成都理工大学信号与系统实验报告

信号与系统实验报告姓名：学号：学院：班级：指导老师：时间:实验一MATLAB一、实验性质验证性实验二、实验目的1、掌握MATLAB编程及绘图的基本知识；2、能表示在信号与系统中常用的连续及离散时间信号。三、实验内容与步骤1、画出x(t)=cos(2*t)的波形，并判断x(t)是否为周期信号，若是周期信号，确定其周期。同时画出cos(2*t)*u（t）的波形。解、x(t)=cos(2*t)图形为：所以，是周期信号，周期是pi.x（t）=cos(2*t)*u(t)的波形为：2、画出X(n)=cos(2*n)的波形，并判断X(n)是否为周期信号，确定其周期若是周期信号，确定其周期。解、X(n)=cos(2*n)的波形为：所以，是周期信号，周期是pi.3、画出(t-1)*u(t)的波形解、y=(t-1)*u(t)的波形为:4、产生单位脉冲序列，写出相应的程序并画出波形。解、单位脉冲序列的程序δ（n-5）及u（n）的波形为;实验二线性非时变系统的时域分析一、实验性质验证性实验二、实验目的掌握在时域中对连续和离散时间线性时变系统响应进行分析的方法。三、实验内容与步骤1、已知系统的微分方程如下，用MATLAB画出该系统的冲激响应及该系统在输入信号e(t)=e^-2u(t)时的零状态响应。（改变取样的时间间隔P观察仿真的效果）解、①冲激响应：②零状态响应：时间间隔p=0.05时，波形图如下：时间间隔p=0.5时，波形图如下：2、已知离散系统的差分方程为：y(n)+y(n-1)+0.25y(n-2)=x(n)用MATLAB画出该系统的单位函数响应及单位阶跃响应的波形。解、差分方程的程序单位函数响应：四、实验总结（1）在用matlab时，有些变量不用定义就能用，比较随意，感觉不太严谨。（2）第二题的有个“单位函数响应”，是错误的。（3）书上有些知识介绍的不全面，必须上网查资料才行。实验四系统的零极点分析一、实验性质验证性实验二、实验目的1、掌握系统函数及零极点的概念；2、掌握对连续和离散系统的稳定性进行分析的方法。三、实验内容1.已知一连续时间线性非时变系统的系统函数为H(s)=s2−4s4+2s3−3s2+2s+1画出系统的零极点图并判断系统的稳定性。解、编程如下：H(s)的零极点图为：H(s)有极点在右半平面上，因此该系统是一个不稳定系统。2.已知一离散时间线性非时变系统的系统函数为H(z)=−3z−12−5z−1+2z−2画出系统的零极点图并判断系统的稳定性。解、编程如下：H(s)的零极点图为：H(z)的所有几点均在单位圆内，因此该系统是一个稳定系统。实验五系统仿真一、实验性质综合性实验二、实验目的用MATLAB中的Sinmulink建立仿真模型，完成系统函数和系统冲激响应的仿真。三、实验原理与方法Simulink简介Simulink是MATLAB的一个部件，用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，其最大的有点是易学、易用，并能依托MATLAB提供的丰富的仿真资源。创建Simulink模型有两种方式启动Simulink：1)在Commandwindow中，键入simulink，回车。2）单击工具栏上Simulink图标。启动Simulink后即打开了Simulink库浏览器（Simulinklibrarybrowser）。在该浏览器的窗口中单击“Createanewmodel（创建新模型）”图标，这样就打开了尚未命名的模型窗口。把Simulink库浏览器中的单元拖拽进入这个模型窗口，构造自己需要的模型。对各个单元部件的参数进行设定，可以双击该单元部件的图标，在弹出对话框中设置参数。四、试验内容与步骤1、当系统的传递函数为ss+1，输入分别为单位阶跃函数、单位冲激函数及正弦信号时系统的输出结果。解、单位阶跃函数：在untitled的菜单中选sinmulation的start则仿真执行完毕，双击激活示波器可以可以观察响应的波形，如下图所示。单位冲激函数:输入为正弦信号：2、当系统的传递函数2∗piss2+4∗pi∗pi，输入分别为单位阶跃函数、单位冲激函数及正弦信号时系统的输出结果。解、单位阶跃函数：单位冲激函数：输入为单位正弦函数：实验六频谱分析与抽样定理实验一、实验性质综合性实验二、实验目的1．了解使用硬件实验系统进行信号频谱分析的基本思路；掌握使用HD8662信号与系统实验平台进行实验信号频谱分析的方法。2.观察离散信号频谱，了解其频谱特点；验证抽样定理并恢复原信号。三、实验原理1.信号频谱分析DSP数字信号处理器可以对实时采集到的信号进行FFT运算以实现时域与频域的转换。其基本思路是：先求取实时信号的采样值并送入硬件系统，同时将进行FFT运算的汇编程序调入实验系统，经运算求出对应的信号频谱数据，其结果在PC机屏幕上显示，使DSP硬件系统完成一台信号频谱分析仪的功能。2.抽样定理与信号恢复离散信号不仅可从离散信号源获得，而且也可以从连续信号抽样获得。利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。在满足抽样定理条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息，并且从抽样信号中可以无失真的恢复出原始信号。抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。数字通信系统是以此定理作为理论基础。抽样过程是模拟信号数字化的第一步，抽样性能的优劣关系到通信设备整个系统的性能指标。四、实验内容与步骤2khz三角16khz正弦2khz方波2khz半波正弦3khz原始信号01013khz（失败）1khz原始信号11111khz(成功)10011khz（成功）11011khz（成功）10khz原始信号110110khz（失败）