信号与系统实验1

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1、信号与系统实验教程（实验报告）班级:姓名:目录实验一：连续时间信号与系统的时域分析4一、实验，及要求4二、实验原理4K信号的时域表示方法52、用MATLAB仿真连续时间信号和离散时间信号5LTI系统的时域描述10三、实验步骤及哺14四＞实验报告要求26实验二:连续时间信号的频域分析27一、实验，及要求27二实验原理271、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS272、连续时间信号的傅里叶变换CTFT283、离散时间信号的傅里叶变换DTFT294、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS的MATLAB实现295、用MATLAB实现CTFT及其逆变换的计算33三、实验步骤及内容35

2、四、实验报告要求49实验三：连续时间LTI系统的频域分析50一、实验，及要求50二实验原理50K连续时间LTI系统的频率响应502.LTI系统的群延时513、用MATLAB计算系统的频率响应52三、实验步骤及内容53四、实验报告要求59实验四：连续时间LTI系统的复频域分析79一＞实验，及要求79二、实验原理79K连续时间LTI系统的复频域描述792、系统函数的零极点分布图813、拉普拉斯变换与傅里叶变换之间的关系814、系统函数的零极点分布与系统稳定性和因果性之间的关系825、系统函数的零极点分布与系统的滤波特性836＞拉普拉斯逆变换的计算84三、实验步骤及容86四、实

3、验报告要求91实验一信号与系统的时域分析一、实验目的1、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；2、掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生，掌握用周期延拓的方法将一个非周期信号进行周期信号延拓形成一个周期信号的MATLAB编程；3、牢固掌握系统的单位冲激响应的概念，掌握LTI系统的卷积表达式及其物理意义，掌握卷积的计算方法、卷积的基本性质；4、掌握利用MATLAB汁算卷积的编程方法，并利用所编写的MATLAB程序验证卷积的常用基本性质：掌握MATLAB描述LTI系统的常用方法及有关函数，并学会利用MATLAB求解LTI系统响应，绘制相应曲线。基

4、本要求:掌握用MATLAB描述连续时间信号和离散时间信号的方法，能够编写MATLAB程序，实现各种信号的时域变换和运算，并且以阁形的方式再现各种信号的波形。掌握线性时不变连续系统的时域数学模型用MATLAB描述的方法，掌握卷积运算、线性常系数微分方程的求解编程。二、实验原理信号(Signal〉一般都是随某一个或某儿个独立变量的变化而变化的，例如，温度、压力、声音，还有股票市场的tl收盘指数等，这些信号都是随时间的变化而变化的，还有一些信号，例如在研究地球结构吋，地下某处的密度就是随着海拔高度的变化而变化的。一幅图片中的每一个象素点的位置取决于两个坐标轴，即横轴和纵轴，因此

5、，图像信号具有两个或两个以上的独立变量。在《信号与系统》课程屮，我们只关注这种只有一个独立变量(Independentvariable)的信号，并且把这个独立变量统称为时间变量(Timevariable),不管这个独立变量是否是时间变量。在自然界中，大多数信号的时间变量都是连续变化的，因此这种信号被称为连续时间信号(Continuous-TimeSignals)或模拟信号(AnalogSignals〉，例如前面提到的温度、压力和声音信号就是连续时间信号的例子。但是，还有一些信号的独立时间变足是离散变化的，这种信号称为离散时间信号。前而提到的股票市场的日收盘指数，由于相邻两

6、个交易FI的日收盘指数相隔24小吋，这意味着日收盘指数的吋间变量是不连续的，因此日收盘指数是离散吋间信号。而系统则川于对信号进行运算或处理，或者从信号中提取有川的信息，或者滤出信号中某些无用的成分，如滤波，从而产生人们所希望的新的信号。系统通常是由若干部件或单元组成的一个整体(Entity)。系统可分为很多不同的类型，例如，根据系统所处理的信号的不同，系统可分为连续时间系统(Continuous-timesystem)和离散时间系统(Discrete-timesystem),根据系统所具有的不同性质，系统又可分为因果系统(Causalsystem)和非因果系统(Nonca

7、usalsystem)、稳定系统(Stablesystem)和不稳定系统(Unstablesystem)、线性系统(Linearsystem)和非线性系统(Nonlinearsystem)、时变系统(Time-variantsystem)和时不变系统(Time-invariantsystem)等等。然而，在信号与系统和数字信号处理中，我们所分析的系统只是所谓的线性时不变系统，这种系统同吋满足两个重要的基本性质，那就是线性性和时不变性，通常称为线性吋不变(LTI)系统。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例如