文档介绍：实验报告
( 2014 / 2015 学年第二学期)
课程名称
信号与系统
实验名称
信号与LTI系统的时频域分析
实验时间
年
月
日
学院
电子信息学院
指导教师
学生姓名
班级学号
学院(系)
电子信息学院
专业
实验报告
实验名称
信号与LTI系统的时频域分析
指导教师
实验类型
上机编程
实验学时
实验时间
实验目的和要求
1)熟悉和掌握实现常用信号的产生方法;;
2)理解系统的单位冲激响应的概念,LTI系统的卷积表达式及其物理意义,卷积的计算方法;
3)理解典型信号的频谱特征;
4)理解系统的频率响应的概念及其物理意义,理解具有不同频率响应特性的滤波器对信号的滤波作用;
5)学会利用编程实现卷积以求解系统响应,并绘制相应曲线;
6)学会利用编程实现一些典型信号的频谱分析,并绘制相应曲线。
二、实验环境(实验设备)
计算机,Matlab2014a
实验原理及内容
已知一LTI系统如下:
h [n]
y[n]
x[n]
编程产生以下三个正弦信号,并画出波形图。
其中f1=,f2=;
编程计算下面卷积:
已知h1[n]={ ,, -, -,-,, , ,,,-,-,-, , },n=0,1,...,15;
h2 [n]= {-,,-,-,, -,-,,,
-,-,,-,-,,-}, n=0,1,...,15。
a、当h [n]= h1[n]时,输入分别为x1[n], x2[n]和x3[n]时系统的输出y[n], 并画出波形图。
b、当h [n]= h2 [n]时,输入分别为x1[n], x2[n]和x3[n]时系统的输出y[n], 并画出波形图。
编程实现以下信号的频谱分析:
a、输入信号x1[n], x2[n] 和x3[n]的频谱,并画出频谱图;
b、冲激响应h [n]= h1[n]时h [n]的频谱,三种输入信号下输出y[n]的频谱,并画出h [n]和输出信号的频谱图;
c、冲激响应h [n]= h2 [n]时h [n的频谱,三种输入信号下输出y[n]的频谱,并画出h [n]和输出信号的频谱图。
4)根据输入信号、h [n]和输出信号的频谱,验证输出信号的频谱与输入信号、h [n]的频谱关系(或卷积性质),即是否满足。
5)分析以上各种情况下,输出信号及频谱不同原因
(1)
clear;
n=-4:4;
x1=cos(*pi*n);
subplot(2,2,1),stem(n,x1),grid on;
title('余弦信号 x1[n]')
xlabel('Time index n');
x2=cos(*pi*n);
subplot(2,2,2),stem(n,x2),grid on;
title('余弦信号 x2[n]')
xlabel('Time index n');
x3=x1+x2;
subplot(2,2,3),stem(n,x3),grid on;
title('余弦相加信号 x3[n]')
xlabel('Time index n');
(2)a.
clear;
h1=[,,-,-,-,,,,,,,-,-,-,,];
k1=0:15;
n=-4:4;
x1=cos(*pi*n);
y1=conv(h1,x1);%计算序列f1与f2的卷积和f
k0=k1(1)+n(1); %计算序列f非零样值的起点位置
k3=length(x1)+length(h1)-2; %计算卷积和f的非零样值的宽度
k=k0:k0+k3; %确定卷积和f非零样值的序号向量
subplot(2,2,1);
stem(k,y1);
title('x1[n]与h1[n]的卷积和y1[n]');
xlabel('k');
ylabel('y1[k]');
x2=cos(*pi*n);
y2=conv(h1,x2);
subplot(2,2,2