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信号与系统实验讲义 计算机科学与信息技术学院 生物医学工程系 2010.2 目 录 信号与系统实验简介…………………………………………………………………………………………………5 实验1 常信号的MATLAB产生和图形显示……………………实验信号的……………………………12 第二章 连续时间系统的时域分析………………………………………15 实验3 连续时间信号的卷积运算…………………………………………15 实验4 连续时间系统的时域分析…………………………………………18 第三章 傅里叶变换………………………………………………………20 实验5 连续时间信号的频域分析…………………………………………20 实验6 连续时间信号的抽样与恢复………………………………………26 第四章 连续时间信号与系统的复频域分析……………………………30 实验7 连续时间系统的复频域分析………………………………………30 第五章 连续时间系统的频域分析………………………………………35 实验8 连续时间系统的频域分析…………………………………………35 第六章 离散时间系统的时域分析………………………………………40 实验9 离散时间系统的时域分析…………………………………………40 第七章 离散时间系统的复频域分析……………………………………44 实验10 离散时间系统的复频域分析……………………………………44 第八章 综合实验…………………………………………………………48 实验11 音乐合成…………………………………………………………48 实验12 语音合成…………………………………………………………50 信号与系统实验简介MATLAB 是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的附加的工具箱扩展了 MATLAB ，以解决这些应用领域内特定类型的问题。因此，使用MATLAB，较使用传统的编程语言（如 C、C++ 和 Fortran）更快地解决技术计算问题。本课程实验MATLAB软件作为仿真实验平台。教学1、熟悉“信号与系统的基本概念和方法；使用MATLAB具有良好的英语阅读能力。 三、实验安排 本实验内容是配合信号与系统课程（64学时）而设的，包括课程实验和综合实验。 课程实验可以帮助同学进一步领会和深化课堂上学到的有关信号与系统的基本 概念、基本原理以及基本的信号处理操作，为综合实验奠定基础。同时，可以循序渐进地掌握MATLAB编程方法。课程实验又分为课内实验和课外实践。课内实验包括3次课，共6学时，主要针对各个部分教学内容的重点和难点进行训练。课外实践是让学生课下完成其它比较简单的课程实验。每个同学需要提交实验报告。 综合实验为学生深入学习、拓宽知识面、开展研究性学习以及激发学习兴趣创造 了条件。综合实验包括3个，2个课内综合性实验（4学时）、1个期末综合性实验。学生分组完成综合实验，每组提交一份实验报告。四、考核 第一章 连续时间信号的时域分析 实验1 常信号的MATLAB产生和图形显示 实验目的：1、熟悉MATLAB的基本使用； 2、掌握使用MATLAB产生常用连续时间信号的方法； 3、加深对常用连续时间信号的理解。 实验原理： 连续时间信号是指时间的取值范围是连续的，且对于给定时间范围内的任意时间值，除若干个不连续点以外，信号都有确定的函数值与之对应。连续时间信号简称为连续信号，通常用表示。连续信号的幅值可以是连续的，也可以是离散的。时间和幅值都连续的信号又称为模拟信号。 离散时间信号是指在时间上是离散的，只在某些不连续的规定时刻有函数值，而在其他时间没有定义。如果离散时间信号的幅值是连续的，则称为抽样信号。如果离散时间信号的幅值是离散的，则称为数字信号。 严格来说，MATLAB并不能处理连续信号，原因是我们使用的数字计算机处理的都是数字信号，即时间和幅值都是离散的信号，当处理对象为连续信号时需要通过模数转换（A/D转换）将它变为数字信号。A/D转换分为两步：第一步是抽样，对连续信号进行时间离散化变为抽样信号；第二步是量化编码，对抽样信号的幅值进行离散化并分配一个二进制代码变为数字信号。一般采用等时间间隔抽样，当抽样时间间隔足够小，二进制代码的比特数足够多时，数字信号就能较好地近似连续信号。比特数已经由计算机决定，抽样间隔由我们编程时来设定。 对于连续时间信号，可用和两个行向量来表示。 例：t=-10:1.5:10; f=sin(t) ; 可以产生t= -10—10，间隔1.5的序列以及的值。用命令plot(t,f)可得图形，显然显示效果较差，这是因为t的间隔过大，只要改变为：t=-10:0.01:10,显示效果就可以得到改善。 指数信号 在MATLAB中可用exp函数表示,其调用形式为 f=