信号与系统实验手册.doc

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1、信号与系统实验指导书(适用专业：计算机科学与技术)方勇编西北农林科技大学二〇一一年八月目录实验一：用MATLAB语言编写一个描述时域卷积运算过程的演示软件11.1实验目的11.2实验内容1实验二：周期信号的分解与合成22.1实验目的22.2实验内容22.3实验分析2实验三：时域门函数及门函数串的频谱分析33.1实验目的33.2实验内容33.3实验讨论3实验四：离散傅里叶变换/逆变换实验44.1实验目的44.2实验内容44.3实验讨论4实验一：用MATLAB语言编写一个描述时域卷积运算过程的演示软件1.1实验目的深入理解卷积的运算过程。1.2实验内容以矩形方波的自卷积计算

2、为例，用MATLAB语言在计算机屏幕上演示出卷积运算过程中变量t的替换、反折、平移和积分运算，并画出卷积运算结果曲线。55实验二：周期信号的分解与合成2.1实验目的(1)深入理解在一个周期内满足绝对可积的任意周期信号fT(t)都可以用振幅和初相角不同的各次谐波（含直流分量）之和表示。(2)理解相加的谐波分量愈多，时域信号的边沿愈陡，即边沿愈陡的信号包含愈多的高次谐波分量。2.2实验内容针对下图所示周期信号fT(t)tT/2-T/41-1(1)写出fT(t)的级数表达式。(2)用MATLAB语言编程计算出该级数的求和程序。(3)在3个周期的时间内画出其前3项、前7项、前2

3、0项和前100项的图形。(4)改变级数式中振幅或相角的变化轨律，看合成信号是什么形状？2.3实验分析(1)讨论时域信号的上升沿、下降沿、顶部同包含的谐波分量的关系。(2)画出该周期信号的频谱图。5实验三：时域门函数及门函数串的频谱分析3.1实验目的(1)深入理解单个门函数的频谱特征。(2)了解由n个门函数组成的门函数串的频谱计算方法及其谱特性。3.2实验内容(1)编程画出幅度为1，脉冲宽度为0.01秒的单个脉冲的频谱曲线。(2)编程画出幅度为1，脉冲宽度为0.001秒的单个脉冲的频谱曲线。TTt2TT-T-2T1(3)图示5个相同门函数构成一门函数串，设门宽，n=5。画

4、出该串脉冲的频谱曲线图。3.3实验讨论(1)说明单个脉冲的频域特征与时域参数的关系。(2)说明n个脉冲串的频域特征与时域参数的关系。(3)说明由单个脉冲到周期脉冲信号，其频谱特性同脉冲数n的关系。5实验四：离散傅里叶变换/逆变换实验4.1实验目的(1)深入理解离散傅里叶变换/逆变换的过程。(2)了解原始信号与其离散傅里叶变换的关系。(3)掌握用计算机实现离散傅里叶变换/逆变换的方法。4.2实验内容(1)计算离散有限长信号x[n]={1,1,1,1}的离散傅里叶变换/逆变换，并编程画出原信号及其变换(2)计算离散有限长信号x[n]={1,-1,1,-1}的离散傅里叶变换/

5、逆变换，并编程画出原信号及其变换(3)计算离散有限长信号x[n]={1,2,3,4}的离散傅里叶变换/逆变换，并编程画出原信号及其变换(4)计算离散有限长信号x[n]={4,3,2,1}的离散傅里叶变换/逆变换，并编程画出原信号及其变换(5)自己生成任意有限长离散信号并计算其离散傅里叶变换/逆变换，编程画出原信号及其变换4.3实验讨论(1)原始信号与其离散傅里叶变换具有怎样的关系？(2)若将原始信号周期拓展得到一个新的周期信号，则新信号的离散傅里叶级数与原始信号的离散傅里叶变换具有怎样的关系？5