信号与系统报告..docxVIP

信号与系统实验报告姓名学号日期地点成绩教师实验一 信号的时域基本运算一、 实验目的1.掌握时域内信号的四则运算基本方法；2.掌握时域内信号的平移、反转、倒相、尺度变换等基本变换；3.注意连续信号与离散信号在尺度变换运算上区别。二、 实验原理 信号的时域基本运算包括信号的相加（减）和相乘（除）。信号的时域基本变换包括信号的平移（移位）、反转、倒相以及尺度变换。三、实验内容与结果（1）连续时间信号的时域运算右上角是三角函数与斜坡函数相加后的结果（该结果与理论计算值相符）右下角是三角函数拉伸后的结果 2cost,x(-1/3*t)=2cos(-1/3*t)（该结果与理论计算值相符）上图主要表示的是三角函数与斜坡函数相乘后的结果 x(t)=3sint*(t+1)（该结果与理论计算值相符）上图主要表示的是指数函数平移后的结果x(t)=x1(t-3)=2e^(t-3)（该结果与理论计算值相符）（2）离散时间信号的时域基本运算上图是离散的指数函数与冲激函数相加后的结果x[n]=x1[n]+x2[n]=3^n+3δ[2n](其中因冲激函数的被加量太小，在相加结果中不明显)相当于离散序列在n=0处加3所得到的波形（该结果与理论计算值相符）上图右上角是离散的指数函数与冲激函数相乘后的结果x[n]=x1[n]*x2[n]= =3^n*3δ[2n]= 3δ[2n](即x1[n]在n=0处的取值乘x2[n])（该结果与理论计算值相符）右下角是离散的指数函数平移后的结果x[n]=x1[n+2]=3^(n+2) （该结果与理论计算值相符）右下角是离散的指数函数拉伸后的结果x[n]=x1[1/2n]=3^(1/2*n)，拉伸后不是整数的舍去（该结果与理论计算值相符）右下角是离散的指数函数倒相后的结果，即对x轴做x1[n]的镜像。（该结果与理论计算值相符）四、实验中的主要结论以及体会实验中主要的结论是通过时域信号的基本运算，验证了运算后的波形，从实验中很直观的理解了信号时域的基本运算，同时还明白离散信号与连续信号在运算上的差别。主要体会就是加深了对信号时域基本运算的理解与认识。实验二 连续信号卷积与系统的时域分析一、 实验目的 1．掌握卷积积分的计算方法及其性质。 2．掌握连续时间LTI系统在典型激励信号下的响应及其特征。3．重点掌握用卷积法计算连续时间LTI系统的零状态响应。4．运用学到的理论知识，从RC、RL一阶电路的响应中正确区分零输入响应、零状态响应、冲激响应和阶跃响应。二、 实验原理完全响应y(t)可分为零输入响应与零状态响应。零输入 响应是激励为零时仅由系统初始状态y(0–)所产生的响应，用yzi(t)表示；零状态响应是系统初始状态为零时仅由激励e(t)所引起的响应，用yzs(t)表示。于是，可以把激励信号与初始状态两种不同因素引起的响应区分开来分别进行计算，然后再叠加，即y(t) = yzi(t) + yzs(t)。卷积积分的定义为：三、实验内容与结果（1）连续时间的卷积两个信号为-1t1,x1(t)=1;otherwise,x1(t)=0. x2(t)=δ（2t-2）=1/2·δ(t-1)卷积结果：-1t1,x(t)=x1(t)*x2(t)=1/2·x1(t-1)；otherwise,x(t)=0，即将x1(t)向右平移一个单位且幅度减小为1/2，（该结果与理论计算值相等） （2）RC电路时域分析电容电压作为响应信号描述系统的微分方程为： RC·duc(t)/dt+uc(t)=e(t),R=2,C=2，e(t)=u(t),uc(0-)=0则该电路的 单位冲激响应： h(t)=(1-e^(-t/4))u(t)零输入响应： yzi(t)=0零状态响应： yzs(t)=e(t)*h(t)=[t-1-e^(-t/4)]u(t)全响应： y(t)=yzi(t)+yzs(t)=yzs(t)=[t-1-e^(-t/4)]u(t)（该结果与理论计算值相符）四、实验中的主要结论以及体会实验中主要结论就是信号可以分为零输入响应和零状态响应，以及卷积是信号频域分析的基本手段。在做实验之前对于卷积的意义还是很模糊的，做完实验后，明白了卷积是如何进行的，卷积定义式中所表示的意义。实验三 离散信号卷积与系统的时域分析一、 实验目的 1. 掌握离散卷积和的计算方法。 2. 掌握差分方程的迭代解法。 3. 了解全响应、零输入响应、零状态响应和初始状态、初始条件的物理意义和具体求法。 二、 实验原理离散下的全响应也分为零状态响应和零输入响应，方法和连续时间的类似离散卷积的定义如下：三、实验内容与结果（1）离散时间信号的卷积上面离散序列为x1序列为1 2 2 6 3 4 5;另一个离散序列x2为3 4 2 1 5 2 1 3 4 ; 根据离散卷积的定义可以算的卷积后的序列为0 3