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《信号与系统实验二傅里叶分析及应用实验报告》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、实验二傅里叶分析及应用一、实验目的(一)掌握使用Matlab进行周期信号傅里叶级数展开和频谱分析1、学会使用Matlab分析傅里叶级数展幵,深入理解傅里叶级数的物理含义2、学会使用Matlab分析周期信号的频谱特性(二)掌握使用Matlab求解信号的傅里叶变换并分析傅里叶变换的性质1、学会运用Matlab求连续时间信号的傅里叶变换2、学会运用Matlab求连续时间信号的频谱图3、学会运用Matlab分析连续时间信号的傅里叶变换的性质(三)掌握使用Matlab完成信号抽样并验证抽样定理1、学会运用MATLAB完成信号抽样以
2、及对抽样信号的频谱进行分析2、学会运用MATLAB改变抽样吋间间隔,观察抽样后信号的频谱变化3、学会运用MATLAB对抽样后的信号进行重建二、实验条件装用MatlabR2015a的电脑。三、实验过程(1)试求出该信号的傅里叶级数[自己求或参见课本P112或P394],利用Matlab编程实现其各次谐波[如1、3、5、13、49]的叠加,并验证其收敛性;程序:t=-10:0.001:10;y=(sawtooth(pi*(t+1),0.5)+l)/2;plot(t,y),xlabel('t1),ylabel('三角波信号1)
3、;axis([-2,2,0,1.1]);n_max=[1,3,5,11,47];N=length(n_max);fork=l:Nn=l:2:n_max(k);b=4./((pi.A2)*(n.^2));x=0.5+b*cos(pi*n1*t);figure,plot(tzx);holdon;plot(t,y);holdoff;xlabel(’t*),ylabel(*部分和的波形1);axis([-3,3,0,1]);title([’最大谐波数=1,num2str(n_max(k))]);End结果:Figure1.□
4、F
5、igure2-□Figure3•a■fileEditViewImertToolsDesktopWindowHelp»IEditViewImertToolsDesktopWindowHdp«EditViewInsertToolsDesktopWindowHelpUJQ0@anJidik\f;©•□E□EdIk•、'打®Wk•Q
6、□S■0嵌大術波锹人谘波864o.&o.862286o.0.4.2«人浙波tt=58642o.o.o.o.XBSV-.Vr2Lrzi极大淅波教银大偕波数=47(2)用Matlab分析该周期三角信号
7、的频谱[三角形式或指数形式均可]。当周期三角信号的周期(如由2ms+lms或由2ms+4ms)和宽度(如2ms今lms)分别变化时,试观察分析其频谱的变化。程序:n=-20:20;T=10;wl=2*pi/T;fn=2./(n.*n.*wl.*wl);subplot(311),stem(n*wl,fn),title(’T=10’);%axis([-10,10,-0.1,20]);T=5;wl=2*pi/T;fn=2•/(n•*n•*wl•*wl);subplot(312),stem(n*wl,fn),title(1T=5
8、1);axis([-20,20,-0.1,3]);T=1;wl=2*pi/T;fn=2./(n.*n.*wl.*wl);subplot(313),stem(n*wl,fn),title(*T=1*);axis([-100,100,-0.01,0.1]);结果:T=101050II■1111•15-10-5051015T=5B<)<>I-20-15-10-505101520T=12、分别利用Matlab符号运算求解法和数值计算法求下图所示信号的FT,并画出其频谱图(包括幅度谱和相位谱)f注:图中时间单位为:毫秒(ms)l。
9、程序:1.ft=sym(1(t+2)*(heaviside(t+2)-heaviside(t+1))+(heaviside(t+1)-heaviside(t-1))+(-t+2)*(heaviside(t-1)-heaviside(t-2))’);fw=simplify(fourier(ft));subplot(311);ezplot(ft,[-3,3]);subplot(312);ezplot(abs(fw),[-10,10,0,4]);title('-');phase=atan(imag(fw)/real(fw));
10、subplot(313);ezplot(phase)/title(1Ial»^x1);ft=s:,T»r-hes1de(t+1•+(heavis1de)-hea*/i-1de11-114-(-1+2•♦«hea'/islde(t-1-heaviside•t-2i回托fv=