信号与系统报告_电信1304吴宇洲

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1、信号与系统实验报告班级：电信1304姓名：吴宇洲学号：U201313549实验一信号的时域基本运算一、实验目的1.掌握时域内信号的四则运算基本方法；2.掌握时域内信号的平移、反转、倒相、尺度变换等基本变换；3.注意连续信号与离散信号在尺度变换运算上区别。二、实验原理信号的时域基本运算包括信号的相加（减）和相乘（除）。信号的时域基本变换包括信号的平移（移位）、反转、倒相以及尺度变换。三、实验内容与结果（1）连续时间信号的时域运算右上角是指数函数与阶跃函数相乘后的结果（该结果与理论计算值相符）右下角是指数函数平移后的结果（该结果与理论计算值相符）右上

2、角是指数函数与阶跃函数相加后的结果（该结果与理论计算值相符）右下角是指数函数压缩后的结果（该结果与理论计算值相符）（2）离散时间信号的时域基本运算右上角是离散的阶跃函数与冲激函数相加后的结果相当于离散序列在n=2处加1所得到的波形（该结果与理论计算值相符）右下角是离散的指数函数左移后的结果（该结果与理论计算值相符）右上角是离散的阶跃函数与冲激函数相乘后的结果由于有冲积函数所以只有在n=2处的值（该结果与理论计算值相符）右下角是离散的指数函数压缩后的结果，时间轴压缩2倍，压缩后不是整数的舍去（该结果与理论计算值相符）右下角是离散的指数函数反转后的结

3、果图像沿y轴翻转（该结果与理论计算值相符）四、实验中的主要结论以及体会实验中主要的结论是通过时域信号的基本运算，验证了运算后的波形，从实验中很直观的理解了信号时域的基本运算，同时还明白离散信号与连续信号在运算上的差别。主要体会就是加深了对信号时域基本运算的理解与认识。实验二连续信号卷积与系统的时域分析一、实验目的1．掌握卷积积分的计算方法及其性质。2．掌握连续时间LTI系统在典型激励信号下的响应及其特征。3．重点掌握用卷积法计算连续时间LTI系统的零状态响应。4．运用学到的理论知识，从RC、RL一阶电路的响应中正确区分零输入响应、零状态响应、冲激

4、响应和阶跃响应。二、实验原理完全响应y(t)可分为零输入响应与零状态响应。零输入响应是激励为零时仅由系统初始状态y(0–)所产生的响应，用yzi(t)表示；零状态响应是系统初始状态为零时仅由激励e(t)所引起的响应，用yzs(t)表示。于是，可以把激励信号与初始状态两种不同因素引起的响应区分开来分别进行计算，然后再叠加，即y(t)=yzi(t)+yzs(t)。卷积积分的定义为：三、实验内容与结果（1）连续时间的卷积两个信号为卷积结果：（该结果与理论计算值相符）（2）RC电路时域分析电容电压作为响应信号描述系统的微分方程为：则该电路的单位冲激响应：

5、单位阶跃响应：零输入响应：零状态响应：（该结果与理论计算值相符）RL电路时域分析电感电流为响应信号描述系统的微分方程为：则该电路的单位冲激响应：单位阶跃响应：零输入响应：零状态响应：（该结果与理论计算值相符）四、实验中的主要结论以及体会实验中主要结论就是信号可以分为零输入响应和零状态响应，以及卷积是信号频域分析的基本手段。在做实验之前对于卷积的意义还是很模糊的，做完实验后，明白了卷积是如何进行的，卷积定义式中所表示的意义。实验三离散信号卷积与系统的时域分析一、实验目的1.掌握离散卷积和的计算方法。2.掌握差分方程的迭代解法。3.了解全响应、零输入

6、响应、零状态响应和初始状态、初始条件的物理意义和具体求法。二、实验原理离散下的全响应也分为零状态响应和零输入响应，方法和连续时间的类似离散卷积的定义如下：三、实验内容与结果（1）离散时间信号的卷积上面离散序列为x1序列为2569874610另一个离散序列x2为11111111根据离散卷积的定义可以算的卷积后的序列为02713223037414755504435272016100，该结果与理论计算结果一样。下图是软件所计算的结果（2）离散系统差分方程求解理论计算：方程两边作单边z变换有故零输入响应为零状态响应为全响应为零输入响应与零状态响应之和为单

7、位冲击响应序列为,故计算值与上述图形描述相符四、实验中的主要结论以及体会同连续时间的卷积类似，明白了离散系统卷积的过程以及离散系统和连续时间系统在卷积过程中的差异也共同点。除此之外还理解了差分方程求解各个响应的方法。实验四信号的频域分析一、实验目的1．掌握周期信号傅里叶级数的表示方法，加深对其物理意义的理解。2．在理论学习的基础上，熟悉信号的合成与分解的原理。3．了解和认识吉布斯现象。4．深入理解信号频谱的概念，掌握典型的连续时间信号和离散时间信号的频谱。5．加深对傅里叶变换主要性质的认识。二、实验原理信号又可以分解为一个直流分量和许多具有不同频

8、率的正弦分量之和。各频率正弦分量所占的比重的大小不同，主要频率分量所占有的频率范围也不同，这些特性被称为是信号的频域特性。无论是信号的时