信号与系统实验指导（页）

《信号与系统实验指导（页）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验一连续信号及其基本运算的MATLAB实现一、实验目的1.掌握各种常用的信号，理解其数学表达式和波形表示。2.掌握在计算机中生成及绘制信号波形的方法。3.掌握信号的相加、相乘、移位、反褶等基本运算及计算机实现与作用。4.掌握线性卷积软件实现的方法。5.掌握计算机的使用方法和常用系统软件及应用软件的使用。6.通过编程，上机调试程序，进一步增强使用计算机解决问题的能力。二、实验原理1.连续信号的基本概念连续信号是指自变量的取值范围是连续的，且対于一切自变量的取值，除了有若干个不连续点以外，信号都有确定的值与Z对应，这种信号就是连续信号。严

2、格來说，MATLAB并不能处理连续信号，而是用筹时间间隔点的样值來近似农示连续信号。当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好地近似连续信号。2.常用序列常用信号有：指数信号f(t)=Aea正弦信号、抽样信号、矩形脉冲信号、三角波脉冲信号、正弦型序列等。3.信号的基木运算序列的运算包括移位、反褶、和、积、标乘、累加、微积分分运算等。4.信号的卷积运算连续信号的卷积积分定义为：/(0=/,G)*/2(0=£/,(r)/2(r-,一般情况下的解析表达式不好得到，因此采用数字积分的方式来求两个信号的卷积。/(')=[=工伙A)/2(r-

3、Z:A)A48AtO«=-8这里的/(f)依然是连续的，而我们要把它的波形画出來，是采用描点法來做的，因此时间f也要离散。00/(泌)=工.齐伙△)/;(泌-也)△£=-00当然这里的A要求趋于零，实际中収足够小就可近似了。三、主要实验仪器及材料微型计算机、Matlab7.0o四、实验内容1.熟悉实验原理的实例2.连续时间信号的产生利用MATLAB语言编程产生和绘制下列信号：(1)/(r)=sinc(r)=Sm(；rZ)(r=±10)；7lt(2)/(/)=2sin(0.5刃+/z76)g(r)；(3)/(/)二2宀(/)。3.信号的运

4、算利用MATLAB语言编程完成下列两信号的运算，并绘制运算示信号的波形。(1)/(/)=COS1%7tt+cos20m;(2)/(r)=(2+2sin4加)cos50加；(3)/*(r)=sinc(r)・cos(20加)。4.卷积运算利用MATLAB语言编制一个计算两个信号卷积积分的通用程序，计算上述两信号/,(0*/2(r),并绘制原信号和卷积后信号的波形。(1)f(t)=2[e(t)-s(t-2)],/?(r)=「£(/)o5.上机调试并打印或记录实验结果。6.完成实验报告。五、知识扩展1、在MATLAB中，当不了解某条指令的使用格

5、式时，可以在command窗口中利用help指令获得帮助。例如：helpplot系统将给出英文注释，解释Plot命令的使用。有些同学自认为英语水平较差，看不懂，实际上只要粗略看懂，再配合看里面的例子，就可以基本掌握了。2、在MATLAB程序调试过程中，有时程序执行不出结果或虽然出结果但存在一些问题,MATLAB都会在command窗口中给出错误说明，因而需要密切关注command窗口中给出说明，它可以告诉你出现了什么错误，不要怕英语，经常看就很容易。六、实验扩展1、利用MATLAB的程序指令，给每副图形标出名称和坐标轴名称；使用指令为:

6、title。、xlabel0.ylabel0,利用知识扩展1。2、将时间间隔改为1,观察并解释阶跃信号图形。3、randn()函数可产生随机函数，在command窗口中，通过键入helprandn自学randn()函数的使用，编程产生sin(2*pi*50*t)和randn()产生的随机信号的叠加信号。4、产生e'2t(u(t)-u(t-3))信号，给图形标出名称和坐标轴名称。七、实验报告要求1•简述实验原理及目的。2.列出计算卷积的公式,画出程序框图,并列出实验程序清单(可略)(包括必要的程序说明)。3.记录调试运行惜况及所遇问题的解

7、决方法。4.给出实验结果，并对结果作出分析。实验2连续LTI系统的时域分析1.实验目的(1)连续时间系统的单位冲激响应、单位阶跃响应在线性系统分析屮的作用、地位及其MATLAB实现；(2)握求解连续UTI系统响应的MATLAB实现方法；(3)握连续时间信号的卷枳在连续系统分析中的作用、卷积方法及KMATLAB的实现；2.实验原理(1)设连续LTI(线性时不变豚统的激励为幺⑴，响应为厂⑴，则描述系统的微分方程可表示为工时⑴⑴=2＞屛刀⑴(2-1)/=!j=l为了在MATLAB编程中调用有关函数，我们可以用向量a和b来表示该系统，即a=[a

8、“，a“_i，・・・，Q

9、，Qo](2-2a)b=[—，仇i，…，勺，仇](2・2b)这里要注意，向量a和b的元素排列是按微分方程的微分阶次降幕排列，缺项要用0补齐。(2)系统的单位冲激响应单位冲激响应/?