信号与系统实验指导.doc

文档介绍：信号与系统实验指导实验一熟悉 Matlab 软件环境一、实验目的: 熟悉 Matlab 函数创建、基本计算及绘图。二、试验内容及要求: 编制 Matlab 程序,实现以下内容 1 熟悉变量、矩阵及创建矩阵、向量等基本概念; 创建基本矩阵函数: n=3、m=2 ones(n,m) , zeros(n,m) , rand(n,m) , randn(n,m) , eye(n) 2 创建函数:求 10 个数值的平均值、总和。 3 绘制图形: y=sint 、 y=exp(-*t)*sin(t+1) 三、实验步骤: 打开电脑, 双击桌面 Matlab 程序图标, 打开文件菜单, 点击新建 M 文件,在 M 文件编辑器中编写程序,编写完毕后按 F5 键运行调试。编写函数时注意以下几点: . ; . 函数必须以关键字“ function ”开头; . 函数文件的第一行为函数说明语句: function [ 返回参数 1 ,返回参数 2, ]= 函数名( 传入参数 1,) . 函数文件保存的文件名应与用户定义的函数名一致, 并且函数名不能与 Matlab 自带的函数名一致。四、试验报告: 试验目的、内容、步骤、程序、图形(可打印)等。试验二连续系统的时域分析波形产生和绘图 chirp 产生扫描频率余弦 diric 产生 Dirichlet 函数或周期 Sinc 函数 gauspuls 产生高斯调制正弦脉冲 pulstran 产生脉冲串 rectpuls 产生非周期矩形信号 sawtooth 产生锯齿波或三角波 sinc 产生 sinc 函数 square 产生方波 strips 产生条图 tripuls 产生非周期三角波一、试验目的: 熟悉掌握利用 Matlab 产生基本连续时间信号及时域分析方法。二、试验内容及要求: 编制 Matlab 程序,实现以下内容 1 利用信号处理工具箱提供函数生成单位冲激函数、单位阶跃函数、三角波、方波。 2 已知描述系统的微分方程和初始状态如下,求其零输入响应。(1) y``(t)+5y`(t)+6y(t) = f(t) ; y(0 - )=1 , y`(0 - )=-1; (2) y```(t)+4y1`(t)+5y`(t)+2y(t) = f(t) , y(0 - )=0 , y`(0 - )=-1 , y``(0 - )=-1; 3某 LTI 系统的微分方程为)t(xy8 dt dy 2 dt yd 2 2???,求冲激响应; 若输入为 x(t)=cos() ,求其零状态响应。三、实验步骤: 打开电脑, 双击桌面 Matlab 程序图标, 打开文件菜单, 点击新建 M 文件,在 M 文件编辑器中编写程序,编写完毕后按 F5 键运行调试。四、实验原理: 对任何系统依据产生系统响应的原因可以将完全响应分解为零输入响应和零状态响应两个分量, 系统完全响应= 零输入响应+ 零状态响应,即)t(r)t(r)t(r zs zi??, 其中)t(r zi 为零输入响应;)t(r zs 为零状态响应。零输入响应: 没有外加激励信号的作用, 只由起始状态( t=0 -) 产生的响应, 满足:0)t(rC)t(r dt dC)t(r dt dC)t(r dt d zin zi1n zi1n 1n1 zin n?????????及起始状态 r (k) (0 -)( k=0,1,2, …,n-1 ) 的解; 它是齐次解中的一部分: ??? n1k ta zik zi keA)t(r ,由于没有外界激励,系统状态不会发生变化,即: r (k) (0 - )=r (k) (0 +) 零状态响应: 不考虑起始时刻( t=0 -) 系统储能的作用, 仅由系统的外加激励信号产生响应,满足: )t(eE)t(edt dE)t(edt dE)t(edt dE )t(rC)t(rdt dC)t(rdt dC)t(rdt dC m 1m 1m 1m1m m0 zsn zs1n zs1n 1n1 zsn n0?????????????????及起始状态 r (k) (0 - )=0 ( k=0,1, …,n-1 ) 的解; 它是由特解和一部分齐次解构成: )t(BeA)t(r n1k ta zsk zs k????。零状态响应也可由卷积的方法得出:)t(h)t(e)t(r zs??五、试验报告: 试验报告应包含以下内容试验目的、内容、步骤、原理、程序、图形(可打印)等。试验三连续系统的频域分析一、试验目的: 分析傅里叶级数以及利用傅氏变换研究信号频谱。二、试验内容及要求: 编制 Matlab 程序,实现以下内容 1 傅氏级数:将周期为 T=2 ?,幅度为?的对称方波分解为多次正弦波之和,用 Matlab 演示谐波合成情况。