重庆大学信号与系统实验(附标准答案)

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1、重庆大学学生实验报告实验课程名称信号与系统（双语）开课实验室DS1407学院光电年级12级专业班电科02班学生姓名艾渝学号20123014开课时间2013至2014学年第二学期总成绩教师签名光电工程学院制10/10《信号与系统（双语）》实验报告开课实验室：DS14072014年05月21日学院光电工程年级、专业、班12电科02班姓名艾渝成绩课程名称信号与系统（双语）实验项目名称信号的时域表示、变换、采样及系统的时域特性指导教师文静教师评语（）深入理解了实验原理，完成了实验步骤，实验过程原始记录翔实、清晰、准

2、确，实验结果正确，分析透彻，很好地达到了实验目的。（）较好地理解了实验原理，完成了实验步骤，实验过程原始记录翔实、清晰、准确，实验结果正确，分析基本透彻，较好地达到了实验目的。（）对实验原理理解一般，基本完成了实验步骤，实验过程原始记录较为清晰、准确，实验结果基本正确，分析合理，达到了实验目的。（）对实验原理理解一般，基本完成了实验步骤，实验过程原始记录较为清晰、准确，实验结果基本正确，分析基本合理，基本达到了实验目的。（）对实验原理理解有所欠缺，实验过程原始记录不够清晰、准确，实验结果不正确，分析错误，未

3、能达到实验目的。教师签名：年月日一、实验目的1.理解信号及其独立变量变换（时间反转、尺度变换）的概念、定义、意义和实际效果2.通过观察卷积运算的过程，深刻理解卷积运算的定义和计算方法。3.观察连续时间信号在不同采样率下的采样信号，增强对采样定理的理解。二、实验原理1.信号的独立变量（时间）变换独立变量变换是信号与系统分析中的重要概念之一。独立变量的变换包括：时间平移，时间反转和尺度变换。原信号变换后信号时间平移()将原序列向右移动n0个单位()将原序列向左移动n0个单位()比原信号滞后，既波形向右移动()比

4、原信号超前，既波形向右移动时间反转将原信号关于纵轴对折将原信号关于纵轴对折时间尺度变换离散时域放大倍内插零，原点为基准，沿时间轴压缩至原来的倍原点为基准，沿时间轴扩展至原来的倍注：，在实际的独立变量变化中，可以同时存在上述三种变换。10/101.信号的卷积运算2.1连续信号卷积积分输入为，输出为的一个连续时间线性时不变系统的作用是用卷积积分来描述的：信号是系统对于单位冲激输入的响应。为了计算特定的值下的输出的值，计算步骤为：l横坐标换成l翻转：将函数以纵坐标为轴翻转，得到其对称函数l平移：将函数沿横坐标平移

5、就得到函数l相乘：将与相乘，得到。两波形重叠部分相乘有值，不重叠部分乘积为零l积分：曲线下的面积即为时刻的卷积。2.2离散信号卷积和输入为，输出为的离散时间线性时不变系统的作用是用卷积求和来描述的：信号是系统对于单位冲激输入的响应。其计算步骤为：l横坐标换成l翻转：将函数以纵坐标为轴翻转，得到其对称函数l平移：将函数沿横坐标平移就得到函数l相乘：将与相乘，得到。两波形重叠部分相乘有值，不重叠部分乘积为零l求和：对关于求和，就得到时刻的卷积值。利用计算机进行卷积积分计算时，实际上是利用分段求和来实现的，即：如

6、果当(为整数)时y(t)的值为，则上式可改写为：若时间间隔足够小，足够长，则近似等于。2.采样定理在信号与系统分析中，采样定理是十分重要的，它是构成连续信号与离散信号之间关系的基础。采样，就是从连续时间信号中抽取一系列的信号样本，从而，得到一个离散时间序列，这个离散时间序列经量化后，就得到了数字信号。图(a)采样原理图，(b)带限信号的频谱10/10连续信号为带限信号，当时，=0，经采样后，得到已采样信号，且：其中：采样周期，：采样频率。将带入表达式(1)得到：显然，已采样信号也是一个冲激序列，只是这个冲激

7、序列的冲激强度被加权了。从频域上来看，的频谱也是冲激序列，且为：=根据傅里叶变换的频域卷积定理，时域两个信号相乘，对应的积的傅里叶变换等于这两个信号的傅里叶变换之间的卷积。所以，已采样信号的傅里叶变换为：由上式可知，如果信号的傅里叶变换为，则已采样信号的傅里叶变换等于无穷多个加权的移位的之和，或者说，已采样信号的频谱等于原连续时间信号的频谱以采样频率为周期进行周期复制的结果。如图所示：图信号采样及其频谱图由图可知，当，即时，的各个复制频谱间才没有混叠。采样定理为：对于带限信号，当时，=0，若采样频率时，离散

8、时间序列可以唯一的表示原连续时间信号。10/10三、使用仪器、材料台式计算机MATLAB7.0软件系统四、实验步骤按照实验指导书完成实验，并完成有“记录”字样处的要求，将结果记录在“五、实验过程原始记录”中。记录方法：1、在“五、实验过程原始记录”部分手工描绘你所看到的信号（或结果）图形，包括信号本身及坐标轴等。2、将你所看到的的信号（或结果）图形通过拷屏复制到“五、实验过程原始记录”中，仅可包含相应的结果，避免