用Matlab进行信号与系统的时、频域分析

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1、课程实验报告题目：用Matlab进行信号与系统的时、频域分析学院学生姓名班级学号指导教师开课学院日期用Matlab进行信号与系统的时、频域分析一、实验目的进一步了解并掌握Matlab软件的程序编写及运行；掌握一些信号与系统的时、频域分析实例；了解不同的实例分析方法，如：数值计算法、符号计算法；通过使用不同的分析方法编写相应的Matlab程序；通过上机，加深对信号与系统中的基本概念、基本理论和基本分析方法的理解。二、实验任务了解数值计算法编写程序，解决实例；在Matlab上输入三道例题的程序代码，观察波形图；通过上机实验，完成思考题；完成实验报告。三、

2、主要仪器设备硬件：微型计算机软件：Matlab四、实验内容（1）连续时间信号的卷积已知两个信号和，试分别画出和卷积的波形。程序代码：T=0.01;t1=1;t2=2;t3=0;t4=1;t=0:T:t2+t4;x1=ones(size(t)).*((t>t1)-(t>t2));x2=ones(size(t)).*((t>t3)-(t>t4));y=conv(x1,x2)*T;subplot(3,1,1),plot(t,x1);ylabel('x1(t)');subplot(3,1,2),plot(t,x2);ylabel('x2(t)');subpl

3、ot(3,1,3),plot(t,y(1:(t2+t4)/T+1));ylabel('y(t)=x1*x2');xlabel('----t/s');（2）已知两个信号和，试用数值计算法求卷积，并分别画出和卷积的波形。程序代码：t2=3;t4=11;T=0.01;t=0:T:t2+t4;x=exp(-t).*((t>0)-(t>t2));h=t.*exp(-t/2).*((t>0)-(t>t4));y=conv(x,h)*T;yt=4*exp(-t)+2*t.*exp(-1/2*t)-4*exp(-1/2*t);subplot(3,1,1),plot(

4、t,x);ylabel('x(t)');subplot(3,1,2),plot(t,h);ylabel('h(t)');subplot(3,1,3),plot(t,y(1:(t2+t4)/T+1),t,yt,'--r');legend('bynumberical','Theoretical');ylabel('y=x*h');xlabel('----t/s');（3）求周期矩形脉冲信号的频谱图，已知程序代码：a=1;tao=0.1;t=0.5;n0=t/tao;n=0:2*n0;fn_p=a*tao/t*(sin(n*pi*tao/t+eps*(n=

5、=0)))./(n*pi*tao/t+eps*(n==0));fn_pabs=abs(fn_p);fn_pang=angle(fn_p);fn_mabs=fliplr(fn_pabs(2:(2*n0+1)));fn_mang=-fliplr(fn_pang(2:(2*n0+1)));fnabs=[fn_mabsfn_pabs];fnang=[fn_mangfn_pang];subplot(2,1,1),stem((-2*n0:2*n0),fnabs);text(4,0.11,'amplitudespectrum');subplot(2,1,2),st

6、em((-2*n0:2*n0),fnang);text(-2,2,'phasespectrum');xabel('n';)grid改变信号的周期，画出波形图。五、实验思考题（1）用计算机算卷积是把连续信号进行采样，得到一个个离散数值，然后用数值计算代替连续信号的卷积，请推导数值计算与连续信号的卷积之间的关系。答：连续函数x（t）和y(t)的卷积为：（F2-1）若x（t）和h(t)分别仅在时间区间有非零值，则要使y(t)为非零值，必须有：从而，应同时满足：对卷积公式(1)进行数值计算是近似为：，记作（2），式中，分别为对和以为时间间隔进行采样所得的离散

7、序列。相应的可得出结论：若分别仅在序号区间[]和[]有非零的值，则离散卷积（卷积和）有非零值的序号区间为[]。（1）改变周期脉冲序列信号的周期，分析其实验结果。由实验的波形图对比得:当tao一定时，周期脉冲序列信号的周期越大,谱线间隔越小，相应的主峰峰值越小；周期脉冲序列信号的周期越小，谱线间隔越大，相应的主峰峰值越大。