[理学]信号与系统实验手册

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1、信号与系统实验手册2011年3月46目录实验1实验仪表使用练习1实验2信号的产生与时域运算2实验3阶跃响应与冲激响应4实验4信号卷积的MATLAB实现7实验5信号卷积实验14实验6矩形脉冲信号的分解18实验7矩形脉冲信号的合成22实验8谐波幅度对波形合成的影响24实验9谐波相位对波形合成的影响27实验10抽样定理与信号恢复28实验11连续系统的复频域分析及MATLAB实现35实验12用MATLAB测量信号频谱37实验13基于MATLAB的离散系统时域分析40实验14基于MALAB的DFT变换4246实验1实验仪表使用练习

2、一、实验目的1.了解课程中所使用的RZ8663信号与系统模块组成，及各部件的基本功能。2.了解示波器在信号检测方面的使用方法，及频率计的使用方法。二、实验内容熟悉信号与系统实验中所使用到的实验模块功能，熟练使用示波器观察信号波形。三、实验步骤①打开RZ8663实验箱，观察其模块组成，了解各模块功能。②给示波器加上电源，对自检信号进行校正。③J702置于“三角”，选择输出信号为“三角波”，拨动开关K701选择“函数”。④默认输出信号频率为2KHz，按下S702使输出频率为500Hz。⑤示波器的CH1接于TP702，观察信号

3、源输出信号的波形。⑥调整信号源输出信号的频谱及信号类型，重新在示波器上观察信号波形。四、实验报告要求1.描绘频率为500Hz，2KHz下正弦波和三角波的波形，标明信号幅度A、周期T。2.调整信号源，观察占空比为1/2的方波信号并画出其波形。五、实验设备1.双踪示波器1台2.信号系统实验箱1台3.导线若干46实验2信号的产生与时域运算一、实验目的1.掌握用MATLAB软件产生基本信号的方法。2.应用MATLAB软件实现信号的加、减、乘、反褶、移位、尺度变换及卷积运算。二、实验内容1.自选二个简单的信号,进行加、乘.2.自选

4、一个简单的信号进行反褶、平移、尺度变换运算三、实验原理(一)产生信号波形的方法利用Matlab软件的信号处理工具箱(SignalProcessingToolbox)中的专用函数产生信号并绘出波形。a.产生正弦波t=0:0.01:3*pi;y=sin(2*t);plot(t,y)b.产生叠加随机噪声的正弦波t=0:0.01:3*pi;y=10*sin(2*t);s=y+randn(size(t));plot(t,s)c.产生周期方波t=0:0.01:1;y=square(4*pi*t);plot(t,y)d.产生周期锯齿波

5、t=(0:0.001:2.5);y=sawtooth(2*pi*30*t);plot(t,y),axis([00.2-11])e.产生Sinc函数x=linspace(-5,5);y=sinc(x);plot(x,y)f.产生指数函数波形46x=linspace(0,1,100);(或x=0:0.01:1;)y=exp(-x);plot(x,y)(二)信号的运算1.加(减)、乘运算要求二个信号序列长度相同.例t=0:0.01:2;f1=exp(-3*t);f2=0.2*sin(4*pi*t);f3=f1+f2;f4=f1

6、.*f2;subplot(2,2,1);plot(t,f1);title('f1(t)');subplot(2,2,2);plot(t,f2);title('f2(t)');subplot(2,2,3);plot(t,f3);title('f1+f2');subplot(2,2,4);plot(t,f4);title('f1*f2');2.用matlab的符号函数实现信号的反褶、移位、尺度变换.由f(t)到f(-at+b)(a>0)步骤:例:已知f(t)=sin(t)/t,试通过反褶、移位、尺度变换由f(t)的波形得到f

7、(-2t+3)的波形.symst;f=sym('sin(t)/t');%定义符号函数f(t)=sin(t)/tf1=subs(f,t,t+3);%对f进行移位f2=subs(f1,t,2*t);%对f1进行尺度变换f3=subs(f2,t,-t);%对f2进行反褶subplot(2,2,1);ezplot(f,[-8,8]);gridon;%ezplot是符号函数绘图命令subplot(2,2,2);ezplot(f1,[-8,8]);gridon;subplot(2,2,3);ezplot(f2,[-8,8]);gri

8、don;subplot(2,2,4);ezplot(f3,[-8,8]);gridon;(注:也可用一条指令:subs(f,t,-2*t+3)实现f(t)到f(-2t+3)的变换)四、实验告要求1.预习实验原理2.对实验内容编写程序(M文件)，上机运行3.绘出运算或变换后信号的波形五、实验设备1.装MATLAB软件的