武大电气信号与系统仿真实验报告(90分精品)

信号与系统仿真实验报告信号与系统仿真实验报告学院：电气工程学院班级：140X姓名：XXX学号：2014302540XXX信号与系统仿真实验报告实验一：连续时间信号的表示及可视化一、实验名称：连续时间信号的表示及可视化()(),()(),()atfttfttfte（分别取a0和a0）；()(),()(),()(2)ftRtftSatftSinft（分别画出不同周期个数的波形）二、实验目的：（1）掌握应用matlab绘制连续时间信号图的基本方法（2）复习《信号与系统》课程中有关连续时间信号的相关知识（3）通过观察实验结果，对几个典型的连续时间信号图形有直观的理解三、解题分析：连续时间函数与离散时间函数在编程中的区别主要体现在如下两个方面：第一，自变量的取值范围不同，离散时间函数的自变量是整数，而连续时间函数的自变量为一定范围内的实数；第二，绘图所用的函数不同，连续函数图形的绘制不止一个，下面将以fplot函数为主进行编程和绘图。四、实验内容：（1）f(t)(t)title('y(t)=δ(t)');t=-10:0.1:10;y=dirac(t);plot(t,y);title('y(t)=δ(t)');信号与系统仿真实验报告（2）f(t)(t)t=-10:0.1:10;y=stepfun(t,0);plot(t,y)axis([-10,10,-1,2]);title('y(t)=ε(t)');-10-8-6-4-20246810-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81y(t)=δ(t)信号与系统仿真实验报告（3）f(t)eat（分别取a0及a0）t=-3:0.1:3;a1=1;a2=-1;y1=exp(a1*t);y2=exp(a2*t);plot(t,y1)title('y1(t)=exp(at),a=1')plot(t,y2)title('y2(t)=exp(at),a=-1')-10-8-6-4-20246810-1-0.500.511.52y(t)=ε(t)信号与系统仿真实验报告（4）f(t)R(t)t=-2:0.1:2;y=stepfun(t,-1)-stepfun(t,1);-3-2-101230510152025y1(t)=exp(at),a=1-3-2-101230510152025y2(t)=exp(at),a=-1信号与系统仿真实验报告plot(t,y)axis([-2,2,-1,2]);title('y(t)=R(t)')（5）f(t)Sa(t)t=-10:0.1:10;y=sin(t)./t;plot(t,y)axis([-10,10,-1,2]);title('y(t)=Sa(wt),w=1')-2-1.5-1-0.500.511.52-1-0.500.511.52y(t)=R(t)信号与系统仿真实验报告（6）f(t)Sin(2ft)（分别画出不同周期个数的波形）t=-10:0.1:10;y=sin(t);plot(t,y)title('y(t)=sin(wt),w=1')axis([-pi,pi,-2,2]);-10-8-6-4-20246810-1-0.500.511.52y(t)=Sa(wt),w=1信号与系统仿真实验报告axis([-2*pi,2*pi,-2,2]);axis([-3*pi,3*pi,-2,2]);-3-2-10123-2-1.5-1-0.500.511.52y(t)=sin(wt),w=1-6-4-20246-2-1.5-1-0.500.511.52y(t)=sin(wt),w=1信号与系统仿真实验报告五、思考题1、对于正弦信号，周期和时间间隔对波形的绘制将产生怎样的影响？对于正弦信号，选择绘制的周期数越少，图像越清晰；选择的时间间隔越小，画出的图像越平滑。t=-10:1:10;y=sin(t);plot(t,y)-8-6-4-202468-2-1.5-1-0.500.511.52y(t)=sin(wt),w=1信号与系统仿真实验报告t=-10:0.1:10;y=sin(t);plot(t,y)2、为什么图2.1.2中t=0处曲线是间断的，如何使其成为连-10-8-6-4-20246810-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81-10-8-6-4-20246810-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81信号与系统仿真实验报告续的曲线？程序如下：t=-10:0.1:10;y=sin(t)./t;y(101)=1;plot(t,y)axis([-10,10,-1,2]);title('y(t)=Sa(t)');六、结果分析及实验体会连续函数的自变量t为一定范围内的连续值，函数波形图为连续不间断的。信号与系统仿真实验报告实验二：离散时间信号的表示及可视化一、实验名称：离散时间信号的表示及可视化()(),()(),()anfnnfnnfne（分别取a0和a0）()()NfnRn（分别取不同的N值），()(),()()fnSanfnSinn（分别取不同的值）二、实验目的1、掌握离散时间信号的MATLAB表示方法；2、掌握用MATLAB描绘二维图像的方法。三、解题分析本实验中要求绘制离散时间信号图，可以应用matlab中的stem函数来实现。用matlab表示一离散序列x[k]时，可用两个向量来表示。其中一个向量表示自变量k的取值范围，另一个向量表示序列x[k]的值。之后可用stem(k,f)画出序列波形。当序列是从k=0开始时，可以只用一个向量x来表示序列。由于计算机内寸的限制，matlab无法表示一个无穷长的序列。对于典型的离散时间信号，可用逻辑表达式来实现不同自变量时的取值。四、实验内容（1）)()(nnfn=-10:1:10;y=dirac(n);stem(n,y,'.')信号与系统仿真实验报告（2）)()(nnfn=-10:1:10;y=stepfun(n,0);stem(n,y,’.’);axis([-10,10,-1,2]);title('f(n)=ε(n)');-10-8-6-4-20246810-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81f(n)=δ(n)信号与系统仿真实验报告（3）anenf)(（分别取00aa及）n=-10:1:10;y=exp(n);stem(n,y,'.');title('f(n)=e^an,a=1');-10-8-6-4-20246810-1-0.500.511.52f(n)=ε(n)信号与系统仿真实验报告n=-10:1:10;y=exp(-n);stem(n,y,'.');title('f(n)=e^an,a=-1');-10-8-6-4-2024681000.511.522.5x104f(n)=ean,a=1信号与系统仿真实验报告（4）)()(nRnfN（分别取不同的N值）n=-10:1:10;y=stepfun(n,0)-stepfun(n,3);stem(n,y,'.');title('f(n)=Rn(x),n=3');axis([-10,10,-1,2]);-10-8-6-4-2024681000.511.522.5x104f(n)=ean,a=-1信号与系统仿真实验报告n=-10:1:10;y=stepfun(n,0)-stepfun(n,6);stem(n,y,'.');title('f(n)=Rn(x),n=6');axis([-10,10,-1,2]);-10-8-6-4-20246810-1-0.500.511.52f(n)=Rn(x),n=3信号与系统仿真实验报告n=-10:1:10;y=stepfun(n,0)-stepfun(n,9);stem(n,y,'.');title('f(n)=Rn(x),n=9');axis([-10,10,-1,2]);-10-8-6-4-20246810-1-0.500.511.52f(n)=Rn(x),n=6信号与系统仿真实验报告（5）)()(nSanfn=-10:1:10;y=sin(n)./n;stem(n,y,'.');title('f(n)=Sa(n)');-10-8-6-4-20246810-1-0.500.511.52f(n)=Rn(x),n=9信号与系统仿真实验报告（6）)()(nSinnfn=-10:1:10;y=sin(n);stem(n,y,'.');title('f(n)=sin(w*n),w=3');-10-8-6-4-20246810-0.200.20.40.60.811.2f(n)=Sa(n)信号与系统仿真实验报告n=-10:1:10;y=sin(2*n);stem(n,y,'.');title('f(n)=sin(w*n),w=2');-10-8-6-4-20246810-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81f(n)=sin(w*n),w=3信号与系统仿真实验报告n=-10:1:10;y=sin(3*n);stem(n,y,'.');title('f(n)=sin(w*n),w=3');-10-8-6-4-20246810-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81f(n)=sin(w*n),w=2信号与系统仿真实验报告五、结果分析及实验体会：通过与上次实验进行对比，可明显地看出离散函数和连续函数的区别。离散时间信号只在n取整数的时候才取值，表现在图上就是一系列不连续的点。由（5）和（6）能明显地看出函数值的轮廓，可见他们是连续函数的抽样取值。对于()()fnSinn，当取不同值是，函数在图形上表现的周期就不同。同样的n取值范围内，在取0.64时，其波形比取0.32时多出一个波形。绘制离散时间是要用stem函数，而绘制连续时间函数时要用plot函数。-10-8-6-4-20246810-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81f(n)=sin(w*n),w=3信号与系统仿真实验报告实验三：系统的时域求解一、实验名称：系统的时域求解（1）设()(0.9)(),()()(10)nhnunxnunun，求：()()*()ynxnhn，并画出()xn、()hn、()yn的波形。（2）求因果线性移不变系统()0.81(2)()(2)ynynxnxn的单位抽样响应()hn，并绘出()jHe的幅频及相频特性曲线。二、实验目的：1、掌握两个连续（离散）时间信号卷积的计算方法和编程技术。2、掌握线性时不变系统的时域求解方法和零状态响应的求解方法。3、掌握线性时不变系统的微分（差分）方程描述方法及其MATLAB编程的求解方法。4、掌握线性时不变系统的微分（差分）方程的频域求解方法。三、解题分析：离散卷积是数字信号处理中的一个基本运算，MTLAB提供的计算两个离散序列卷积的函数是conv，其调用方式为y=conv(x,h)。其中调用参数x,h为卷积运算所需的两个序列，返回值y是卷积结果。matlab函数conv的返回值y中只有卷积的结果，没有y的取值范围。由离散序列卷积的性质可知，当序列x和h的起始点都为k=0时，y的取值范围为k=0至length(x)+length(h)-2。许多离散LTI都可用如下的线性常系数的差分方程描述00[][]NNnnnnayknbxkn其中x[k]、y[k]分别系统的输入和输出。在