实验指导书定稿

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1、实验一基本信号的表达与绘图南方医科大学信号采集综合实验讲义（一）陈姿羽喻德旷杨丰编生物医学工程学院电子技术系2013年9月143实验一基本信号的表达与绘图目录信号与系统部分1实验一基本信号的表达与绘图2一、实验目的：2二、实验原理：2三、实验内容5四、思考题5实验二连续时间系统的时域分析7一、实验目的7二、实验原理7三、实验内容11四、思考题12实验三周期信号的傅里叶级数分析13一、实验目的13二、实验原理13三、实验内容17四、思考题18实验四连续时间信号的傅里叶变换19一、实验目的19二、实验原理19三、实验内容22四、思考题23实验五拉普拉斯变换、连续时间系统的S域分析25一、实

2、验目的：25143实验一基本信号的表达与绘图二、实验原理25三、实验内容32四、思考题33实验六离散时间系统的时域分析34一、实验目的34二、实验原理34三、实验内容36四、思考题37实验七Z变换38一、实验目的38二、实验原理38三、实验内容40四、思考题40数字信号处理部分42实验八常见离散信号43一、实验目的43二、实验原理43三、实验内容49四、思考题49实验九离散时间信号的频域分析51一、实验目的51二、实验原理51三、实验内容60四、思考题61实验十时域采样与频域采样62一、实验目的62二、实验原理62143实验一基本信号的表达与绘图三、实验内容64四、思考题65实验十一离

3、散傅立叶变换快速算法及应用66一、实验目的66二、实验原理66三、实验内容75四、思考题75实验十二IIR数字滤波器76一、实验目的76二、实验原理76三、实验内容96四、思考题97实验十三FIR数字滤波器设计98一、实验目的98二、实验原理98三、实验内容108四、思考题108实验十四Simulink仿真实验109一、实验目的109二、实验原理109三、实验内容116四、思考题117附录MATLAB简介118143实验一基本信号的表达与绘图信号与系统部分143实验一基本信号的表达与绘图实验一基本信号的表达与绘图一、实验目的：1.熟练Matlab的基本操作2.熟悉信号处理课程中的基本信

4、号，包括基本的连续信号和离散信号，学会利用Matlab仿真软件产生这些基本信号。二、实验原理：1.Matlab绘图基础1)基本绘图常用函数plot()subplot()figureholdon/offstem()ezplot()该函数可以便捷地绘出符号函数的波形，但它的缺点是不够灵活，比如不能指定线型和颜色等。2)交互式绘图先建图，之后打开图像窗口菜单栏中view里的所有选项。2.基本信号的表达与描述1)连续信号和常用奇异信号的产生l正弦信号：其表达式为，其信号的参数：振幅、角频率、与初始相位。其波形如下图所示：图1正弦信号143实验一基本信号的表达与绘图利用Matlab提供的函数co

5、s和sin可产生正弦和余弦信号，弧度制。l指数信号:指数信号可表示为。对于不同的取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：图2指数信号利用Matlab提供的函数exp()描述指数函数。l抽样信号：其表达式为：。是一个偶函数，时，函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。图3抽样信号使用Matlab提供的函数sinc(x)可计算抽样信号，函数sinc(x)的定义为。l矩形脉冲信号函数rectpulse(t)可产生高度为1、宽度为1、关于t=0对称的矩形脉冲信号。143实验一基本信号的表达与绘图函数rectpulse(t,w)可产生高度为1、宽度为w、关于t=0对称的矩形脉冲信号。l

6、周期方波函数产生基本频率为（周期）的周期方波。函数产生基本频率为（周期）、占空比的周期方波。为一个周期中信号为正的时间长度。，，等同于。l周期三角波和锯齿波Sawtooth是Matlab中产生锯齿波或三角波的函数。x=sawtooth(t)x=sawtooth(t,width)第一种调用方式，将产生周期为2π的锯齿波。以0~2π这个周期内为例，当t=0时，x=-1，当t=2π时，x=1。由此可见，在0~2π这个周期内，x(t)是关于t的以1/π为斜率的线段。第二种调用方式中，width是0到1之间的标量。在0到2π×width区间内，x的值从-1线性变化到1；在2π×width~2π区

7、间内，x的值又从1线性变化到-1。sawtooth(t,1)和sawtooth(t)是等价的。l阶跃信号产生方式有两种，一种是直接生成，另一种方式是利用Matlab里自带的函数heaviside（）l冲激信号的产生dirac函数为Matlab中产生冲击信号的函数。1)离散信号的产生l单位脉冲序列和单位阶跃序列Matlab中的函数ones(1,n)和zeros(1,n)可以生成单位脉冲序列和单位阶跃序列。l指数序列l正弦序列l离散周期方波l白噪声