南邮信号与系统课程实验报告.docVIP

课程实验报告 （ 2015/2016学年 第 一 学期 ） 实验名称： 用Matlab进行信号与系统的时频域分析 专 业 学 生 姓 名 班 级 学 号 指 导 教 师 指 导 单 位 日 期 用Matlab进行信号与系统的时、频域分析 实验目的 学会matlab的简单使用 学会用matlab计算连续时间 理解卷积和误差分析 学会用matlab进行信号与系统的频域分析 实验任务 计算连续时间函数的卷积 比较数值计算卷积与符号计算卷积的误差 通过图像对信号与系统的频域进行分析 三、主要仪器设备? 硬件：微型计算机 软件：Matlab 四、实验内容： （一）连续时间信号的卷积 1.已知两个信号和，试分别画出和卷积的波形。 （上机原程序及所画出的波形图） T=0.01; t1=1;t2=2; t3=0;t4=1; t=0:T:t2+t4; x1=ones(size(t)).*((tt1)-(tt2)); x2=ones(size(t)).*((tt3)-(tt4)); y=conv(x1,x2)*T; subplot(3,1,1),plot(t,x1); ylabel(x1(t)); subplot(3,1,2),plot(t,x2); ylabel(x2(t)); subplot(3,1,3),plot(t,y(1:(t2+t4)/T+1)); ylabel(y(t)=x1*x2); xlabel(-----t/s); 将上述程序t2的值改为3，t4的值改为2 图形如下： 结果分析： 连续函数和 若和分别在时间区间和有非零的值，则 要使为非零值，必须有=1和=1 从而，应同时满足：t1taot2 和tao+t3ttao+t4 ，即t1+t3tt2+t4。 由此得出结论：若和分别仅在时间区间和有非零的值，则卷积有非零值得时间区间为。 2.已知两个信号和，试用数值计算法求卷积，并分别画出和卷积的波形。 （上机原程序及所画出的波形图） t2=3;t4=11; T=0.01; t=0:T:t2+t4; x=exp(-t).*((t0)-(tt2)); h=t.*exp(-t/2).*((t0)-(tt4)); y=conv(x,h)*T yt=4*exp(-t)+2*t.*exp(-1/2*t)-4*exp(-1/2*t); subplot(3,1,1),plot(t,x); ylabel(x(t)); subplot(3,1,2),plot(t,h) ylabel(h(t)); subplot(3,1,3),plot(t,y(1:(t2+t4)/T+1),t,yt,--r); legend(by numerical,Theoretical); ylabel(y=x*h); xlabel(-----t/s); 结果 结果分析： 对于有始信号x(t)=x(t) *(tt1)和h(t)=h(t)*(tt3),若对x(t)和h(t)分别在t2和t4处截尾，则用截尾后的信号进行卷积，其结果等于x(t)*h(t)(即无截尾误差)的非零值区间为（t1+t3，min{t1+t4,t2+t3}）。 此题的t1=t3=0，t2=3，t4=11，所以（0,3）区间无截尾误差，[3,14]则有截尾误差。 实验内容：（二）信号的频域分析 3.求周期矩形脉冲信号的频谱图，已知 （上机原程序及所画出的波形图） a=1;tao=0.1;t=0.5; n0=t/tao; n=0:2*n0; fn_p=a*tao/t*(sin(n*pi*tao/t+eps*(n==0)))./(n*pi*tao/t+eps*(n==0)); fn_pabs=abs(fn_p); fn_pang=angle(fn_p); fn_mabs=fliplr(fn_pabs(2:11)); fn_mang=-fliplr(fn_pang(2:11)); fnabs=[fn_mabs fn_pabs]; fnang=[fn_mang fn_pang]; subplot(2,1,1),stem((-2*n0:2*n0),fnabs); text(4,0.11,amplitude spectrum); subplot(2,1,2),stem((-2*n0:2*n0),fnang); text(-2,