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1、《信号与线性系统》实验指导书通信基础实验中心和煦杨洁曾耀平刘晓慧孙爱晶上课时间：学年第学期系部：班级：姓名：班内序号：指导教师：实验成绩：目录前言1实验一信号的产生2实验成绩：实验二信号的基本运算和波形变换11实验成绩：实验三连续时间系统时域分析的MATLAB实现18实验成绩：实验四连续时间系统频域分析的MATLAB实现22实验成绩：实验五连续时间信号与系统的复频域分析26实验成绩：实验六离散时间系统的时域分析的MATLAB实现34实验成绩：实验七离散时间信号与系统的Z域分析41实验成绩：实验八系统的状态空间分析45实验成绩：I前言“信号与线性系统”是无线电技术、自动控制、
2、通信工程、生物医学电子工程、信号图象处理、空间技术等专业的一门重要的专业基础课，也是国内各院校相应专业的主干课程。当前，科学技术的发展趋势既高度综合又高度分化，这要求高等院校培养的大学生，既要有坚实的理论基础，又要有严格的工程技术训练，不断提高实验研究能力、分析计算能力、总结归纳能力和解决各种实际问题的能力。21世纪要求培养“创造型、开发型、应用型”人才，即要求培养智力高、能力强、素质好的人才。由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要，而且系统性、理论性很强，为此在学习本课程时，开设必要的实验，对学生加深理解深入掌握基本理论和分析方法，培养学生分析问题和解决问
3、题的能力，以及使抽象的概念和理论形象化、具体化，对增强学习的兴趣有极大的好处，做好本课程的实验，是学好本课程的重要教学辅助环节。48实验一信号的产生一、实验目的1.熟悉MATLAB编程环境，掌握基本的绘图函数和M-file的建立。2.熟悉和掌握常用的用于信号与系统时域仿真分析的MATLAB函数；掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生；3.牢固掌握系统的单位冲激响应的概念；二、实验设备计算机，MATLAB软件三、MATLAB编程环境1绘图函数plot(x,y)，stem(k,y)%plot(x,y)x=0:0.01:2;y=sin(2*pi*x);plot(x,y)%s
4、tem(k,y)k=0:50;y=exp(-0.1*k);stem(k,y)2Mfile%y(t)=sin(2t)+sin(5t)-2pi≤t≤2pit=-2*pi:0.02:2*pi;y=sin(2*t)+sin(5*t);plot(t,y)48四、实验原理1信号的时域表示方法1.1将信号表示成独立时间变量的函数例如：x(t)=sin(ωt)和x[n]=n(0.5)nu[n]分别表示一个连续时间信号和一个离散时间信号。在MATLAB中有许多内部函数，可以直接完成信号的这种表达，例如：sin()：正弦信号cos()：余弦信号exp()：指数信号sinc()：Sa函数1.2用
5、信号的波形图来描述信号用函数曲线表示一个信号，图8.1就是一个连续时间信号和一个离散时间信号的波形图。图8.1连续时间信号与离散时间信号的波形图1.3将信号用一个数据序列来表示对于离散时间信号，还可以表示成一个数的序列，例如：x[n]={....,0.1,1.1,-1.2,0,1.3,….}↑n=02用MATLAB仿真连续时间信号和离散时间信号48在MATLAB中，无论是连续时间信号还是离散时间信号，MATLAB都是用一个数字序列来表示信号，这个数字序列在MATLAB中叫做向量(vector)。通常的情况下，需要与时间变量相对应。如前所述，MATLAB有很多内部数学函数可以
6、用来产生这样的数字序列，例如sin()、cos()、exp()等函数可以直接产生一个按照正弦、余弦或指数规律变化的数字序列。2.1连续时间信号的仿真程序Program1_1是用MATLAB对一个正弦信号进行仿真的程序，请仔细阅读该程序，并在计算机上运行，观察所得图形。%Program1_1%Thisprogramisusedtogenerateasinusoidalsignalanddrawitsplotclear,%Clearallvariablescloseall,%Closeallfigurewindowsdt=0.01;%Specifythestepoftimeva
7、riablet=-2:dt:2;%Specifytheintervaloftimex=sin(2*pi*t);%Generatethesignalplot(t,x)%Openafigurewindowanddrawtheplotofx(t)title('Sinusoidalsignalx(t)')xlabel('Timet(sec)')常用的图形控制函数axis([xmin,xmax,ymin,ymax])：图型显示区域控制函数，其中xmin为横轴的显示起点，xmax为横轴的显示终点，ymin为纵轴的显示起点，ym
