LTI系统的频域分析课程设计.doc

PAGE PAGE 5 信号与通信综合设计项目报告 题 目： LTI系统的频域分析 学 院： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 联系方式： 指导教师： 报告成绩： 2021年6月24日 摘要 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。MATLAB在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。Simulink是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包。MATLAB具有强大的图形处理功能、符号运算功能和数值计算功能。其中系统的仿真（Simulink）工具箱是从底层开发的一个完整的仿真环境和图形界面。在这个环境中，用户可以完成面向框图系统仿真的全部过程，并且更加直观和准确地达到仿真的目标。 MATLAB是矩阵实验室（matrix laboratory）之意。除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。经过不断完善，MATLAB已经发展成为适合多学科，多种工作平台的功能强大的大型软件。由于MATLAB提供了三维绘制函数，而且是基于矩阵的，同时还在图形窗口上和语言中都提供了变换视点等功能，可以直接的从各个角度观察绘制出的三维物体。本文要讲的就是如何用MATLAB语言来绘制三维图形和动画设计。 利用MATLAB强大的图形处理功能、符号运算功能以及数值计算功能，实现连续时间系统频域分析。 关键字 MATLAB/程序/图形处理/傅里叶变换 目录 一、设计任务及要求………………………………………………………………4 1.1课程设计目的 ……………………………………………………………… 4 1.2课程设计要求………………………………………………………………… 5 二、电路设计 2.1设计方案………………………………………………………………………… 6 2.2电路设计………………………………………………………………………… 7 1.方案一……………………………………………………………………………8 2.方案二 …………………………………………………………………………9 三、设计总结……………………………………………………………………………10 参考文献 ……………………………………………………………………………… 11 一、设计任务及要求 1.1课程设计目的 （1）熟悉MATLAB语言的编程方法及MATLAB指令； （2）掌握连续时间信号的基本概念； （3）掌握正弦函数、周期信号的表达式和波形； （4）掌握连续时间信号的傅里叶变换及其性质； （5）掌握连续时间信号频谱的概念以及幅度谱、相位谱的表示； （6）掌握利用MATLAB进行信号的傅里叶变换以及时域波形和频谱的表示； （7）通过连续时间信号的频域分析，更深刻地理解了连续时间信号的时域和频域间的关系，加深了对连续时间信号的理解。 1.2课程设计要求 （1）利用MATLAB绘制单位冲激信号、单位阶跃信号、实指数信号、正弦信号、非周期矩形脉冲信号和非周期三角波脉冲信号的频谱，并进行相应的频域分析。 （2）利用MATLAB绘制周期方波信号、周期锯齿波信号和周期三角波信号的频谱，并进行相应的频域分析。 二、电路设计 2.1设计原理 傅里叶变换是信号分析 的最重要的内容之一。从已知信号求出相应的频谱函数的数学表示为： 的傅里叶变换存在的充分条件是在无限区间内绝对可积，即满足下式： 但上式并非傅里叶变换存在的必要条件。在引入广义函数概念之后，使一些不满足绝对可积条件的函数也能进行傅里叶变换。 ?傅里叶反变换的定义为：。 设有连续时间周期信号，它的周期为T，角频率，且满足狄里赫利条件，则该周期信号可以展开成傅里叶级数，即可表示为一系列不同频率的正弦或复指数信号之和。 信号一般是随时间而变化的某些物理量。按照自变量的取值是否连续，信号分为连续时间信号和离散时间信号，一般用和来表示。若对信号进行时域分析，就需要绘制其波形，如果信号比较复杂，则手工绘制波形就变得很困难，且难以精确。MATLAB强大的图形处理功能及符号运算功能，为实现信号的可视化及