【正文】 ｆ３［k］得基波周期就是 16． 實驗 二信號得基本運算1。ｓｕｂｐ lo ｔ(3,1, １))ｓｔ em(k，ｆ1 1 ｋ))ｔ itle(＇ f1[k ］“ ”）ｆ２ k=(cos(pi/4*k))、^ ^ ２。c)。ｓｕ bpl ｏｔ(2，2 2，4)s s ｔ em（k,f4k)t t ｉ tle(＇ｆ 4[k]”)⑶ 在 范圍內產生并畫出以下信號: a)。su ｂ plot(2，2,2）ｓ te ｍ（k k，f2k）titl ｅ(“f2 ［ｋ］ ’）f3k ＝ [zeros（１ ,14）, , １，zer ｏs s（1 1，6 6）］。f1k=[ze ｒ os(1，10）, , １ ,zer ｏｓ（1 1，1 1 ０）］。實驗內容⑴ 運行以上九個例子程序，掌握一些常用基本信號得特點及其ＭＡＴＬAB 實現(xiàn)方法；改變有關參數(shù)，進一步觀察信號波形得變化.⑵ 在范圍內產生并畫出以下信號: a)。l 熟悉 MＡTＬAB 得基本操作,以及一些基本函數(shù)得使用,為以后得實驗奠定基礎。第三篇：信號與系統(tǒng)實驗報告中南大學信號與系統(tǒng)試驗報告姓名:學號:專業(yè)班級:自動化實驗一l 學會使用 MATLAB 產生各種常見得連續(xù)時間信號與離散時間信號。ｓubplｏt(１,2，2）pｌot(w,aｎgh)。anｇh=ａngｌe（Hｚ)； angh＝unwrap（aｎgh)*１80/pｉ；％ 角度換算 fｉgure suｂpｌoｔ（1,２,1)pｌｏt（w,magｈ)。mａgh=20*log1０（magh）。w=w、/pｉ； magｈ=aｂs(Hz）； zerosIｎdx=fiｎd(mａgｈ＝＝0）。% 分子系數(shù)向量 a=［1，０,０、8１]。ｓubｐlot（1，2，2)ploｔ（w,angh）。aｎgｈ=ｕｎwｒａp（ａｎｇh)＊1８0／pi；% 角度換算 figure sｕbplot(1,2,1)pｌoｔ(w,maｇh）。magh=２0*lｏg10(mａgｈ)；％ 以分貝 ｍａgh(ｚerｏsIｎｄx)＝inf。w=w、／pi； maｇh=ａbs(Hz）； zerｏsＩndx=find(maｇh==0)。grｉｄ on xlabel（“特征角頻率（times＼pi rad/sａmple）”)tｉtｌｅ(＇相頻特性曲線 tｈeta(w)（degｒees)“)。gｒid ｏn xlabel(’特征角頻率（timesｐｉ rａd/saｍpｌe）＇)tiｔle(’幅頻特性曲線 |H（w)|(ｄB)”）。% 以分貝 magｈ（zeｒosIｎdx）=inｆ； angｈ=angle（Ｈz)； ａngh=unwｒaｐ(anｇh）*180/pｉ。magh(zｅrｏsInｄｘ)=1。magh＝abｓ(Hｚ)。％ 分子系數(shù)向量 ａ=[1,0,—0、81］；% 分母系數(shù)向量 printｓys（ｂ，a，”z“)［Ｈz,w］＝fｒeｑz(b，a)。,在系統(tǒng)結構如圖所示一定時，其頻率特性隨參數(shù) a 、實驗內容 ａ)。當離散系統(tǒng)得系統(tǒng)結構一定，它得頻率特性將隨參數(shù)選擇得不同而不同,這表明了系統(tǒng)結構、參數(shù)、特性三者之間得關系,即同一結構,參數(shù)不同其特性也不同。因此研究系統(tǒng)幅度特性、相位特性,只要在范圍內討論即可。165。165。165。 229。 、修改并調試本實驗所給源程序，加強計算機編程能力。實驗六離散時間系統(tǒng)得 Z 域分析 一、實驗目得 、相位特性得物理意義。根據(jù)這些圖像結合起來更進一步對信號得了解。subplot(1，２,2)plot（w，angh)。angh=angle(Hz)。magh＝2０*log10(magh)。zerosIｎdｘ=find(mａｇh=＝0)。w＝ｗ、/pi。％ 分子系數(shù)向量 ａ=[１,1］。griｄ ｏn ｘｌaｂｅl(“特征角頻率(＼times＼ｐｉ rad／ｓamｐle)＇）tｉtle（’幅頻特性曲線 ｜Ｈ（ｗ)｜(dB）’)。angｈ=ｕnｗrａp(angh)*180/pi。zerｏsInｄx＝finｄ（ｍagh==０）； magｈ(zeｒｏｓＩndｘ）＝1； ｍagh＝20＊log10（magh)。% 分子系數(shù)向量 a=[１，3，２]；% 分母系數(shù)向量 pｒintsys（b,a，’s’)［Hｚ,ｗ]＝ｆreqｓ(ｂ,a)。gｒid on xlabeｌ(’特征角頻率（ｔimeｓpi rａd/sample)＇)titlｅ(’幅頻特性曲線 |H(w)|(dＢ)’)； subpｌｏt(１,2，2)plot(w,angh）。anｇh＝anｇｌe（Ｈz)。magh=abs（Hz）。% 分母系數(shù)向量 prinｔsｙｓ（ｂ,ａ,”s’)[Hz，ｗ]=ｆrｅqｓ(b，a)。ｓｕbpｌot（1,2,2)ｈold ｏｆfxlａbel(’特征角頻率(tiｍｅsｐｉ rad/sａｍple）’）ｔitle（“相頻特性曲線 theta(w)（degｒees）’）。sｕbpｌot（１,2,1)ｐlot(w，ｍａｇh,coｌorn（n））；ｈolｄ ｏnsubｐlｏt(1,２,2）pｌoｔ（w,angh，coｌorn（n)）。ｍagh＝20＊loｇ10(ｍaｇｈ）；magh（zeroｓIndx）=ｉnｆ；angh＝angle（Hz）。mａgｈ=ａbｓ(Hz）；ｚeroｓIｎdx＝fｉｎd(ｍagh==０)。%r ｇ b y m c k(紅,綠，藍,黃，品紅,青,黑)fｏｒ ｎ=１:5b=[0 ａlpha(n)］。b)繪制下列系統(tǒng)得幅頻響應對數(shù)曲線與相頻響應曲線,分析其頻率特性.(1)(2)(3)a)% deｓignmfiguｒeａlpha＝［0、1，0、３,0、5,0、7,0、9］。要計算頻率特性，可以寫出為了計算出、得值，可以利用復數(shù)三角形式得一個重要特性：而，則 利用這些公式可以化簡高次冪,因此分子與分母得復數(shù)多項式就可以轉化為分別對實部與虛部得實數(shù)運算,算出分子、分母得實部、虛部值后，最后就可以計算出幅度、相位得值了。所謂頻率特性，也稱頻率響應特性,就是指系統(tǒng)在正弦信號激勵下穩(wěn)態(tài)響應隨頻率變化得情況,，公式如下:幅度響應用表示,相位響應用表示。所以說, Fｏｕrier 級數(shù)或 Foｕrier 變換轉換成頻域中得問題。二、實驗原理及方法 頻域分析法與時域分析法得不同之處主要在于信號分解得單元函數(shù)不同。ft 運行結果: ft = diｒac(t)+(3＊exp(t)＋2＊exp(5*t)）*ｈｅａvisiｄe（t)實驗 心得 maｔlab 不但具有數(shù)值計算能力,還能建模仿真,能幫助我們理解不同時間信號得頻域分析。ｆt=ifourier(Ｆｗ,w，t）。FFw＝mapｌｅ（＇convert’，F(xiàn)w，’pｉecｅｗise’)；eｚpｌｏｔ(ＦＦw，[－30 30］）。eｚplｏt(FＦP,［—10*pi １0*pi])；grid；axis([—1０＊pi 10*ｐi —1 ２］）(4)symｓ t wGt=ｓym(’eｘp(t^2)“）。Fｗ＝fouｒieｒ(Ｇt,t,w)；ＦＦｗ=maple(“ｃoｎvｅrt”,Fw,’ｐiecｅｗｉse’)。Fｗ=fourｉer(Gt，t，w）；ＦFw=ｍaple(“coｎｖeｒt＇,Fw，’piｅcewｉｓe”）。ａxｉs(［１０*ｐｉ １0＊pi 0 2])與得頻譜比較,得頻譜函數(shù) F 1(jω)最大值就是其得１／2．（２)sｙmｓ ｔ w。eｚplot（FＦＰ,［—10*pi 10*pｉ］)。(2)三角脈沖(3)單邊指數(shù)信號(4）高斯信號(1）syｍs t wＧt＝sym（“Heaｖiside（２*t+1）—Heaviｓiｄe(2*ｔ１）’)。如果 f（t）不就是嚴格得帶限信號，則可以根據(jù)實際計算得精度要求來確定一個適當?shù)妙l率為信號得帶寬。采用 MAＴLAB 實現(xiàn)上式時，其要點就是要生成 f(t)得Ｎ個樣本值得向量，以及向量,兩向量得內積(即兩矩陣得乘積）,結果即完成上式得傅里葉變換得數(shù)值計算。采用數(shù)值計算方法實現(xiàn)連續(xù)時間信號得傅里葉變換，實質上只就是借助于ＭATLAB 得強大數(shù)值計算功能,特別就是其強大得矩陣運算能力而進行得一種近似計算。另一個局限就是在很多場合，盡管原時間信號 f(t)就是連續(xù)得,但卻不能表示成符號表達式，此時只能應用下面介紹得數(shù)值計算法來進行傅氏變換了,當然，大多數(shù)情況下，用數(shù)值計算法所求得頻譜函數(shù)只就是一種近似值。另外,在用 fourier()函數(shù)對某些信號進行變換時,其返回函數(shù)如果包含一些不能直接表達得式子，則此時當然也就無法作圖了。(2)采用 fｏuｒier()及 fourｉeｒ（）得到得返回函數(shù),仍然為符號表達式。了解傅里葉變換得ＭＡTＬAB 實現(xiàn)方法 二、實驗原理 從已知信號求出相應得頻譜函數(shù)得數(shù)學表示為：傅里葉反變換得定義為：在 MAＴLAＢ中實現(xiàn)傅里葉變換得方法有兩種,一種就是利用 MATLAB 中得 Ｓy ｍbo ｌｉｃ Math Too ｌｂｏx 提供得專用函數(shù)直接求解函數(shù)得傅里葉變換與傅里葉反變換，、直接調用專用函數(shù)法 ①在 MATLAB 中實現(xiàn)傅里葉變換得函數(shù)為:F=fｏurｉer(f)對ｆ(t)進行傅里葉變換,其結果為 F(w)Ｆ=fourier(f,v)對 f（t)進行傅里葉變換,其結果為Ｆ（v)F=fouriｅr(f,u，v）對ｆ(u)進行傅里葉變換,其結果為 F(ｖ)②傅里葉反變換f=ifourｉer（F)對 F(w)進行傅里葉反變換，其結果為 f(ｘ)f=ｉｆoｕriｅr(F,U)對Ｆ（w)進行傅里葉反變換，其結果為ｆ（u)f＝ifourｉeｒ(F,v，u）對Ｆ（ｖ)進行傅里葉反變換,其結果為 f(ｕ）注意：（1)在調用函數(shù) fｏuｒier（）及 ifouriｅｒ（）之前，要用 syms 命令對所有需要用到得變量(如 t,u,v，w)等進行說明,即要將這些變量說明成符號變量。實驗四連續(xù)時間信號得頻域分析 一、實驗目得 １。steｍ（kｇ，g，＇＊k’)；xlabeｌ(＇k“)； ylabel（”g（ｋ)＇）。ｙlabｅl（”f2(k)’)。xｌabel（”k“)； yｌaｂｅl（’f1（k)”)。kg=0：L—１。Ｍ=５； L=N+M—1； ｆ１＝[１，１，1，2］； f２=[1,2，3,4，５]。與例題相比較,ｇ(t)得定義域不同,最大值對應得橫坐標也不同。g＝coｎｖ(ｆ1,f2)； sｕｂploｔ(3,1,１),pｌoｔ(t1,f1)； subplot(３，1,２),plot(t2，f2)。ｔ3＝—1:0、01：１； f1=ｏｎｅs(ｓiｚe(t1))。sｔem(t1,f）ａxis（［—10，50,—2，２])已知兩信號，求卷積積分，并與例題比較。(3)t=0:5０。２、分別用 MATLAB 表示并繪出下列離散時間信號得波形:⑵⑶（2）t=0：8； ｔ１=—10:1５； ｆ=［zeros(1，10),ｔ,zeros(1,7)］。f=sym(”ｃos（ｐi*t/２）*［hｅavｉside(t)—heavisｉｄｅ（t—4）] “）。ｔ〈４)+0、*（t〉4)。f=(2—exp（－２*ｔ））、＊f1； pｌoｔ（t，f)axiｓ（[１,10,0,１]）syｍs t。t1=１：０、01:0、０1。單位序列單位序列）