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《信号与系统》实验报告实验序号：01实验项目名称：连续时间信号与系统的频域分析的matlab学号13071213姓名王倩专业、班级信息与计算科学1306实验地点计-602指导教师江成顺时间2015.9.24一、实验目的及要求在工程实际应用中，有时需要有意识地利用系统进行波形变换，这时必然产生失真。但大部分情况总是希望在传输过程中使信号的失真尽量小。本节将讨论信号通过线性系统不产生失真的理想条件。二、实验设备（环境）及要求CPU：P—43.0Ghz、RAM256MB内存：40G操作系统：WINDOWSXP版本2002SP2软件：MATLABR2009b三、实验内容与步骤设f(x)=Sa(t),已知信号f(t)的傅里叶变换为F(jw)=Pig2(w)=PI[€(w+1)-€(w-1)]用matlab求f1(t)=Pig2(t)的傅里叶变换F1(jw),并验证对称性。试用matlab绘出周期矩阵脉冲信号的振幅频谱四、实验结果与数据处理源程序：symstr=0.01;j=sqrt(-1);t=-15:r:15;f=sin(t)./t;f1=pi*(Heaviside(t+1)-Heaviside(t-1));N=500;W=5*pi*1;k=-N:N;w=k*W/N;F=r*sinc(t/pi)*exp(-j*t'*w);F1=r*f1*exp(-j*t'*w);subplot(221);plot(t,f);xlabel('t');ylabel('f(t)');subplot(222);plot(w,F);axis([-22-14]);xlabel('w');ylabel('F(w)');subplot(223);plot(t,f1);axis([-22-14]);xlabel('t');ylabel('f1(t)');subplot(224);plot(w,F1);axis([-2020-37]);xlabel('w');ylabel('F1(w)');运行结果：源程序：echooffa=-5;b=5;n=50;j=sqrt(-1);%»ý·Ö¾«¶Ètol=1e-6;%ÉèÖÃÂö³å²¨ÐÎÖÜÆÚT0=b-a;%¶¨ÒåÂö³å²¨²¨ÐÎxsqual=@(x)1/2.*(x==-1/2)+1.*(x-3/2&x-1/2)+1/2.*(x==-1/2);%¼ÆËãÖ±Á÷·ÖÁ¿out(1)=1/T0.*quad(xsqual,a,b,tol);%»ý·Ö¼ÆËã»ù²¨ºÍ¸÷´Îг²¨·ÖÁ¿xfun=@(x,k,T)xsqual(x).*exp(-j*2*pi*x*k/T);fori=1:nout(i+1)=1/T0.*quad(xfun,a,b,tol,[],i,T0);endout1=out(n+1:-1:2);out1=[conj(out1),out];absout=abs(out1);n1=[-n:n];stem(n1(n+1:2*n+1),absout(n+1:2*n+1));title('·ù¶ÈÆ×');运行结果：五、分析与讨论周期矩形脉冲信号的振幅频谱如上图可见。得出结论：（1）周期矩形脉冲的频谱具有一般周期信号频谱的共同特点，即它们的频谱都是懒散的，仅含有w=nΩ的各分量，其相邻两谱线的间隔是Ω=2pi/T；（2）由于周期T相同，因而相邻谱线的间隔相同；脉冲宽度т愈窄，其频谱包络线第一零点的频率愈高，即信号带宽愈宽，频带内所含的分量愈多。可见，信号的频带宽度与脉冲宽度т成反比，与理论结果所一致。六、教师评语该生按时完成实验，且步骤和目标都十分正确，实验内容过程记录也十分完整，实验态度端正，报告质量优良，格式正确，实验报告的撰写十分认真，格式完全符合要求，无抄袭（拷贝）的行为。1．是否按时完成实验，步骤和目标正确与否；2．实验内容和过程记录是否完整；3．回答问题是否完整、正确，实验态度、报告质量与格式、分析讨论等；4．是否有实验的心得或讨论；5．实验报告的撰写是否认真、格式是否符合要求；6．有无抄袭（拷贝）的行为。签名：江成顺日期：成绩《信号与系统》实验报告实验序号：02实验项目名称：系统冲激响应的matlab实现学号13071213姓名王倩专业、班级信息与计算科学1306实验地点计-602指导教师江成顺时间2015.10.15一、实验目的及要求用函数residue()求出H(s)部分分式展开的系数后，便可根据其极点位置分布情况直接求出H（s）的拉普拉斯反变换h（t）。并且利用绘图制连续时间系统冲激响应曲线的matlab函数impulse（），将系统冲激响应h（t）的时域波形绘制出来。二、实验设备（环境）及要求CPU：P—43.0Ghz、RAM256MB内存：40G操作系统：WINDOWSXP版本2002SP2软件：MATLABR2009三、实验内容与步骤已知某连续系统的系统函数为：H（s）=（s^2+4）/（s^4+7s^3+17s^2+17s+6）试用matlab求出该系统的冲激响应h（t），并绘制其时域波形图，判断系统稳定性。已知某连续系统的系统函数为：H（s）=（s+4）/（s^3+3s^2+2s）试用matlab求出该系统的冲激响应h（t），并绘制其时域波形图，判断系统稳定性。四、实验结果与数据处理源程序：A=[1717176];B=[10-4];p=roots(A);q=roots(B);p=p';q=q';x=max(abs([pq]));x=x+0.1;y=x;clfholdonaxis([-xx-yy]);axis('square')plot([-xx],[00])plot([00],[-yy])plot(real(p),imag(p),'x')plot(real(q),imag(q),'o')title('Á¬Ðøʱ¼äϵͳµÄÁ㼫µãͼ')text(0.2,x-0.2,'ÐéÖá')text(y-0.2,0.2,'ʵÖá')运行结果：源程序：a=[1320];b=[14];[r,p,k]=residue(b,a)impulse(b,a)运行结果：r=1-32p=-2-10k=[]五、分析与讨论系统函数的零点好极点位置可以用matlab的多项式求解根函数roots（）来求得。用roots（）函数求得系统函数H（s）的零极点后，就可以用plot命令在复平面上绘制出系统函数的零极点图。由时域波形可以看出，当时间t趋于无穷大时，并不趋于零而是趋于一个有限值，故该系统是临界稳定。另一方面，由于系统有极点位于s平面的原点出。这也可以判断该系统是临界稳定的。六、教师评语该生按时完成实验，且步骤和目标都十分正确，实验内容过程记录也十分完整，实验态度端正，报告质量优良，格式正确，实验报告的撰写十分认真，格式完全符合要求，无抄袭（拷贝）的行为。1．是否按时完成实验，步骤和目标正确与否；2．实验内容和过程记录是否完整；3．回答问题是否完整、正确，实验态度、报告质量与格式、分析讨论等；4．是否有实验的心得或讨论；5．实验报告的撰写是否认真、格式是否符合要求；6．有无抄袭（拷贝）的行为。签名：江成顺日期：成绩《信号与系统》实验报告实验序号：03实验项目名称：连续时间信号与系统的时域分析的matlab实现学号13071213姓名王倩专业、班级信息与计算科学1306实验地点计-602指导教师江成顺时间一、实验目的及要求如果系统的输入信号及初始状态已知，便可用微分方程的经典时域求解方法求出系统的响应。但对于高阶系统，手工计算这一问题的过程将会非常困难和繁琐。而matlab中的函数lsim（）能对微分方程描述的LTI连续时间系统的响应进行仿真。该函数能绘制出连续时间系统在制定的任意时间范围内系统响应的时域波形图，还能求出连续时间系统在指定的任意时间范围内系统响应的数值解。二、实验设备（环境）及要求CPU：P—43.0Ghz、RAM256MB内存：40G操作系统：WINDOWSXP版本2002SP2软件：MATLABR2009三、实验内容与步骤例3.11f（t）=e-2|t|的傅里叶变换，试画出f（t）及其幅度频谱图描述某连续时间系统的微分方程为r’’(t)+2r’(t)+r(t)=e’(t)+2e(t)求当输入信号为e（t）=e（-2t）€（t）时，该系统的零状态响应r（t）。四、实验结果与数据处理源程序：symstx=exp(-2*abs(t))F=fourier(x)subplot(211);ezplot(x);subplot(212);ezplot(F);运行结果：源程序：a=[121];b=[12];p=0.5;t=0:p:5;x=exp(-2*t);lsim(b,a,x,t);holdonp=0.3;t=0:p:5;x=exp(-2*t);lsim(b,a,x,t);p=0.01;t=0:p:5;x=exp(-2*t);lsim(b,a,x,t);holdoff运行结果：五、分析与讨论函数lism（b,a,x,t）,在调用该格式中，a和b是由描述系统的微分方程系统决定的表示该系统的两个行向量。X和t则是表示输入信号的行向量，其中t为表示输入信号时间范围的向量，x则是输入信号在向量t定义的时间点上的抽样值。该调用格式将绘出向量b和a所定义的连续系统在输入为向量x和t所定义的信号时，系统的零状态相应的时域仿真波形，且时间范围与输入信号相同。六、教师评语该生按时完成实验，且步骤和目标都十分正确，实验内容过程记录也十分完整，实验态度端正，报告质量优良，格式正确，实验报告的撰写十分认真，格式完全符合要求，无抄袭（拷贝）的行为。1．是否按时完成实验，步骤和目标正确与否；2．实验内容和过程记录是否完整；3．回答问题是否完整、正确，实验态度、报告质量与格式、分析讨论等；4．是否有实验的心得或讨论；5．实验报告的撰写是否认真、格式是否符合要求；6．有无抄袭（拷贝）的行为。签名：甘霞日期：成绩