信号与系统标准实验报告MATLAB软件实验.doc

电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 学生姓名： 学号： 指导教师：崔琳莉 实验室名称：信号与系统实验室 实验项目名称：表示信号、系统的MATLAB函数、工具箱；离 散系统的冲激响应、卷积和 实验原理： （一）、利用MATLAB强大的数值处理工具来实现信号的分析和处理，要学会应用MATLAB函数来构成信号。常见的基本信号如下： 单位抽样序列 在MATLAB中可以利用zeros()函数实现。 如果在时间轴上延迟了k个单位，得到即： 2、单位阶跃序列 在MATLAB中可以利用ones()函数实现。 3、正弦序列 采用MATLAB实现 4、复正弦序列 采用MATLAB实现 5、指数序列 采用MATLAB实现 （二）、在离散时间情况下，最重要的是线性时不变系统。LTI系统的输入输出关系可通过冲激响应表示 MATLAB提供了求卷积函数conv，即 y=conv(x,h) 这里假设x[n]和h[n]都是有限长序列。如果x[n]仅在区间内为非零，而h[n]仅在上为非零，那么y[n]就仅在 内为非零值。也表明conv只需要在上述区间内计算y[n]的个样本值。需要注意的是，conv并不产生存储在y中的y[n]样本的序号，而这个序号是有意义的，因为x和h的区间都不是conv的输入区间，这样就应负责保持这些序号之间的联系。 filter命令计算线性常系数差分方程表征的因果LTI系统在某一给定输入时的输出。具体地说，考虑一个满足下列差分方程的LTI系统： 式中x[n]是系统输入，y[n]是系统输出。若x是包含在区间内x[n]的一个MATLAB向量，而向量a和b包含系数和，那么 y=filter(b,a,x) 就会得出满足下面差分方程的因果LTI系统的输出： 实验目的： 1、加深对常用离散信号的理解； 2、熟悉表示信号的基本MATLAB函数； 3、加深对离散系统冲激响应、卷积和分析方法的理解。 实验内容： （一）、使用实验仿真系统； （二）、MATLAB仿真。 实验器材（设备、元器件）： 计算机、MATLAB软件 实验步骤： （一）、使用实验仿真系统： A：表示信号、系统的MATLAB函数、工具箱 1、 在MATLAB环境下输入命令 xhxt 启动《信号与系统》MATLAB实验工具箱，点击按钮“点击进入”，进入工具箱主界面。选中实验模块对应列表框的第一项“实验一 表示信号、系统的MATLAB函数、工具箱”， 点击按钮“进入实验”； 2、仔细阅读实验目的和实验内容，然后点击按钮“进入实验”，打开实验一主界面； 3、点击信号下拉列表，可以选择不同的信号，如单位阶跃序列、正弦序列、指数序列、方波序列等，也可以改变信号的幅值、频率和初相； 4、点击实验界面上的按钮“信号相加”，可以将信号一和信号二相加得到一个新的信号； 5、点击实验界面上的按钮“信号相乘”，可以将信号一和信号二相乘得到一个新的信号； 6、点击实验界面上的按钮“拆分序列”，将会演示一个离散序列可分解成一个奇序列和一个偶序列之和。 B：离散系统的冲激响应、卷积和 1、启动工具箱主界面，选中“实验二 离散系统的冲激响应、卷积和”，点击按钮“进入实验”，启动实验二的启动界面; 2、点击按钮“进入实验”，打开实验二主界面； 3、求离散信号的卷积和。设定输入序列 和，以及它们相应的取值范围和，点击“确定”按钮，可以得到信号x和y 的卷积结果的图形。 4、由离散信号的差分方程求系统输出。根据线性常系数差分方程： 和输入序列，求得输出序列。因此输入系数向量a 和 b 的值，以及输入信号x 的值及其取值范围，点击按钮“确定”，将得到输出信号y的图形。如果没有输入x的取值范围，将默认为x的起始坐标点为1。 （二）、MATLAB仿真: A：表示信号、系统的MATLAB函数 1、编制程序产生实验原理（一）中的5种常用基本信号（长度可输入确定），并绘出其图形。 2、在内画出下面每一个信号： B：离散系统的冲激响应、卷积和 考虑有限长信号 (a) 首先用解析方法计算。 (b) 接下来利用conv计算的非零样本值，并将这些样本存入向量y中。构造一个标号向量ny，对应向量y样本的序号。用stem(n,y,fill)画出这一结果。验证其结果与（a）是否一致。 对以下差分方程描述的系统 分别利用filter计算出输入信号在区间内的响应y[n]。 实验数据及结果分析： A：表示信号