電信專業(yè)2021級信號與系統(tǒng)實驗報告

1、本文格式為word版，下載可任意編輯電信專業(yè)2021級信號與系統(tǒng)實驗報告 信號與系統(tǒng)試驗報告 學 學 院: 信息科學與工程學院 專業(yè) 班級: 通信 1401 班 學 學 號: 202104163024 同學姓名: 嚴若茂 指導老師: 徐望明 2021年 06 月 歡迎下載 試驗一 連續(xù)時間信號的表示、連續(xù)時間 lti 系統(tǒng)的時域分析 1. 用 matlab命令產(chǎn)生如下信號，并繪出波形圖 （1） ) ( 25 . 1t u et - （2） )42 sin( 2pp + t （3）îíì> <£ £=1 , 0 01 0 2) (t

2、ttt f 程序、試驗結(jié)果及解釋說明： t=-5:0.01:5; y=2*exp(-1.5*t).*(t=0); subplot(2,2,1) plot(t,y); y1=sin(2*pi*t+pi/4); subplot(2,2,2) plot(t,y1) y2=2.*(t=0t=1); subplot(2,2,3) plot(t,y2) ylim(-3 4) 歡迎下載 2. 已知信號 ) (t f 的波形如圖所示，試用 matlab命令畫出 ) 2 ( - t f 、 ) 3 ( t f 、) ( t f - 、 ) 2 3 ( - - t f 的波形圖。 t) (t f11 2 - 0

3、程序、試驗結(jié)果及解釋說明： function y=pp(x) y=0*(x-2|x1)+1*(x=-2x0)+(-x+1).*(x=0x=1); end t=-5:0.01:5; y1=pp(t-2); y2=pp(3*t); y3=pp(-t); y4=pp(-3*t-2); axis(-2 5 0 2) subplot(2,2,1); title("2.1"); plot(t,y1) axis(-2 5 0 2) subplot(2,2,2) plot(t,y2) title("2.2"); axis(-2 5 0 2) 歡迎下載 subplot(2

4、,2,3) plot(t,y3) title("2.3"); axis(-2 5 0 2) subplot(2,2,4) plot(t,y4) title("2.4") axis equal 3.已知描述系統(tǒng)的微分方程和激勵信號如下 ) ( 3 ) ( ) ( 4 ) ( 4 ) ( t f t f t y t y t y + ¢ = + ¢ + ¢ ¢ ， ) ( ) ( t u e t ft -= 要求：（1）從理論上求解系統(tǒng)的沖激響應和零狀態(tài)響應，并依據(jù)求解結(jié)果用matlab 繪制其時域波形； （2）分別用

5、matlab的 impulse()函數(shù)和 lsim()函數(shù)繪制系統(tǒng)的沖激響應和零狀態(tài)響應，驗證（1）中的結(jié)果。 程序、試驗結(jié)果及解釋說明： 歡迎下載 figure(1) a=1 4 4; b=0 1 3; subplot(2,1,1); impulse(b,a) t=0:0.01:3.5; h=(1+t).*exp(-2*t); subplot(2,1,2); plot(t,h) axis(0,3,5,0,1) figure(2) t=0:0.01:3.5; subplot(2,1,1); isim(b,z,x,t) y=2*exp(-t)-(2+t).*exp(-2*t); subplot(

6、2,1,2); plot(t,y) axis(0,3,5,0,1) 歡迎下載 歡迎下載 試驗二 周期信號的傅里葉級數(shù)分析 4. 已知周期矩形脈沖信號 ) (t f 的波形如圖所示，設脈沖幅度為 1，寬度為 t ，周期為 t ，用 matlab 繪制信號的頻譜圖，并討論脈沖寬度 t 變化時（分別取 4 = t 、 8 = t ； 2 = t 、 8 = t ； 1 = t 、 8 = t ），對其頻譜的影響。 tt12t-t -2tl 程序、試驗結(jié)果及解釋說明： t=8;w=2*pi/t; k=-15:15; subplot(3,1,1) t1=1; m1=t1/t; a1=m1*sinc(k.

7、*m1); stem(k*w,a1); subplot(3,1,2) t2=2; m2=t2/t; a2=m2*sinc(k.*m2); stem(k*w,a2); subplot(3,1,3) t3=4; m3=t3/t; a3=m3*sinc(k.*m3); stem(k*w,a3); 歡迎下載 5. 設 系 統(tǒng) 的 頻 率 響 應 為2 3 ) (1) (2+ +=w wwj jj h ， 若 外 加 激 勵 信 號 為) 10 cos( 2 ) cos( 5 t t + ，用 matlab求其響應。 程序、試驗結(jié)果及解釋說明： a=1 3 2; b=0 0 1; t=-10:0.01:

8、10; x=5*cos(t)+2*cos(10*t); y=lsim(b,a,x,t); plot(t,y,t,x) 歡迎下載 歡迎下載 試驗三 連續(xù)時間 lti 系統(tǒng)的頻域分析 6. 下圖是用 rlc 元件構(gòu)成的二階低通濾波器。設 h l 8 . 0 = ， f c 1 . 0 = ，w = 2 r ，試用 matlab 的 freqs()函數(shù)繪出該系統(tǒng)的幅頻特性曲線和相頻特性曲線。（求模：abs()函數(shù)，求相角：angle()函數(shù)） lcr+-) (t f) (t y+- 程序、試驗結(jié)果及解釋說明： a=0.08 0.4 1; b=0 0 1; w=logspace(-1,1); freq

9、s(b,a,w) 歡迎下載 7. 假 設 基 帶 信 號 為 ) 20 cos( 2 ) 10 cos( 3 ) ( t t t g + = ， 被 調(diào) 制 成) 1 0 0 c o s ( ) ( ) ( t t g t f = ，在接收端又被解調(diào)為 ) 100 cos( ) ( ) (0t t f t g = ，并通過低通濾波器 îíì <=其他 030 1) (ww j h 得到信號 ) (1t g 。試用 matlab繪制上述各個信號的時域波形和頻譜。 程序、試驗結(jié)果及解釋說明： clear; t,omg,ft,ift = prefourier(-5

10、,5,length(-5:0.01:5),-250,250,1000); g=3*cos(10*t)+2*cos(20*t); f=g.*cos(100*t); g0=f.*cos(100*t); g0=ft*g0; h=(omg30omg-30); g1=g0.*h; g1=ift*g1; g=ft*g; f=ft*f; subplot(4,2,1) plot(t,g);ylabel("g"); subplot(4,2,2) plot(t,f);ylabel("f"); subplot(4,2,3) plot(t,g0);ylabel("g0

11、"); subplot(4,2,4) plot(t,g1);ylabel("g1"); subplot(4,2,5) plot(omg,abs(g),ylabel("g"); subplot(4,2,6) plot(omg,abs(f),ylabel("f"); subplot(4,2,7) plot(omg,abs(g0),ylabel("g0"); subplot(4,2,8) plot(omg,abs(g1),ylabel("g1"); function t,omg,ft,ift

12、=prefourier(trg,n,omgrg,k) %trg 為時域起止范圍 %n 為時域抽樣點數(shù) %omgrg 為頻域起止范圍 %k 為頻域抽樣點數(shù) %t 為抽樣時間點 %omg 為抽樣頻率點 歡迎下載 %ft 為傅里葉變換矩陣（將該矩陣左乘信號即得信號的傅里葉變換） %ift 為傅里葉反變換矩陣（將該矩陣左乘信號即得信號的傅里葉反變換） t=trg(2)-trg(1); t=linspace(trg(1),trg(2)-t/n,n)" omg=omgrg(2)-omgrg(1); omg=linspace(omgrg(1),omgrg(2)-omg/k,k)" ft=

13、t/n*exp(-j*kron(omg,t"); ift=omg/2/pi/k*exp(j*kron(t,omg"); 歡迎下載 歡迎下載 歡迎下載 試驗四 連續(xù)時間 lti 系統(tǒng)的復頻域分析 8. 已知某二階系統(tǒng)的零極點分別為 1001- = p ， 2021- = p ， 02 1= = z z （二重零點），試用 matlab繪出該系統(tǒng)在 0 1khz 頻率范圍內(nèi)的幅頻特性曲線（要求用頻率響應的幾何求解方法實現(xiàn)），并說明該系統(tǒng)的作用。 程序、試驗結(jié)果及解釋說明： clear; f=0:0.01:1000; w=2*pi*f; p1=-100; p2=-200; a1=

14、abs(j*w-p1); a2=abs(j*w-p2); b1=abs(j*w); h=(b1.2)./(a1.*a2); plot(w,h) xlabel(" 頻率（rad/s ）") ylabel(" 幅頻響應") 歡迎下載 9. 已知系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)為 2 73 4) (2 32+ + + +=s s ss ss h 試用 matlab命令繪出其零極點分布圖，并判定該系統(tǒng)是否穩(wěn)定。 程序、試驗結(jié)果及解釋說明： clear; b=0 1 4 3; a=1 1 7 2; sys=tf(b,a); pzmap(sys) grid 歡迎下載 信號 與系統(tǒng) 試驗 小 結(jié)：