中北信号与系统实验指导书(13级).doc

《系统》实验《系统》主编 出版社 2000年月进行等间隔抽样，从而获得离散时间序列T为抽样周期。 时域抽样定理：若带限实信号的最高角频率为wm,则信号可以用等间隔的抽样值唯一表示。而抽样间隔必须不大于1/（2fm）,或者说最低抽样频率为2fm。 1.1.4实验内容及步骤 在Matlab中信号与系统均用离散量表示。根据抽样定理，连续的时间量与离散时间量的关系为，其中为采样频率。 对于信号， 1）当时，在Matlab中画出信号的程序及波形如下： 2）分析的周期如下： 3）改变，再作(1)、(2)。 1.1.5实验前的准备 预习实验报告，复习教材相关章节 1.1.6实验报告要求 1）写明实验名称； 2）简述在Matlab环境下表述离散信号的方法；按要求完整书写你所编写的全部MATLAB程序； 3）绘出1）至3）所要求的信号波形曲线； 4）详细记录实验过程中的有关信号波形图（存于自带的U盘中），图形要有明确的标题。全部的MATLAB图形应该用打印机打印，然后贴在本实验报告中的相应位置，禁止复印件； 5）实事求是地回答相关问题，严禁抄袭。 二、 仿真得到一有规信号通过带通滤波器后的输出 1.2.1内容提要 1.掌握信号的频域分析方法、计算方法和特性曲线的绘制方法，信号的频域分布特点； 2.掌握用MATLAB语言进行信号频域分析的方法。 1.2.2基本要求 掌握连续信号的频域分析方法，掌握MATLAB频域分析的傅里叶变换编程方式。 1.2.3实验原理及方法 1 系统的频域分析 设x(t)、y(t)分别为系统的时域激励信号和响应信号，h(t)是系统的单位冲激响应，它们三者之间的关系为：，由傅里叶变换的时域卷积定理可得到： 1.1 或者： 1.2 为系统的频域数学模型，它实际上就是系统的单位冲激响应h(t)的傅里叶变换。即 1.3 1.2.4实验内容及步骤 1）用Matlab编制信号傅里叶变换计算程序，观察信号的幅频特性，程序及图形结果如下： 2）理论计算该信号的傅里叶变换，并绘制该频谱图如下： 3）对比理论计算与程序图形结果有何差异？有何相似处？分析产生频谱区别的原因。 1.2.5实验前的准备 预习实验报告，复习教材相关章节 1.2.6实验报告要求 1）写明实验名称； 2）绘出连续信号的时域波形和幅频特性图；按要求完整书写你所编写的全部MATLAB程序； 3）绘出滤波器的幅频特性与相频特性；按要求完整书写你所编写的全部MATLAB程序； 4）详细记录实验过程中的有关信号波形图（存于自带的U盘中），图形要有明确的标题。全部的MATLAB图形应该用打印机打印，然后贴在本实验报告中的相应位置，禁止复印件； 5）实事求是地回答相关问题，严禁抄袭。 第二部分 线性时不变系统的响应特性实验 一、连续时间LTI系统的频域分析 2.1.1实验目的 1.掌握系统频率响应特性的概念及其物理意义； 2.掌握系统频率响应特性的计算方法和特性曲线的绘制方法，理解具有不同频率响应特性的滤波器对信号的滤波作用； 3.学习和掌握幅度特性、相位特性的物理意义； 4.掌握用MATLAB语言进行系统频响特性分析的方法。 2.1.2基本要求 掌握LTI连续和离散时间系统的频域数学模型和频域数学模型的MATLAB描述方法，深刻理LTI系统的频率响应特性的物理意义，理解滤波和滤波器的概念，掌握利用MATLAB计算和绘制LTI系统频率响应特性曲线中的编程。 2.1.3实验原理及方法 1 连续时间LTI系统的频率响应 所谓频率特性，也称为频率响应特性，简称频率响应（Frequency response），是指系统在正弦信号激励下的稳态响应随频率变化的情况，包括响应的幅度随频率的变化情况和响应的相位随频率的变化情况两个方面。 上图中x(t)、y(t)分别为系统的时域激励信号和响应信号，h(t)是系统的单位冲激响应，它们三者之间的关系为：，由傅里叶变换的时域卷积定理可得到： 2.1 或者： 2.2 为系统的频域数学模型，它实际上就是系统的单位冲激响应h(t)的傅里叶变换。即 2.3 由于H(j()实际上是系统单位冲激响应h(t)的傅里叶变换，如果h(t)是收敛的，或者说是绝对可积（Absolutly