2013信号与系统实验指导书new

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1、《信号与系统》实验指导书王海燕编写中国石油大学（华东）计通学院2013年9月1前言《信号与系统实验》是通信工程专业学生的必修课。本指导书的主旨是通过MATLAB设计实验，解决手工绘图进行信号与系统分析时带来的不便，利用MATLAB强大的图形显示功能帮助学生更好的理解《信号与系统》课程所涉及的基本理论。设置的具体实验项目有6个，全部实验为设计性实验。实验一信号的基本运算：含有跳变点的信号的求导；两个时限信号的卷积。实验二LIT连续系统的时域分析：零状态响应的时域求解。实验三信号的频域分析：周期信号频谱及

2、连续非周期信号频谱的特点，根据信号频谱求解信号的能量带宽、3dB带宽。实验四LIT连续系统的频域分析：根据系统的频率响应函数分析系统特性；求解系统响应的正余弦函数响应法；周期信号通过RC低通系统的响应，理想低通滤波器的幅频特性及相频特性的特点；多路调制信号的时域与频域的波形，熟悉FDMA频分多路复用的特点。实验五抽样定理：连续信号的采样及重建的基本过程；取样信号的频谱混叠现象；信号恢复时低通滤波器的截止频率的选择。实验六LTI离散系统的z域分析：LTI离散系统的特性。在更好地理解和深刻地把握上述基本理

3、论的基础上，可训练和培养学生利用MATLAB进行程序设计及进行理论分析的基本技能，为进一步学习通信原理、数字信号处理奠定基础。为使学生把主要精力投入到实验所要求的主要知识点的程序设计上，而不必因MATLAB程序设计的细节所困扰，在实验原理的内容中附有相关的辅助程序，以便学生参考。该指导书适用于学习《信号与系统》的相关各专业。编者2013年9月i目录前言............................................................................

4、...........................................I目录......................................................................................................................II实验一基本信号在MATLAB中的表示和运算....................................................1实验二信号的卷积与相关及其

5、应用......................................................................6实验三信号的频域分析........................................................................................11实验四信号的抽样及抽样定理...................................................................

6、..........18实验五LTI连续系统的频域分析..........................................................................25ii实验一基本信号在MATLAB中的表示和运算一、[实验目的]1．学会常用信号的MATLAB表示方法；2．学会用MATLAB进行信号的基本运算，为信号分析和系统设计奠定基础；3.通过信号的求导，观察信号在跳变点处的导数。二、[实验原理]1.离散信号的MATLAB表示对任意的离散序列fk，需用两个

7、向量来表示：一个表示自变量k的取值范围，另一个表示序列的值。例如，序列fk2,1,1,1,3,0,2可用MATLAB表示为：k=-2:4;f=[2,1,1,-1,3,0,2];stem(k,f)2．连续信号的MATLAB表示对任意的连续信号ft，用MATLAB来表示，是用连续信号在等时间间隔点的样值来近似表示的。当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好地表示连续信号。因此，对任意的连续信号ft的MATLAB表示，同样需用两个向量：一个表示自变量t的离散化及取值范围，另一个表

8、示对应于t的函数值。通常，在MATLAB中，连续信号的离散化表示可以采用如下两种方法：方法一：按要求的采样点数和采样频率Fs对连续信号ft进行的离散化。其中，ft按某一采样频率Fs(或采样周期Ts)得到的离散信号可表示为kfkfkTsf。例如，对f=10Hz的模拟信号ftcos2ft，通过FsFs=500Hz采样得到N=1000个数据点的离散化，一般可用MATLAB表示为：N=1000;Fs=500;%采样点数