信号与系统实验教程(只有答案)

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验证所得结论

Q1-14:做如下总结:

是:

1、信号与系统分析,就是基于信号的分解,在时域中,信号主要分解成:

2、写出卷积的运算步骤,并谈谈你对卷积的一些基本性质的理解。利用MATLAB计算卷积的函数是什么?如何使用?

3、在时域中,描述一个连续时间LTI系统的数学模型有:

4、MATLAB是如何表示一个由微分方程描述的连续时间LTI系统的?求解连续时间LTI系统的单位冲激响应、单位阶跃响应以及系统在某一个输入信号作用下的零状态响应的MATLAB函数有哪些?

四、实验报告要求

1、按要求完整书写你所编写的全部MATLAB程序

2、详细记录实验过程中的有关信号波形图(存于自带的U盘中),图形要有明确的标题。全部的MATLAB图形应该用打印机打印,然后贴在本实验报告中的相应位置,禁止复印件。

3、实事求是地回答相关问题,严禁抄袭。

本实验完成时间: 年 月 日

实验二 连续时间信号的频域分析

三、实验内容及步骤

实验前,必须首先阅读本实验原理,读懂所给出的全部范例程序。实验开始时,先在计算机上运行这些范例程序,观察所得到的信号的波形图。并结合范例程序应该完成的工作,进一步分析程序中各个语句的作用,从而真正理解这些程序。 实验前,一定要针对下面的实验项目做好相应的实验准备工作,包括事先编写好相应的实验程序等事项。

Q2-1 编写程序Q2_1,绘制下面的信号的波形图:

?1n?11 x(t)?cos(?0t)?cos(3?0t)?cos(5?0t)????sin()cos(n?0t)

235n?1n其中,?0 = 0.5π,要求将一个图形窗口分割成四个子图,分别绘制cos(?0t)、cos(3?0t)、cos(5?0t)

和x(t) 的波形图,给图形加title,网格线和x坐标标签,并且程序能够接受从键盘输入的和式中的项数。

抄写程序Q2_1如下:

clear,close all

T = 2; dt = 0.00001; t = -2*pi:dt:2*pi; w0=0.5*pi; x1 = cos(w0*t);

x3=(-1/3)*cos(3*w0*t); x5=(1/5)*cos(5*w0*t);

N = input('Type in the number of the harmonic components N = :'); y=0;

for q = 1:N; % Synthesiz the periodic signal y(t) from the finite Fourier series y = y+(1/q).*sin((q*pi)/2).*cos(q*w0*t); end;

subplot(221),

plot(t,x1), title('The original signal cos(w0t)'); grid on; axis([-2*pi,2*pi,-1,1]), xlabel('Time t') subplot(223),

plot(t,x5), title('The original signal (1/5)cos(5w0t)'); grid on; axis([-2*pi,2*pi,-1,1]), xlabel('Time t') subplot(222)

plot(t,x3), title('The original signal (-1/3)cos(3w0t)'); grid on; axis([-2*pi,2*pi,-1,1]), xlabel('Time t') subplot(224)

plot(t,y), title('The synthesis signal of x(t)'); grid on; axis([-10,10,-1,1]), xlabel('Index N')

执行程序Q2_1所得到的图形如下:N=10

Q2-2 给程序Program2_1增加适当的语句,并以Q2_2存盘,使之能够计算例题2-1中的

周期方波信号的傅里叶级数的系数,并绘制出信号的幅度谱和相位谱的谱线图。

通过增加适当的语句修改Program2_1而成的程序Q2_2抄写如下:

clear,close all

T = 2; dt = 0.00001; t = -2:dt:2; x1 = u(t)-u(t-1-dt); x = 0;

for m = -1:1

x = x + u(t-m*T) - u(t-1-m*T-dt); % Periodically extend x1(t) to form a periodic signal end

w0 = 2*pi/T;

N = input('Type in the number of the harmonic components N = :'); L = 2*N+1; for k = -N:1:N;

ak(N+1+k) = (1/T)*x1*exp(-j*k*w0*t')*dt; end

phi = angle(ak); y=0;

for q = 1:L; % Synthesiz the periodic signal y(t) from the finite Fourier series y = y+ak(q)*exp(j*(-(L-1)/2+q-1)*2*pi*t/T); end;

subplot(221)

plot(t,x), title('The original signal x(t)'), axis([-2,2,-0.2,1.2]),grid on; subplot(222)

k=-N:N; stem(ak), title('The ak of x(t)'), axis([-1,1,-0.4,0.4]),grid on; subplot(223)

k=-N:N; stem(k,abs(ak),'k.'), title('The amplitude |ak| of x(t)'), axis([-N,N,-0.1,0.6]),grid on;

subplot(224)

stem(k,phi,'r.'), title('The phase phi(k) of x(t)'), axis([-N,N,-2,2]), xlabel('Index k'),grid on;

执行程序Q2_2得到的图形

Q2-3 反复执行程序Program2_2,每次执行该程序时,输入不同的N值,并观察所合成的

周期方波信号。通过观察,你了解的吉伯斯现象的特点是:

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