信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告信息科學(xué)與工程學(xué)院電子信息工程0801實(shí)驗(yàn)一信號(hào)與系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私釳ATLAB的基本使用方法和編程技術(shù)，以及Simulink法，進(jìn)一步加深對(duì)課程所學(xué)容的理解。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信號(hào)的分解與合成，觀察Gibbs信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析，即卷積分、卷積和的運(yùn)算與仿真。信號(hào)的頻譜分析，觀察信號(hào)的頻譜波形。系統(tǒng)函數(shù)的形式轉(zhuǎn)換。用Simulink三、實(shí)驗(yàn)儀器計(jì)算機(jī)一人一臺(tái)；安裝Matlab/Simulink數(shù)值仿真軟件平臺(tái)。四、實(shí)驗(yàn)容1、以周期為T(mén)，脈沖寬度為Gibbs現(xiàn)象。1提示：已知周期方波信號(hào)的付立葉級(jí)數(shù)系數(shù)ak的表達(dá)式如下：m

sin(kT)x(t)

akkm

ejk

a 0 T 0 T

a k01程序如下所示:m=79;T1=2*pi;k=-m:m;T=4*T1;t=0:0.001:50;w=2*pi/T;a=sin(k*w*T1)./(k*pi);a(m+1)=2*T1/T;x=a*exp(j*k'*w*t);plot(t,x)1k試畫(huà)出x(t的波形圖（分別取m等于1317T=4T，觀察Gibbs程序如下所示:m=79;T1=2*pi;k=-m:m;T=4*T1;t=0:0.001:50;w=2*pi/T;a=sin(k*w*T1)./(k*pi);a(m+1)=2*T1/T;x=a*exp(j*k'*w*t);plot(t,x)1k2、求卷積并畫(huà)圖（1）已知：x1

(t)u(tu(t2)，x2

(t)u(t2)u(t3)求：y(t)x1

x2

(t)=？并畫(huà)出其波形。（2）x[n]，h[n][4,2,4,0,4,2]。求系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)，并繪制出系統(tǒng)的響應(yīng)圖。提示：求卷積可用conv(x,x1 2

)；畫(huà)圖可用subplot 、plot和stem。t1=1:0.01:2;f1=ones(size(t1));f1(1)=0;f1(101)=0;t2=2:0.01:3;t1=1:0.01:2;f1=ones(size(t1));f1(1)=0;f1(101)=0;t2=2:0.01:3;f2=ones(size(t2));f2(1)=0;f2(101)=0;c=conv(f1,f2)/100;t3=3:0.01:5;subplot(311),plot(t1,f1);axis([0602]);subplot(312),plot(t2,f2);axis([0602]);subplot(313),plot(t3,c);axis([0702]);程序如下所示x=[14351235];nx=-4:3;h=[424042];nh=-3:2;y=conv(x,h);nh=-3:2;y=conv(x,h);ny1=nx(1)+nh(1);ny2=nx(length(nx))+nh(length(nh));ny=[ny1:ny2];subplot(311);stem(nx,x);axis([-540輸入');subplot(312);stem(nh,h);axis([-4305]);ylabel('沖激響應(yīng)');subplot(313);ylabel('輸出');xlabel('n');3、求頻譜并畫(huà)圖

(t)u(t0.5)u(t0.5)11t2x(t)2xx(t)etu(t)3x(t)et24提示：fourier，畫(huà)圖可用(1)程序如下所示:f1(1)=0;f1(1001)=0;plot(t1,f1);axis([-1102]);symstw;t1=-0.5:0.001:0.5;

t1t1x1=sym('Heaviside(t+0.5)-Heaviside(t-0.5)');fw=fourier(x1,t,w);ffw=maple('convert',fw,'piecewise');fffw=ffw;ffp=abs(fffw);ezplot(ffp,[-10*pix1=sym('Heaviside(t+0.5)-Heaviside(t-0.5)');fw=fourier(x1,t,w);ffw=maple('convert',fw,'piecewise');fffw=ffw;ffp=abs(fffw);ezplot(ffp,[-10*piaxis([-404001.5]);t=-2:0.01:2;y=zeros(1,401);fori=1:401y(i)=(1-abs(t(i)))*(abs(t(i))<1);endfy=abs(fft(y,256));w=100*(0:128)/256;subplot(211)plot(t,y)subplot(212)plot(w,fy(1:129))(4)程序如下所示(4)程序如下所示:symstw;ft=exp(-t.^2);fw=fourier(ft);ezplot(fw);%axis([-101001.2]);零極點(diǎn)形式轉(zhuǎn)換成多項(xiàng)式形式。H(s)多項(xiàng)式形式轉(zhuǎn)換成零極點(diǎn)形式。H(s)

2(s(s2)(s3)(s4)2s10s38s219s12用卷積法求多項(xiàng)式形式的系統(tǒng)函數(shù)。H(s)

(s8)(s22s(3)程序如下所示:symstw;ut=sym('Heaviside(t)');ft=exp(-t)*ut;fw=fourier(ft);fwp=abs(fw);ezplot(fwp);axis([-101001.2]);(2s3)(3s2(3)程序如下所示:symstw;ut=sym('Heaviside(t)');ft=exp(-t)*ut;fw=fourier(ft);fwp=abs(fw);ezplot(fwp);axis([-101001.2]);提示：用tf2zpzp2tfnumdenprintsysrootszplane函數(shù)。程序如下所示:z=-1;p=[-2-3-4];k=2;[num,den]=zp2tf(z,p,k);printsys(num,den,'s');num/den結(jié)果:2s+2-----------------------s^3+9s^2+26s+24程序如下所示:num=[210];den=[181912];printsys(num,den,'s');[z,p,k]=tf2zp(num,den)結(jié)果:z=-5p=-4.0000-3.0000-1.0000k=2程序如下所示f1=[18];f2=[125];f3=[23];[num]=conv(f1,f2);[den]=conv(f3,f4);[num]=conv(f1,f2);[den]=conv(f3,f4);printsys(num,den,'s');t1=0:0.01:10;f1=ones(size(t1));f1(1)=0;f1(1001)=0;t2=0:0.01:10;f2=t2;f2(1)=0;f2(1001)=0;c=conv(f1,f2)/100;t3=0:0.01:20;subplot(311),plot(t1,f1);axis([-11202]);subplot(312),plot(t2,f2);axis([-112015]);subplot(313),plot(t3,c);axis([-125060]);5、用Simulink仿真求系統(tǒng)的沖激響、階躍響應(yīng)和任意信號(hào)的零狀態(tài)響應(yīng)。t)3t)2yt)xt)y[n]3y[n2y[nx[n]連