连续时间信号傅里叶级数分析及MAtlAB实现

课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目:连续时间信号傅里叶级数分析及MATLAB实现初始条件：MATLAB6.5要求完成的主要任务：深入研究连续时间信号傅里叶级数分析的理论知识，利用MATLAB强大的图形处理功能，符号运算功能以及数值计算功能，实现连续时间周期信号频域分析的仿真波形。1.用MATLAB实现周期信号的傅里叶级数分解与综合。2.用MATLAB实现周期信号的单边频谱及双边频谱。3.用MATLAB实现典型周期信号的频谱。4.撰写《MATLAB应用实践》课程设计说明书。时间安排：学习MATLAB语言的概况第1天学习MATLAB语言的基本知识第2、3天学习MATLAB语言的应用环境，调试命令，绘图能力第4、5天课程设计第6-9天答辩第10天指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要................................................................................................................................................IAbstract..........................................................................................................................................II绪论.................................................................................................................................................11MATLAB简介..............................................................................................................................21.1MATLAB语言功能.............................................................................................................21.2MATLAB语言特点.............................................................................................................22傅里叶级数基本原理概要.........................................................................................................42.1周期信号的傅里叶分解................................................................................................42.2三角形式和指数形式傅里叶级数及各系数间的关系..................................................42.3周期信号的频谱..............................................................................................................53用MATLAB实现周期信号的傅立叶级数分解与综合...............................................................63.1合成波形与原波形之间的关系......................................................................................63.2吉布斯现象......................................................................................................................64用MATLAB实现周期信号的单边频谱及双边频谱。...............................................................84.1单边，双边（幅度，相位）频谱及其关系..................................................................84.1.1单边，双边（幅度，相位）................................................................................84.1.2单边，双边频谱关系...........................................................................................94.2以单边幅度频谱为例，研究脉冲宽度与频谱的关系.................................................104.3以单边幅度频谱为例，研究脉冲周期与频谱的关系.................................................115用MATLAB实现典型周期信号的频谱......................................................................................135.1周期方波脉冲频谱的MATLAB实现..............................................................................135.2周期三角波脉冲频谱的MATLAB实现.........................................................................146小结及心得体会.......................................................................................................................17参考文献.......................................................................................................................................18附录：...........................................................................................................................................19MATLAB应用实践课程设计I摘要MATLAB目前已发展成为由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。本次课程设计则在研究连续时间信号傅里叶级数分析理论知识的基础上，利用MATLAB强大的图形处理功能、符号运算功能以及数值计算功能，从而实现连续时间周期信号频域分析的仿真波形。关键词：MATLAB；图形功能仿真；傅里叶级数；周期信号；频谱MATLAB应用实践课程设计IIAbstractMATLABnowevolvedintoMATLABlanguage,MATLABworkingenvironment,MATLABgraphicsprocessingsystems,MATLABmathlibraryandtheMATLABapplicationprograminterfacehasfivemajorcomponentsofthesetofnumericalcomputation,graphicsprocessing,programdevelopmentasonepowerfulsystem.Thecurriculumdesign,in-depthstudyFourierseriesanalysisofcontinuous-timesignalonthebasisoftheoreticalknowledge,usingMATLABapowerfulgraphicsprocessingcapabilities,symboliccomputingandnumericalcomputingcapabilities,includingthefollowing:realizationofperiodicsignalsusingMATLABFourierseriesdecompositionandintegrationofthewaveform;periodicsignalsusingMATLABtoachieveunilateralandbilateralspectrumwaveformandspectrumanalysis;usingMATLABtoachieveatypicalcycleofthesignalwavespectrum.Keywords:MATLAB;graphicsprocessing;Fourierseries;periodicsignal;SpectrumMATLAB应用实践课程设计1绪论本次课程是通过MATLAB软件来实现数字信号系统里的相关图像和相关仿真的软件。近年来，MATLAB以其强大的矩阵计算和图像视化功能逐渐为国人所知。MATLAB是mathworks公司的软件产品，MATLAB已经成为一个系列产品：MATLAB主包各种工具（toolbox）。功能丰富的工具箱大致分为两类：功能型工具箱和领域型工具箱。功能型工具箱主要用来扩充MATLAB的符号计算功能﹑图形建模仿真功能﹑文字处理功能以及与硬件实时交互功能，能用于多种学科。而领域型工具箱是专业性很强的，如控制工具（controltoolbox）﹑信号处理工具箱（signalprocessingtoolbox）等。MATLAB(MATrixLABoratory)具有用法简易、可灵活运用、程式结构强又兼具延展性。以下为其几个特色：功能强的数值运算-在MATLAB环境中，有超过500种数学、统计、科学及工程方面的函数可使用，函数的标示自然，使得问题和解答像数学式子一般简单明了，让使用者可全力发挥在解题方面，而非浪费在电脑操作上。先进的资料视觉化功能-MATLAB的物件导向图形架构让使用者可执行视觉数据分，并制作高品质的图形，完成科学性或工程性图文并茂的文章。高阶但简单的程式环境-做为一种直译式的程式语言，MATLAB容许使用者在短时间内写完程式，所花的时间约为用FORTRAN或C的几分之一，而且不需要编译(compile)及联结(link)即能执行，同时包含了更多及更容易使用的内建功能。开放及可延伸的架构-MATLAB容许使用者接触它大多数的数学原使码，检视运算法，更改现存函数，甚至加入自己的函数使MATLAB成为使用者所须要的环境。丰富的程式工具箱-MATLAB的