ImageVerifierCode 换一换
格式:DOCX , 页数:26 ,大小:392.69KB ,
资源ID:5147371      下载积分:3 金币
快捷下载
登录下载
邮箱/手机:
温馨提示:
快捷下载时,用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)。 如填写123,账号就是123,密码也是123。
特别说明:
请自助下载,系统不会自动发送文件的哦; 如果您已付费,想二次下载,请登录后访问:我的下载记录
支付方式: 支付宝    微信支付   
验证码:   换一换

加入VIP,免费下载
 

温馨提示:由于个人手机设置不同,如果发现不能下载,请复制以下地址【https://www.bdocx.com/down/5147371.html】到电脑端继续下载(重复下载不扣费)。

已注册用户请登录:
账号:
密码:
验证码:   换一换
  忘记密码?
三方登录: 微信登录   QQ登录  

下载须知

1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。
2: 试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。
3: 文件的所有权益归上传用户所有。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 本站仅提供交流平台,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

版权提示 | 免责声明

本文(信号分析与处理实验报告基于MATLAB.docx)为本站会员(b****6)主动上传,冰豆网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知冰豆网(发送邮件至service@bdocx.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

信号分析与处理实验报告基于MATLAB.docx

1、信号分析与处理实验报告基于MATLAB武 汉 工 程 大 学电气信息学院专业班级14通信3班实验时间12-16周周二上午学生学号1404200529实验地点4B315学生姓名赵晶指导教师许楠实验项目信号分析与处理实验(基于MATLAB)实验类别基础实验实验学时10学时实验目的及要求一、掌握连续信号的MATLAB表示方法及用MATLAB描绘二维图像二、掌握用MATLAB对连续信号进行基本运算和时域变换的方法; 三、掌握两个连续时间信号卷积的计算方法和MATLAB编程技术。四、掌握LTI系统的微分方程描述方法及其MATLAB编程的求解方法。五、掌握周期函数的傅里叶级数计算方法和编程技术,掌握用MA

2、TLAB进行傅里叶正反变换的方法。六、掌握系统频率响应特性的计算方法和特性曲线的绘制方法;掌握用MATLAB语言进行系统频响特性分析的方法成 绩 评 定 表类 别评 分 标 准分值得分合 计上机表现按时出勤、遵守纪律认真完成各项实验内容30分报告质量程序代码规范、功能正确填写内容完整、体现收获70分说明: 评阅教师: 日 期: 年 月 日实 验 内 容实验一:连续时间信号的时域表示一、实验内容1、参考示例程序,绘制信号的图形,t取-1到4,步长值设为0.01。 2、产生一个指数为的复指数函数,绘出函数的实部、虚部、幅度和相位的波形,t取0到20,步长值设为0.1。 2、实验方法与步骤1、绘制信

3、号的图形 程序代码如下:clear allt=-1:0.01:4; %信号时间样本点向量f=exp(-2*t).*cos(3*pi*t).*(heaviside(t)-heaviside(t-3); %函数描述 plot(t,f) %命令绘制信号的时域波形title(信号1) %添加标题xlabel(t) %添加横坐标说明ylabel(f) %添加纵坐标说明axis(-1,4,-0.7,1.1) %对横纵坐标进行限定grid on2、绘制指数为的复指数函数的实部、虚部、幅度和相位的波形 程序代码如下:clear allt=0:0.1:20; %信号时间样本点向量z=(-0.1+(pi/4)*1

4、i)*t; %函数描述f=exp(z); %定义指数信号 fr=real(f); %描述函数实部fi=imag(f); %描述函数虚部fa=abs(f); %描述函数幅度fg=angle(f); %描述函数相位 subplot(2,2,1) %将当前窗口分成2行2列个子窗口,并在第1个子窗口绘图plot(t,fr) title(实部)xlabel(t)axis(-0.5,20.5,-0.8,1.2)grid on subplot(2,2,2) %将当前窗口分成2行2列个子窗口,并在第2个子窗口绘图plot(t,fi)title(虚部)xlabel(t)axis(-0.5,20.5,-0.8,1

5、)grid onsubplot(2,2,3) %将当前窗口分成2行2列个子窗口,并在第3个子窗口绘图plot(t,fa)title(幅度)xlabel(t)axis(-0.5,20.5,0,1.1)grid on subplot(2,2,4) %将当前窗口分成2行2列个子窗口,并在第4个子窗口绘图plot(t,fg)title(相位)xlabel(t)axis(-0.5,20.5,-3.5,3.5)grid on三、实验数据与结果分析1、2、四、思考: 1、为什么图二中t=0处曲线是间断的,如何使其成为连续的曲线? 因为axis函数对纵坐标的的上边界限定过小,使图形在边界处不能完整的显示。实

6、验 内 容实验二:连续时间信号的时域分析一、实验内容1、已知,绘制x(t)和y(t)的图形,t取-3到5,步长值设为0.01。 2、根据符号函数和单位阶跃函数的关系,利用符号函数sign实现单位阶跃函数。 要求图形窗口的横坐标范围为-55,纵坐标范围为-1.51.5。3、任意定义一个有限长时间信号y1(t),根据式2.1产生一个周期信号,绘制y1(t)和y(t)的图形。 2、实验方法与步骤1、绘制x(t)和y(t)的图形 程序代码如下:cleart=-3:0.01:5;x=exp(-0.5*t).*heaviside(t); %描述因果信号x(t)y=exp(-0.5*1.5*(t+2).*h

7、eaviside(1.5*(t+2); %描述因果信号x(1.5t+3)subplot(2,1,1)plot(t,x)title(x(t)xlabel(t)ylabel(x)axis(-3,5,-0.1,1.1)grid on subplot(2,1,2)plot(t,y)title(y(t)xlabel(t)ylabel(y)axis(-3,5,-0.1,1.1)grid on2、利用符号函数sign实现单位阶跃函数 符号函数与单位阶跃函数的关系表达式为: 程序代码如下:cleart=-20:0.01:20;x1=sign(t);u=(x1+1)./2 plot(t,u)title(u)xl

8、abel(t)axis(-5,5,-0.5,1.5)grid on3、绘制y1(t)和周期信号y(t)的图形 利用for循环语句来实现周期信号 程序代码如下:cleart=-8:0.01:8;y1=rectpuls(t) %定义有限长时间信号y=0 %赋初始值为0for i=-6:2:6; %从-6开始以2的步长递增至6结束 y=y+rectpuls(t+i,1) %循环叠加end %结束循环subplot(2,1,1)plot(t,y1) %绘制有限长时间信号y1(t)的时域波形title(y1(t)xlabel(t)axis(-2,2,-0.2,1.2)grid onsubplot(2,1

9、,2)plot(t,y) %绘制周期信号y(t)的时域波形title(y(t)xlabel(t)axis(-7,7,-1,2)grid on三、实验数据与结果分析1.2.3.四、思考: 1、代数运算符号*和.*的区别是? *是矩阵相乘,是矩阵A行元素与B的列元素相乘的和.*是数组相乘,表示数组A和数组B中的对应元素相乘实 验 内 容实验三 连续时间信号的卷积一、实验内容1、已知两连续时间信号如下图所示,绘制信号f1(t)、f2(t)及卷积结果f(t)的波形;设时间变化步长dt分别取为0.5、0.1、0.01,当dt取多少时,程序的计算结果就是连续时间卷积的较好近似?2、计算信号和的卷积f(t)

10、,f1(t)、f2(t)的时间范围取为010,步长值取为0.1。绘制三个信号的波形。 二、实验方法与步骤1、绘制信号f1(t)、f2(t)及卷积结果f(t)的波形,当dt取0.01时程序的计算结果就是连续时间卷积的较好近似 程序代码如下:clear allclose allclcdt=0.01t1=0:dt:2;t2=-1:dt:1;f1=0.5*t1;f2=0.5*(t2+1);y=dt*conv(f1,f2); %计算卷积t0=t1(1)+t2(1); %计算卷积结果的非零样值的起点位置t3=length(y); %计算卷积结果的非零样值的宽度 ty=t0:dt:(t0+(t3-1)*dt

11、); %确定卷积结果的非零样值的时间向量 subplot(3,1,1)plot(t1,f1) %绘制信号f1(t)的时域波形title(f1)xlabel(t1)axis(-1.5,3,-0.2,1.1)grid on subplot(3,1,2)plot(t2,f2) %绘制信号f2(t)的时域波形title(f2)xlabel(t2)axis(-1.5,3,-0.2,1.1)grid on subplot(3,1,3)plot(ty,y) %绘制两信号卷积结果y(t)的时域波形title(y)xlabel(ty)axis(-1.5,3.2,-0.2,0.7)grid on2、计算信号和的卷

12、积f(t) 程序代码如下:clear allclose allclcdt=0.1t1=0:dt:10;t2=0:dt:10;f1=exp(-1*t1).*heaviside(t1);f2=sin(t2).*heaviside(t2);y=dt*conv(f1,f2); %计算卷积t0=t1(1)+t2(1); %计算卷积结果的非零样值的起点位置t3=length(y); %计算卷积结果的非零样值的宽度 ty=t0:dt:(t0+(t3-1)*dt); %确定卷积结果的非零样值的时间向量 subplot(3,1,1)plot(t1,f1) %绘制信号f1(t)的时域波形title(f1)xlab

13、el(t1)axis(-0.2,10.2,-0.2,1)grid on subplot(3,1,2)plot(t2,f2) %绘制信号f2(t)的时域波形title(f2)xlabel(t2)axis(-0.2,10.2,-1.2,1.2)grid on subplot(3,1,3)plot(ty,y) %绘制两信号卷积结果y(t)的时域波形title(y)xlabel(ty)axis(-0.2,20.2,-1.2,1.2)grid on3、实验数据与结果分析1.2.实 验 内 容实验四 连续时间系统的时域分析1、实验内容已知描述某连续系统的微分方程为:1、求出该系统在 030 秒范围内,以时

14、间间隔 0.1 秒取样的单位冲激响应和单位阶跃响应的数值解,并绘制时域波形; 2、计算并绘制该系统在输入信号为 时的零状态响应。 二、实验方法与步骤1、绘制该系统的单位冲激响应和单位阶跃响应的时域波形 程序代码如下:clear allclose allclct=0:0.1:30;a=4,1,6; b=0,0,1; %描述系统的对应向量 subplot(2,1,1)impulse(b,a); %绘出向量a和b定义的连续系统的单位冲激响应的时域波形title(单位冲激响应)xlabel(t)ylabel(y)axis(0,30,-0.15,0.2)grid onsubplot(2,1,2)step

15、(b,a); %绘出向量a和b定义的连续系统的单位阶跃响应的时域波形title(单位阶跃响应)xlabel(t)ylabel(y)axis(0,30,0,0.3)grid on2、计算并绘制该系统在输入信号为 时的零状态响应 程序代码如下:clear allclose allclct=0:0.1:30;a=4,1,6;b=0,0,1;x=(exp(-2*t)-exp(-3*t).*heaviside(t); lsim(b,a,x,t); %由a和b表示的LTI系统在输入信号x作用下的零状态响应title(零状态响应)xlabel(t)ylabel(y)grid on三、实验数据与结果分析1.2

16、.实 验 内 容实验五 连续时间信号的频域分析一、实验内容1、如图5.4所示的奇谐周期方波信号,周期为T1=1,幅度为A=1,将该方波信号展开成三角形式Fourier级数并分别采用频域矩形窗和Hanning窗加权,绘制两种窗函数加权后的方波合成图像。时间范围取为-22,步长值取为0.01。 2、将图5.5中的锯齿波展开为三角形式Fourier级数,按(2)式求出Fourier级数的系数,并在频域分别采用矩形窗、Hanning窗和三角窗加权,观察其Gibbs效应及其消除情况。时间范围取为-22,步长值取为0.01。3、选做:编程计算连续时间周期信号的三角形式傅里叶级数展开的系数二、实验方法与步骤

17、1、将方波信号展开成三角形式Fourier级数并分别采用频域矩形窗和Hanning窗加权 方波展开的三角式傅立叶级数为: 采用频域矩形窗加权,则展开式变为: 采用Hanning窗加权,则展开式变为: 程序代码如下:clear allclose all clct1=-2:0.01:2;t2=-2:0.01:2;K=30ft1=0;ft2=0;for k=1:2:K %利用循环语句实现级数的表达 ft1=ft1+(4/pi)/k).*sin(2*pi*k*t1);endfor k=1:2:K ft2=ft2+(4/pi)/k).*sin(2*pi*k*t2).*(0.5+0.5*cos(2*pi*

18、k)/30);endsubplot(2,1,1)plot(t1,ft1)title(窗函数)xlabel(t1)ylabel(f)grid onsubplot(2,1,2)plot(t2,ft2)title(Hanning)xlabel(t2)ylabel(f)grid on2、将锯齿波展开为三角形式Fourier级数,求出Fourier级数的系数,并在频域分别采用矩形窗、Hanning窗和三角窗加权,观察其Gibbs效应及其消除情况。 锯齿波的三角式傅立叶级数为: 采用矩形窗加权,则展开式变为: 采用Hanning窗加权,则展开式变为: 采用三角窗加权,则展开式变为: 程序代码如下:clea

19、r allclose all clct1=-2:0.01:2;t2=-2:0.01:2;t3=-2:0.01:2;K=30ft1=0;ft2=0;ft3=0;for k=1:1:K %用循环语句实现级数的表达 ft1=ft1+0.5-(1/pi)/k).*sin(2*pi*k*t1);endfor k=1:1:K ft2=ft2+0.5-(1/pi)/k).*sin(2*pi*k*t2).*(0.5+0.5*cos(2*pi*k)/30);endfor k=1:1:K ft3=ft3+0.5-(1/pi)/k).*sin(2*pi*k*t3).*(1-(2*k/30);end subplot(

20、3,1,1)plot(t1,ft1)title(矩形窗)xlabel(t1)grid onsubplot(3,1,2)plot(t2,ft2)title(Hanning窗)xlabel(t2)axis(-2,2,14.3,15.6)grid on subplot(3,1,3)plot(t3,ft3)title(三角窗)xlabel(t3)grid on3、编程计算连续时间周期信号的三角形式傅里叶级数展开的系数 程序代码如下:clear allclose all clcT=1;w=2*pi/T;syms t %定义符号f=t; %定义被积函数a0=2/T*int(f,t,0,T); %求函数f对

21、t从0到T的定积分a0=simplify(a0) %得出结果 syms kfa=t*cos(k*w*t);fb=t*sin(k*w*t);ak=2/T*int(fa,t,0,T); %求函数fa对t从0到T的定积分bk=2/T*int(fb,t,0,T); %求函数fb对t从0到T的定积分ak=simplify(ak)bk=simplify(bk)三、实验数据与结果分析1.2.3.实 验 内 容实验六 连续时间系统的频域分析一、实验内容1、已知系统的频率响应函数为: (1)用 MATLAB 画出该系统的幅频特性和相频特性 ;(2)根据绘制的幅频特性曲线,分析系统具有什么滤波特性(低通、高通、带

22、通、全通还是带阻)?2、已知描述某连续系统的微分方程为: (1)计算并绘制该系统的幅频特性、相频特性、频率响应的实部和频率响应的虚部曲线图; (2)根据绘制的幅频特性曲线,分析系统具有什么滤波特性(低通、高通、带通、全通还是带阻)? 3、实验方法与步骤1、画出该系统的幅频特性和相频特性clear allclose all clcw=-5:0.01:5; %定义频率变量H=1./(1j*w).3+2*(1j*w).2+(2*1j*w)+1); %频域响应函数的描述Mag=abs(H) %求系统的幅度频率响应Phi=angle(H) %求系统的相位频率响应 subplot(2,1,1)plot(w

23、,Mag)title(幅频特性)xlabel(w)xlabel(Mag)axis(-5.2,5.2,-0.1,1.1)grid on subplot(2,1,2)plot(w,Phi)title(相频特性)xlabel(w)xlabel(Phi)axis(-5.2,5.2,-4,4)grid on2、绘制该系统的幅频特性、相频特性、频率响应的实部和频率响应的虚部曲线图clear allclose all clca=1,1,25;b=0,2,0;w=-10:0.001:10; %定义频率变量H=freqs(b,a,w); %在频率范围w内计算系统的频率响应特性Mag=abs(H) %求系统的幅度

24、频率响应Phi=angle(H) %求系统的相位频率响应ReH=real(H) %求H的实部ImH=imag(H) %求H的虚部 subplot(2,2,1)plot(w,Mag)title(幅频特性)xlabel(w)ylabel(Mag)axis(-10.1,10.1,-0.1,2.1)grid on subplot(2,2,2)plot(w,Phi)title(相频特性)xlabel(w)ylabel(Phi)axis(-10.1,10.1,-2,2)grid on subplot(2,2,3)plot(w,ReH)title(实部)xlabel(w)ylabel(ReH)axis(-10.1,10.1,-0.1,2.1)grid on subplot(2,2,4)plot(w,ImH)title(虚部)xlabel(w)ylabel(ImH)axis(-10.1,10.1,-1.1,1.1)grid on三、实验数据与结果分析1.根据绘制的幅频特性曲线,系统具有低通滤波特性2.根据绘制的幅频特性曲线,系统具有带通滤波特性

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1