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信號(hào)與系統(tǒng)matlab實(shí)驗(yàn)報(bào)告-文庫(kù)吧

2024-11-17 00:02 本頁面


【正文】 =10時(shí):DFT[cos((pi/8)*n]321010123456789X(k)64200123456789(2)N=16時(shí):DFT[cos((pi/8)*n]10505051015X(k)864200510153)N=22時(shí):DFT[cos((pi/8)*n]642020510152025X(k)***1(實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:由圖可知,不同的N值所對(duì)應(yīng)的DFT序列和幅頻響應(yīng)不同,是因?yàn)镹代表DFT的變換區(qū)間長(zhǎng)度,當(dāng)N取不同的值時(shí),函數(shù)所對(duì)應(yīng)的離散傅里葉變換和幅頻特性曲線也不同。實(shí)驗(yàn)心得體會(huì): MATLAB是計(jì)算機(jī)運(yùn)算,無法實(shí)現(xiàn)無限時(shí)間信號(hào)和無限大數(shù)量的計(jì)算,故而周期信號(hào)只能取有限個(gè)諧波分量近似合成,即N值有限,且N值越大,仿真結(jié)果越接近。所以手工求取的傅里葉變換系數(shù)與MATLAB求取存在差別。實(shí)驗(yàn)五 系統(tǒng)時(shí)域解的快速卷積求法實(shí)驗(yàn)題目:用快速卷積法計(jì)算系統(tǒng)響應(yīng)y(n)=x(n)*h(n),已知:x(n)=sin()R15(n),h(n)=(n)。要求取不同的L點(diǎn)數(shù),并畫出x(n)、h(n)、y(n)波形,分析是否有差別及產(chǎn)生差別的原因。解題分析:根據(jù)離散序列卷積及傅里葉變換的性質(zhì),可先求出兩函數(shù)x(n)和h(n)的L點(diǎn)傅里葉變換,分別得到Xk和Yk,然后求Xk和Yk之積Hk的傅里葉反變換,即得到了x(n)和h(n)的卷積y(n)。實(shí)驗(yàn)程序:L=10時(shí):n1=[0:14] %用矩陣代替門函數(shù)給n1賦值 x=sin(.*n1)%寫出x的表達(dá)式 n2=[0:19] %給n2賦值 y=.^n2 %寫出y的表達(dá)式Xk=fft(x,10)%調(diào)用fft()函數(shù)求x的L(=10)點(diǎn)傅里葉變換 Yk=fft(y,10)%求y的L點(diǎn)傅里葉變換 Hk=Xk.*Yk %寫出Hk的表達(dá)式h=ifft(Hk)%調(diào)用ifft()函數(shù)求Hk的傅里葉反變換 subplot(3,1,1),stem(x)%繪制x的離散圖 title(39。x(n)39。)subplot(3,1,2),stem(y)%繪制y的離散圖 title(39。y(n)39。)subplot(3,1,3),stem(h)%繪制h的離散圖 title(39。h(n)39。)xlabel(39。L=1039。)%橫坐標(biāo)處做標(biāo)注(2)L=18時(shí): n1=[0:14] x=sin(.*n1)n2=[0:19] y=.^n2 Xk=fft(x,18)Yk=fft(y,18)Hk=Xk.*Yk h=ifft(Hk)subplot(3,1,1),stem(x)title(39。x(n)39。)subplot(3,1,2),stem(y)title(39。y(n)39。)subplot(3,1,3),stem(h)title(39。h(n)39。)xlabel(39。L=1839。)(3)L=28時(shí): n1=[0:14] x=sin(.*n1)n2=[0:19] y=.^n2 Xk=fft(x,28)Yk=fft(y,28)Hk=Xk.*Yk h=ifft(Hk)subplot(3,1,1),stem(x)title(39。x(n)39。)subplot(3,1,2),stem(y)title(39。y(n)39。)subplot(3,1,3),stem(h)title(39。h(n)39。)34xlabel(39。L=2839。)(4)L=35時(shí): n1=[0:14] x=sin(.*n1)n2=[0:19] y=.^n2 Xk=fft(x,35)Yk=fft(y,35)Hk=Xk.*Yk h=ifft(Hk)subplot(3,1,1),stem(x)title(39。x(n)39。)subplot(3,1,2),stem(y)title(39。y(n)39。)subplot(3,1,3),stem(h)title(39。h(n)39。)xlabel(39。L=3539。)實(shí)驗(yàn)結(jié)果;(1)L=10時(shí):x(n)101051015y(n)10.***1820h(n)42012345678910L=102)L=18時(shí):x(n)101051015y(n)10.***1820h(n)50***8L=183)L=28時(shí):36((x(n)101051015y(n)10.***1820h(n)505051015202530L=284)L=35時(shí):x(n)101051015y(n)10.***1820h(n)50***L=3537(實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:由圖可知,當(dāng)L取不同的值時(shí),對(duì)應(yīng)的y(n)波形形狀相似,但是有所不同,產(chǎn)生這種差別的原因是L代表傅里葉變換區(qū)間長(zhǎng)度,當(dāng)L取不同的值時(shí),所對(duì)應(yīng)的函數(shù)波形也有所差別。實(shí)驗(yàn)心得體會(huì):(1)計(jì)算離散序列的卷積,雖然本實(shí)驗(yàn)的快速卷積方法看上去多次變換了變量的域,使過程變復(fù)雜了,但實(shí)際上減少了計(jì)算量,是一種快速而簡(jiǎn)單的方法。(2)用subplot繪圖函數(shù)可將圖形窗口分成若干等份,便于將多個(gè)圖像進(jìn)行分組或者比較。改進(jìn)想法:當(dāng)L取不同的值時(shí),matlab自動(dòng)生成的圖像的橫縱坐標(biāo)范圍不同,不便于相互比較,因此可以自己規(guī)定坐標(biāo)軸范圍,這樣可以更加直觀地看出各波形間的差別。第二篇:MATLAB信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告19472信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)陳訴(5)MATLAB 綜合實(shí)驗(yàn) 項(xiàng)目二連續(xù)系統(tǒng)的頻域闡發(fā) 目的:周期信號(hào)輸入連續(xù)系統(tǒng)的響應(yīng)可用傅里葉級(jí)數(shù)闡發(fā)。由于盤算歷程啰嗦,最適適用MATLAB 盤算。通過編程實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)、輸出信號(hào)的頻譜和時(shí)域響應(yīng)的盤算,認(rèn)識(shí)盤算機(jī)在系統(tǒng)闡發(fā)中的作用。任務(wù):線性連續(xù)系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)為11)(+=wwjj H,輸入信號(hào)為周期矩形波如圖 1 所示,用MATLAB 闡發(fā)系統(tǒng)的輸入頻譜、輸出頻譜以及系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)。321 0 1 2 (sec)圖 1要領(lǐng):確定周期信號(hào) f(t)的頻譜nFamp?;l率 Ω。確定系統(tǒng)函數(shù) )(W jn H。盤算輸出信號(hào)的頻譜n nF jn H Yamp。 amp。)(W =系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)229。165。165。 =W=nt jnn eY t yamp。)(MATLAB 盤算為y=Y_n*exp(j*w0*n“*t)。要求(畫出 3 幅圖):在一幅圖中畫輸入信號(hào) f(t)和輸入信號(hào)幅度頻譜|F(jw)|。用兩個(gè)子圖畫出。畫出系統(tǒng)函數(shù)的幅度頻譜|H(jw)|。在一幅圖中畫輸出信號(hào) y(t)和輸出信號(hào)幅度頻譜|Y(jw)|。用兩個(gè)子圖畫出。解:(1)闡發(fā)盤算:輸入信號(hào)的頻譜為(n)輸入信號(hào)最小周期為 =2,脈沖寬度,基波頻率Ω=2π/ =π,所以(n)系統(tǒng)函數(shù)為因此輸出信號(hào)的頻譜為系統(tǒng)響應(yīng)為(2)步伐:t=linspace(3,3,300)。tau_T=1/4。%n0=20。n1=20。n=n0:n1。%盤算諧波次數(shù)20F_n=tau_T*Sa(tau_T*pi*n)。f=2*(rectpuls(t+,)+rectpuls(,)+rectpuls(,))。figure(1),subplot(2,1,1),line(t,f,”linewidth“,2)。%輸入信號(hào)的波形 axis([3,3,])。grid onxlabel(”Time(sec)“,”fontsize“,8),title(”輸入信號(hào)“,”fontweight“,”bold“)%設(shè)定字體巨細(xì),文本字符的粗細(xì)text(,”f(t)“)subplot(2,1,2),stem(n,abs(F_n),”.“)。%輸入信號(hào)的幅度頻譜 xlabel(”n“,”fontsize“,8),title(”輸入信號(hào)的幅度頻譜“,”fontweight“,”bold“)text(,”|Fn|“)H_n=1./(i*n*pi+1)。figure(2),stem(n,abs(H_n),”.“)。%系統(tǒng)函數(shù)的幅度頻譜 xlabel(”n“,”fontsize“,8),title(”系統(tǒng)函數(shù)的幅度頻譜“,”fontweight“,”bold“)text(,”|Hn|“)Y_n=H_n.*F_n。y=Y_n*exp(i*pi*n”*t)。figure(3),subplot(2,1,1),line(t,y,“l(fā)inewidth”,2)。%輸出信號(hào)的波形 axis([3,3,0,])。grid onxlabel(“Time(sec)”,“fontsize”,8),title(“輸出信號(hào)”,“fontweight”,“bold”)text(,“y(t)”)subplot(2,1,2),stem(n,abs(Y_n),“.”)。%輸出信號(hào)的幅度頻譜 xlabel(“n”,“fontsize”,8),title(“輸出信號(hào)的幅度頻譜”,“fontweight”,“bold”)text(,“|Yn|”)(3)波形:321 0 1 2 (sec)輸 入 信 號(hào)f(t)2015105 0 5 10 15 入 信 號(hào) 的 幅 度 頻 譜|Fn|2015105 0 5 10 15 統(tǒng) 函 數(shù) 的 幅 度 頻 譜|Hn|321 0 1 2 (sec)輸 出 信 號(hào)y(t)2015105 0 5 10 15 出 信 號(hào) 的 幅 度 頻 譜|Yn|項(xiàng)目三連續(xù)系統(tǒng)的復(fù)頻域闡發(fā) 目的:周期信號(hào)輸入連續(xù)系統(tǒng)的響應(yīng)也可用拉氏變更闡發(fā)。用 MATLAB 的標(biāo)記盤算成果,通過編程實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的闡發(fā),加深理解拉氏變更在闡發(fā)系統(tǒng)中的作用。任務(wù):線性連續(xù)系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)為11)(+=ss H,輸入信號(hào)為周期矩形波如圖2所示,用MATLAB闡發(fā)系統(tǒng)的響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。0 1 2 3 4 5 6 (sec)圖 2要領(lǐng):確定第一個(gè)周期拉氏變更)(0s F。確定前 6 個(gè)周期的拉氏變更)(s F。盤算輸出信號(hào)的拉氏變更)()()(s F s H s Y =系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng))()(s Y t y 219。MATLAB 盤算為y=ilaplace(Y)。系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)值,即經(jīng)過 4 個(gè)周期后,系統(tǒng)響應(yīng)趨于穩(wěn)態(tài),兩個(gè)穩(wěn)態(tài)值可取為t=8s 和 t=要求:畫出輸入信號(hào) f(t)波形。畫出系統(tǒng)輸出信號(hào) y(t)的波形。畫出系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng) yss(t)的波形,4 個(gè)周期后。并盤算出穩(wěn)態(tài)值。解:(1)步伐 syms s。H=1/(s+1)。F0=1/s*(1exp(*s))。%輸入信號(hào)第一個(gè)周期的laplace變更F=F0+F0*exp(2*s)+F0*exp(4*s)+F0*exp(6*s)。Y=H.*F。Y0=H.*F0。y=ilaplace(Y)。y=simple(y)。t=linspace(0,12,300)。f=2*(rectpuls(,)+rectpuls(,)+rectpuls(,)+rectpuls(,))。yn=subs(y)。%標(biāo)記替換figure(1),plot(t,f,“l(fā)inewidth”,2)。axis([0,7,]),xlabel(“Time(sec)”,“fontsize”,8),title(“輸入信號(hào)”,“fontweight”,“bold”)text(,“f(t)”)figure(2),plot(t,yn,“l(fā)inewidth”,2)。axis([0,7,]),xlabel(“Time(sec)”,“fontsize”,8),title(“輸出信號(hào)”,“fontweight”,“bold”)text(,“y(t)”)figure(3),plot(t,yn,“l(fā)inewidth”,2)。axis([8,12,]),xlabel(“Time(sec)”,“fontsize”,8),title(“輸出信號(hào)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)”,“fontweight”,“bold”)text(,“ys(t)”)t=8::。%取t=8s和t=ys=subs(y,t,“t”)。disp(“輸入為周期信號(hào)的響應(yīng)的第一個(gè)周期”)。y0=ilaplace(Y0)。pretty(y0)。%標(biāo)記輸出類似數(shù)值形式disp(“輸出穩(wěn)態(tài)周期信號(hào)的兩個(gè)值”)。ys(2)波形0 1 2 3 4 5 6 (s ec)輸 入 信 號(hào)f(t)0 1 2 3 4 5 6 (sec)輸 出 信 號(hào)y(t)8 9 10 11 (sec)輸 出 信 號(hào) 穩(wěn) 態(tài) 響 應(yīng)ys(t)命令窗口顯示:輸入為周期信號(hào)的響應(yīng)的第一個(gè)周期heaviside(t1/2)(exp(1/2t)1)exp(t)+ 1 輸出穩(wěn)態(tài)周期信號(hào)的兩個(gè)值 ys =第三篇:信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)三常見信號(hào)得MATLAB 表示及運(yùn)算 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1。熟悉常見信號(hào)得意義、特性及波形 MATLAB 表示信號(hào)得方法并繪制信號(hào)波形 3、掌握使用MATLAB 進(jìn)行信號(hào)基本運(yùn)算得指令 熟悉用MATLAB 實(shí)現(xiàn)卷積積分得方法 二、實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)MATLAB 得數(shù)值計(jì)算功能與符號(hào)運(yùn)算功能,在 MATLAB中,信號(hào)有兩種表示方法,一種就是用向量來表示,另一種則就是用符號(hào)運(yùn)算得方法。在采用適當(dāng)?shù)?MATLAB 語句表示出信號(hào)后,就可以利用 MATLAB中得繪圖命令繪制出直觀得信號(hào)波形了。1、連續(xù)時(shí)間信號(hào)從嚴(yán)格意義上講,MATLAB并不能處理連續(xù)信號(hào)。在MATLAB 中,就是用連續(xù)信號(hào)在等時(shí)間間隔點(diǎn)上得樣值來近似表示得,當(dāng)取樣時(shí)間間隔足夠小時(shí),這些離散得樣值就能較好地近似出連續(xù)信號(hào)。在 MATLAB 中連續(xù)信號(hào)可用向量或符號(hào)運(yùn)算功能來表示。⑴向量表示法 對(duì)于連續(xù)時(shí)間信號(hào),可以用兩個(gè)行向量 f 與 t 來表示,其中向量 t 就是用形如得命令定義得時(shí)間范圍向量,其中,為信號(hào)起始時(shí)間,為終止時(shí)間,p 為時(shí)間間隔。向量 f 為連續(xù)信號(hào)在向量 t所定義得時(shí)間點(diǎn)上得樣值. ⑵符號(hào)運(yùn)算表示法 如果一個(gè)信號(hào)或函數(shù)可以用符號(hào)表達(dá)式來表示,那么我們就
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