-80,80,0,0.12]）
line（[-80,80],[0,0],'color','r'）
line（[0,0],[0,0.12],'color','r'）
end
functionx=time_fun_e（t）
T=5;
t=-2*T:
0.01:
2*T;
tao=T/5;
x=rectpuls（t,tao）;
subplot（2,2,2）
plot（t,x）
holdon
x=rectpuls（t-5,tao）;
plot（t,x）
holdon
x=rectpuls（t+5,tao）;
plot（t,x）
title（'周期为T=5，脉宽tao=1的矩形脉冲'）
axis（[-10,10,0,1.2]）
functiony=time_fun_s（t）
symst
y=1-abs（t）;
x1=sym（'Heaviside（t+2）'）;
x=x1-sym（'Heaviside（t-2）'）;
y=y*x;
ezplot（t,y,[-10,10]）
grid
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