信号系统实验讲义-全部

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1、信号与系统实验指导书“信号与系统实验”是与“信号与系统”课程理论教学相配套而开设的计算机仿真实验课程，其目的在于实现在可视化的交互式实验环境中，以计算机为辅教学手段，以科技应用软件MATLAB为实验平台，辅助学生完成“信号与系统”课程中的数值分析、可视化建模及仿真调试，同时将“信号与系统”课程教学中难点、重点及部分课后练习，通过计算机來进行可视化的设计、调试和分析，从而将学生从繁杂的手工运算屮解脱出来，把更多的时间和精力用于对信号与系统基本分析方法和原理的理解和应用上，培养学生主动获取知识和独立解决问题的能力，为学习后继专业课打下坚实的

2、基础。实验教学基木要求：1、熟悉MATLAB的运行环境及基木操作命令，掌握MATLAB编程方法、常用语句和可视化绘图技术；掌握MATLAB编程实现常用信号的表示方法及基木运算、上机调试，分析运行结果，书写实验报告。2、掌握用MATLAB对线性系统的时域特性进行分析的基本方法，信号的时域运算、变换及MATLAB实现方法，学会应用MATLAB对常用信号进行时域特性分析及波形绘制。3、掌握基于MATLAB对连续信号进行拉普拉斯变换和反变换分析应用。进一步了解用MATLAB计算复杂系统的方法；掌握用MATLAB分析并绘制连续系统零极点图以判断因

3、杲系统稳定的方法；掌握用MATLAB分析连续系统的频率特性及其幅度特性、相位特性。4、掌握应用MATLAB离散LTI系统的时域和z域分析方法。掌握利用MATLAB计算离散系统响应的数值方法，包括冲激响应、全响应等；掌握离散信号z变换和逆z变换的MATLAB实现方法；掌握离散系统的系统函数零极点分布与系统频率特性分析的MATLAB实现方法。预习知识MATLAB程序入门和基础应用MATLAB如今已经被广泛地应用于各个领域中，是当今世界上最优秀的数值计算软件。它广为流传的原因不仅在于在它的计算功能强大，图形功能丰富、方便，述在于它的编程效率高

4、，扩充能力强；语句简单，易学易用，而不会像其他的那些高级语言一样距人于千里之外。在这里我们就对MATLAB做一下简单的介绍。1、MATLAB简介在科学技术飞速发展的今天，计算机止扮演着越来越重要的角色。在进行科学研究与工程-•用的过程屮，科技人员往往会遇到大量繁重的数学运算和数值分析，传统的高级语言BASIC＞FORTRAN及C语言等虽然能在一定成都上减轻计算量，但它们均耍求应用人员具有较强的编程能力和对算法有深入的研究⑺。另外，在运用这些高级语言进行计算结果的可视化分析及图形处理方面，对非计算机专业的普通用户来说，仍存在着一定的难度。

5、MATLAB正式在这一应用要求背景下产生的数学类科技应用软件，它具有的顶尖的数值计算功能。强大的图形可视化功能及简介医学的“科学便笺式”工作环境和编程语言，从根本上满足了科技人员对工程数学计算的要求，并将科技人员从繁重的数学运算中解放出來，因而，越來越受到广大科技工作者的普遍欢迎。MATLAB是matrix和laboratory前三个字母的缩写，意思是“矩阵实验室”，是MathWorks公司推出的数学类可以应用软件。其DOS版本(MATLAB1.0)发行于1984年，到现在已经到了MATLAB7.X。经过20多年的不断发展与完善，MAT

6、LAB已发展成为由MATLAB语言、MATLAB工作环境、MATLAB图形处理系统、MATLAB数学函数库和MATLAB应用程序接口五大部分组成的集数值计算、图形处理、程序开发为一体的功能强大的系统。MATLAB由“主包”和三十多个扩展功能和应用学科性的工具箱(Toolboxs)组成。MATLAB具有一卜基本功能：＞数值计算功能＞符号计算功能＞图形处理集可视化功能＞可视化建模集动态仿真功能MATLAB语言是以炬阵计算为基础的程序设计语言，语法规则简单易学，用户不用花太多时间即可掌握具编程技巧。具指令格式与教科书中的数学表达式非常相近，用

7、MATLAB编写程序尤如在便笺上列写公式和求解，因而被称为“便笺式”的编程语言。另外，MATLAB还具有功能丰富和完备的数学函数库及工具箱,大量繁杂的数学运算和分析可通过调用MATLAB函数直接求解，大大提高了编程效率，其程序编译和执行速度远远超过了传统的C和FORTRAN语言，因而用MATLAB编写程序，往往可以达到事半功倍的效果。在图形处理方面，MATLAB可以给数据已二维、三维乃至四维的直观表现，并在图形色彩、视角、品性等方而具有较强的演染和控制能力，使科技人员对大量原始数据的分析变得轻松和得心应手。正是由于MATLAB在数值计算

8、及符号计算等方面的强大功能，使MATLAB一路领先，成为数学类科技应用软件中的佼佼者。冃前，MATLAB已成为国际上公认的最优秀的科技应用软件。MATLAB的上述特点，使它深受工程技术人员及科技专家的欢迎，