信号与系统综合实验项目doc-信号与系统综合实验项目(竞

信号与系统综合设计实验项目实验指导项目一用MATLAB验证时域抽样定理目的：通过MATLAB编程实现对时域抽样定理的验证，加深抽样定理的理解。同时训练应用计算机分析问题的能力。任务：连续信号f(t)=cos(8*pi*t)+2*sin(40*pi*t)+cos(24*pi*t)，经过理想抽样后得到抽样信号fs(t)，通过理想低通滤波器后重构信号f(t)。方法：1、确定f(t)的最高频率fm。对于无限带宽信号，确定最高频率fm的方法：设其频谱的模降到10-5左右时的频率为fm。2、确定Nyquist抽样间隔TN。选定两个抽样时间：TSTN，TSTN。3、MATLAB的理想抽样为n=-200:200;nTs=n*Ts;或nTs=-0.04:Ts:0.044、抽样信号通过理想低通滤波器的响应理想低通滤波器的冲激响应为)()()()(2jHGTtSaTthCSCCS系统响应为)()()(thtftyS由于nSSnSSnTtnTfnTttftf)()()()()(所以)]([)()()()()(SCnSCSCCSnSSnTtSanTfTtSaTnTtnTftyMATLAB计算为ft=fs*Ts*wc/pi*sinc((wc/pi)*(ones(length(nTs),1)*t-nTs'*ones(1,length(t))));要求（画出6幅图）：当TSTN时：1、在一幅图中画原连续信号f(t)和抽样信号fS(t)。f(t)是包络线，fS(t)是离散信号。2、画出重构的信号y(t)。3、画出误差图，即error=abs(f(t)-y(t))的波形。当TSTN时同样可画出3幅图。项目二连续系统的频域分析目的：周期信号输入连续系统的响应可用傅里叶级数分析。由于计算过程烦琐，最适合用MATLAB计算。通过编程实现对输入信号、输出信号的频谱和时域响应的计算，认识计算机在系统分析中的作用。任务：线性连续系统的系统函数为11)(jjH，输入信号为周期矩形波如图1所示，用MATLAB分析系统的输入频谱、输出频谱以及系统的时域响应。-3-2-1012300.511.52Time(sec)图1方法：1、确定周期信号f(t)的频谱nF。基波频率Ω。2、确定系统函数)(jnH。3、计算输出信号的频谱nnFjnHY)(4、系统的时域响应ntjnneYty)(MATLAB计算为y=Y_n*exp(j*w0*n'*t);要求（画出3幅图）：1、在一幅图中画输入信号f(t)和输入信号幅度频谱|F(j)|。用两个子图画出。2、画出系统函数的幅度频谱|H(j)|。3、在一幅图中画输出信号y(t)和输出信号幅度频谱|Y(j)|。用两个子图画出。项目三连续系统的复频域分析目的：周期信号输入连续系统的响应也可用拉氏变换分析。用MATLAB的符号计算功能，通过编程实现对系统瞬态响应和稳态响应的分析，加深理解拉氏变换在分析系统中的作用。任务：线性连续系统的系统函数为11)(ssH，输入信号为周期矩形波如图2所示，用MATLAB分析系统的响应和稳态响应。0123456700.511.52Time(sec)图2方法：1、确定第一个周期拉氏变换)(0sF。2、确定前6个周期的拉氏变换)(sF。3、计算输出信号的拉氏变换)()()(sFsHsY4、系统的时域响应)()(sYtyMATLAB计算为y=ilaplace(Y);5、系统的稳态响应和稳态值，即经过4个周期后，系统响应趋于稳态，两个稳态值可取为t=8s和t=8.5s要求：1、画出输入信号f(t)波形。2、画出系统输出信号y(t)的波形。3、画出系统稳态响应yss(t)的波形，4个周期后。并计算出稳态值。注：信号与系统实验中的第7个实验为综合性设计实验，每个同学可在以上三个实验项目中任选做一个实验项目。本实验项目评分为40分。第16周五前交纸质实验报告。