文档介绍：实验三周期信号的频谱分析实验报告
实验三周期信号的频谱分析实验报告

实验三周期信号的频谱分析实验报告
信号与系统
实验报告
实验三周期信号的频谱分析
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实验三周期信号的频谱分析
一、实验目的
1、掌握连续时间周期信号的傅里叶级数的物理意义与分析方法;
2、观察截短傅里叶级数而产生的“Gibbs现象”,了解其特点以及产生的原因;
3、掌握各种典型的连续时间非周期信号的频谱特征。
二、实验内容
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。
Q3-1 编写程序Q3_1,绘制下面的信号的波形图:

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其中,w0 = 0、5π,要求将一个图形窗口分割成四个子图,分别绘制cos(w0t)、cos(3w0t)、cos(5w0t) 与x(t) 的波形图,给图形加title,网格线与x坐标标签,并且程序能够接受从键盘输入的与式中的项数。
抄写程序Q3_1如下:
clear,%Clear all variables
close all,%Close all figure windows
dt = 0、00001; %Specify the step of time variable
t = -2:dt:4; %Specify the interval of time
w0=0、5*pi;
x1=cos(w0、*t);
x2=cos(3*w0、*t);
x3=cos(5*w0、*t);
N=input('Type in the number of the harmonic components N=');
x=0;
for q=1:N;
x=x+(sin(q*(pi/2))、*cos(q*w0*t))/q;
end
subplot(221)
plot(t,x1)%Plot x1
axis([-2 4 -2 2]);
grid on,
title('signal cos(w0、*t)')
subplot(222)
plot(t,x2)%Plot x2
axis([-2 4 -2 2]);
grid on,
title('signal cos(3*w0、*t))')
subplot(223)
plot(t,x3)%Plot x3
axis([-2 4 -2 2])
grid on,
title('signal cos(5*w0、*t))')
执行程序Q3_1所得到的图形如下:
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Q3-2 给程序Program3_1增加适当的语句,并以Q3_2存盘,使之能够计算例题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与相位谱的谱线图。
通过增加适当的语句修改Program3_1而成的程序Q3_2抄写如下:
% Program3_1
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 % Periodically extend x1(t) to form a periodic signal
x = x + u(t-m*T) - u(t-1-m*T-dt);
end
w0 = 2*pi/T;
N = 10; % The number of the harmonic components
L = 2*N+1;
for k = -N: N; % Evaluate the Fourier ser