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信号与系统实验报告.doc

上传人:lizhencai0920 2021/5/6 文件大小:222 KB

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文档介绍

文档介绍:信号与系统实验报告
实验三 傅里叶变换、系统的频域分析
一、 实验目的
1、学会用MATLAB 实现连续时间信号傅里叶变换
2、学会用MATLAB 分析LTI系统的频域特性
3、学会用MATLAB 分析LTI系统的输出响应
二、实验原理
1.傅里叶变换的MATLAB 求解
MATLAB 的 symbolic Math Toolbox 提供了直接求解傅里叶变换及逆变换的函数
fourier()及ifourier()两者的调用格式如下。
Fourier 变换的调用格式
F=fourier(f):它是符号函数f的 fourier变换默认返回是关于w的函数。
F=fourier(f,v):它返回函数 F 是关于符号对象 v 的函数,而不是默认的 w,即
Fourier逆变换的调用格式
f=ifourier(F):它是符号函数 F 的 fourier 逆变换,默认的独立变量为 w,默认返回是
关于 x的函数。
f=ifourier(f,u):它的返回函数f是u 的函数,而不是默认的x.
注意:在调用函数fourier()及 ifourier()之前,要用syms命令对所用到的变量(如t,u,v,w)
进行说明,即将这些变量说明成符号变量。
连续时间信号的频谱图
用MATLAB 符号算法求傅里叶变换有一定局限,当信号不能用解析式表达时,会提示
出错,这时用MATLAB的数值计算也可以求连续信号的傅里叶变换,计算原理是
当 τ 足够小时,近似计算可满足要求。若信号是时限的,或当时间大于某个给定值时,
信号已衰减的很厉害,可以近似地看成时限信号时,n的取值就是有限的,设为N,有
是频率取样点
时间信号取样间隔 τ 应小于奈奎斯特取样时间间隔,若不是带限信号可根据计算精度
要求确定一个频率 W0 为信号的带宽。
3.用MATLAB 分析 LTI系统的频率特性
当系统的频率响应H(jw)是 jw的有理多项式时,有
MATLAB信号处理工具箱提供的freqs函数可直接计算系统的频率响应的数值解。其调用格
式如下
H=freqs(b,a,w)
其中,a 和 b 分别是 H(jw)的分母和分子多项式的系数向量,w 为形如 w1:p:w2 的向量,定义系统频率响应的频率范围,w1 为频率起始值,w2 为频率终止值,p为频率取样间隔。H返回 w所定义的频率点上,系统频率响应的样值。
用MATLAB 分析 LTI系统的输出响应
三、 上机实验内容

求单边指数数信号的傅立叶变换,并画出其波形;
代码:
R=;t=-2:R:2;
f=exp(-1*t).*(t>=0);
W1=2*pi*5;
N=500;k=0:N;W=k*W1/N;
F=f*exp(-j*t'*W)*R;
F=real(F);
W=[-fliplr(W),W