信号与系统指导书总结报告.doc

目 录 前言 …… 实验一 常见信号分类和观察实验 实验二 系统的时域分析 实验三 15 实验四 信号 18 实验五 23 实验六 26 实验七 信号的采集与恢复、抽样定理 实验 系统的复频域分析 实验一 常见信号分类和观察实验 一、实验目的 了解连续信号、离散信号的波形特点； 掌握连续信号、离散信号的Matlab实现； 熟悉Matlab中lot、tem等函数的应用； 。 二、预习内容 信号的分类； 信号的描述方法； 常见信号有哪些？给出其表达式与波形。 三、实验原理 信号可以表示为一个或多个变量的函数，在信号与系统这门课程里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。因此狭义的讲信号是随时间变化的物理量，信号的本质是时间的函数。对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中，将对常信号和特性进行分析、研究。其中包括：正弦信号、指数信号和复指数信号、单位阶跃信号、单位冲激信号等。 1. 常见信号及其特性 1.1 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 1-1 正弦信号 图 1-2 指数信号 1.2指数信号和复指数信号 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，如图1-2所示。 当指数为复数时称为复指数信号。 1.3 其表达式为： 。是一个偶函数，在 = ±π,±2π,…,±nπ时，函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信号如下图1-3所示。 1.4 单位阶跃信号 单位阶跃信号的表示是，即在时刻信号发生跳变，从0跃变成1，常用来表示信号（或激励）的接入。 1.单位冲激信号 单位冲激信号的表示是为，即信号只有在0时刻为1，其他时间均为0；而连续冲激信号则表示在0时刻积分为1，即信号强度为1，其他时刻为0。冲激信号经常表示作用时间很短强度很大的信号。 图 1-3 图 1-4 钟形信号 1.6钟形信号（高斯函数） 其表达式为： ，其信号如图1-4所示。 1.7脉冲信号 其表达式为，其中为单位阶跃函数。其信号如图1-5所示。 图 1-5 脉冲信号 图 1-6 方波信号 1.8方波信号 信号为周期为，前期间信号为正电平信号，后期间信号为负电平信号，其信号如图1-6所示。 2. 相关基本Matlab函数 本节介绍几种常用的构成和显示信号的基本函数。 2.1生成向量的函数 （1）利用冒号运算 格式1：n=[-1:0.1:1] %表示生成从-1到1步长为0.1的向量。 格式2：n=[-2:2] %表示生成从-到步长为1的向量，即n=[-2,-1,0,1,2]。。 （2）向量中附加元素 n=[0,1,n,2] %在原向量n上附加了3个元素，上例向量n变成n=[0,1,-2,-1,0,1,2,2]。 （3）生成0向量 n=zeros(,y) %生成值为0的 n=zeros(1,y) %生成值为0的 （4）生成1向量 n=s(x,y) %生成值为的 n=ones(1,y) %生成值为的 （5）linspace函数 n=linspace(-2,2,41) %等价于n=[-2:0.1:2]。 2.2生成信号的函数 （1）x1=sin(pi/4)*n %生成正弦函数。 （2）x2=cos(3*n+2) %生成余弦函数。 （3）x3=exp(j*(pi/8)*n) %生成指数函数，其中。 2.3绘图函数 （1）plot 绘制连续二维图形。 格式1：plot(t, x) %绘制x随t变化的图形。 格式2：plot(...,PropertyName,PropertyValue,...) %设置各个属性及参数。 其他相关函数：axis, bar, grid, hold, legend, line, subplot, title, xlabel, ylabel。 （2）stem 绘制离散二维图形。 格式：(t, x) %绘制x随t变化的图形。 （3）subplot 分区绘制图形。 subplot(2,3,1) %将图形显示界面划分为2*3个区域，在第1个区域内绘图 四、实验内容 常见连续信号和离散信号的Matlab实现 1.1正弦信号 正弦信号和分别用Matlab内部函数cos和sin表示，调用形式为：和。例如： A=1; w0=2*pi; phi=pi/6; n=0: