中南大学信号与系统matlab实验报告.docx

1、中南大学信号与系统matlab实验报告中南大学-信号与系统mtlab实验报告 作者: 日期：实验一基本信号的生成1实验目的 学会使用ATB产生各种常见的连续时间信号与离散时间信号； 通过ATL中的绘图工具对产生的信号进行观察,加深对常用信号的理解； 熟悉AAB的基本操作,以及一些基本函数的使用,为以后的实验奠定基础。2实验内容 运行以上九个例子程序,掌握一些常用基本信号的特点及其ATLA实现方法;改变有关参数，进一步观察信号波形的变化。 在 范围内产生并画出以下信号：a) ;b) ；c) ；d) 。源程序:k=-10：10；f1k=ero(1，10）,1,zeros（1，10)；upl(2,2

2、,1)ste（k,fk）tile（1k）fkzero（1，8),1,eros(1,1）；subplt(2,2,2)st(k,f2k)tile(f2)f3kzeros(,4）,zeros（1,6）;subplot(2,2，3)sm(k，f3k）titl(fk)f4k=2*f2k-k;subplot(2,2，)stm(k,f4k)tite(f4k） 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?源程序：k0：1;f1k=i(pi4*k）*os(p/4*k)；subo（3，1，1)e(,f1)itl(1k)f2k=(cos(pi/4）).2;subot（,

3、1,）sem(,f2)itl(f2)3k=sin（pi/4)cos(i*k)；sbplot(3，1,3)stem(k,f3k)title（f3k)其中1k的基波周期是, f2k的基波周期是4， f3的基波周期是16。实验二 信号的基本运算1.实验目的 学会使用MATLAB完成信号的一些基本运算; 了解复杂信号由基本信号通过尺度变换、翻转、平移、相加、相乘、差分、求和、微分及积分等运算来表达的方法; 进一步熟悉MATLAB的基本操作与编程,掌握其在信号分析中的运用特点与使用方式。2实验内容运行以上三个例题程序，掌握信号基本运算的MATLA实现方法；改变有关参数，考察相应信号运算结果的变化特点与规

4、律。 已知信号如下图所示:a) 用MTLB编程复现上图；%作业题 ：t=-6：0.01:6；ft=tripul(t，0.5）;sblot（2,1,1)l(,ft1)title()）b) 画出的波形；%bt=-6:.01：6;ft1=rips（2*(-）,，0.5);%sbpot（1，1,1)plot(t，ft1)title(f(2*(-)）c) 画出的波形； %ch.01；=-：h:6;ytils（t，6,0.)；y1diff(yt)*;plo（t(1：leng(t)-），1)ttl(df()/d)d) 画出的波形。%d6：0.1：6;o x:length(t) y(x）=uad(ripls(

5、t,6,0.5),-3,t(x)；endplt（t，y2)tile（inteal o f()实验三 系统的时域分析1实验目的 学习并掌握连续时间系统的零状态响应、冲激响应和阶跃响应的ALAB求解方法; 学习并掌握离散时间系统的零状态响应、冲激响应和阶跃响应的MLAB求解方法; 进一步深刻理解连续时间系统和离散时间系统的系统函数零极点对系统特性的影响;学习并掌握卷积的ATLAB计算方法。2实验内容 运行以上五个例题程序，掌握求解系统响应的MTLA分析方法；改变模型参数,考察系统响应的变化特点与规律。 设离散系统可由下列差分方程表示：计算时的系统冲激响应。源程序:k=20:10;=1-1 .9;1

6、;h=impz(b，a,k);st（k,）;xlabl(im(sec)ylael（y(t） 设，输入,求系统输出。(取）源程序：k=10:50；k=zeros(1，10),ons(1,51）;1zeros(1，0),on(1,);hk09.k*uk;fk=uku1k;y=nv(hk,k);tm(:egth（yk）-1,yk)； 已知滤波器的传递函数:输入信号为为随机信号。试绘出滤波器的输出信号波形。(取)源程序:=10;drn(1,)-0;t=0:10;s=2i(0.05*pit);fs+;subplot(2,);plot(t,d,g.,，b-,t，f,);xlbel(Tim inx t）;l

7、eged(t,s,ft）;ttle(处理前的波形)=22 0;a=1 -0.8;=fiter(b,f);subplo(2,1，2);plot(t，s,b-,y,);xlabe（Time ndx t);eged（st,yt);te(滤波器输出波形)实验四周期信号的频域分析1实验目的 掌握周期信号傅立叶级数分解与合成的计算公式 掌握利用MLAB实现周期信号傅立叶级数分解与综合方法 理解并掌握周期信号频谱特点2.实验内容1、仿照例程,实现下述周期信号的傅立叶级数分解与合成：1-3-4541O要求: （a）首先，推导出求解,的公式,计算出前0次系数; (b）利用ATLA求解,的值,其中,求解前次系数，

8、并给出利用这些系数合成的信号波形。（）设周期信号的周期为,角频率,且满足狄里赫利条件，则该周期信号可以展开成傅立叶级数。（1)三角形式傅立叶级数 (2)指数形式傅立叶级数 (b）求解,，及合成信号波形所用程序：fntonA_sym,Bsym=Shchm% 采用符号计算求一个周期内连续时间函数f的三角级数展开系数,再用这些% 展开系数合成连续时间函数f.傅立叶级数% 函数的输入输出都是数值量% =6谐波的阶数% N 输出数据的准确位数%A_sym 第1元素是直流项,其后元素依次是1,2,3.次谐波cs项展开系数%B_sm 第2,，4,.元素依次是1，2，3.次谐波in项展开系数 ao= ao/=

9、0.2sy t n k x T=4;tao=T/4;-.5;if argn4 Nf=10;ndf nrgin Nn=3；dx=im_fn(t);0=int(x,t，a,T+）/T； %求出三角函数展开系数0As=2/Tint（*os(*pnt/T)，,T+a); %求出三角函数展开系数ABs=/*int(*si(2*pi*ntT),a,T+a)； 求出三角函数展开系数sA_sym()=doubl(vpa(A,N）); %获取串数组0所对应的ASC码数值数组r k=1:NAsym(+）doube(vpa（bs（s,n，k)，N)）; %获取串数组所对应的ASC2码数值数组B_sym（k+1)=d

10、oule（va(sub（s,k),N); %获取串数组B所对应的ASC码数值数组end ; ifgout= c=_sy；dis(c）; %输出为三角级数展开系数:第1元素是直流项,其后元素依次是,3.次谐波o项展开系数=Bsym;dip(d)； %输出d为三角级数展开系数: 第2,3,4,.元素依次是1,3.次谐波sin项展开系数 =-3*T：01:3*T; f0=c(1); %直流 f1=c(）cos(2pi1*/)d（2）.*i(pi1*/T）; % 基波 f2c(3).*os(2*i*2*t）+d（).*sin(pi*2/T); %2次谐波 f3=c(）*os(2*3*t/T)+d(4)

11、.s(2*3*T); % 3次谐波 f4=c(5).*cs（2*p*4*t/T)+d（5).*in(2*pi*t/T）; % 4次谐波f=c().*cos(2*p*5t/T)+d(6).*in(2*5*t/T); % 次谐波 =（).cos（2*pi*/T)+d(）.*sin(2*i*6*t/T); % 次谐波 f7=c（8).c(2*i*7*t/）+d（8).*sin(2*pi*7*/T); % 7次谐波 8=（9)cos(*t/T）+(9)*n(2*pi*/T); %次谐波 f9c（10）*c(*pi*t)+d(）.in(*pi*tT)； 9次谐波 f10=c（11)cos(2*pi*1t/T)+d(11)*sin(2*pi*10*tT）; 10次谐波 11=0f2； % 直流+基波+2次谐波 f1=1+f; % 直流+基波+2次谐波+3次谐波 13=f2f4+f5f6; % 直流基波+2次谐波+3次谐波4次谐波+5次谐波次谐波f14=f13+f7f8+9+f10; %010次 su（2,2,1) plot(t,f0f1）,hold on ytmefun_e(); 调用连续时间函数-周期矩形脉冲 ot（t,r：) itl（直流+基波) a