《信号与系统实验报告武大电气.docVIP

信号与系统仿真实验报告 实验一 求三阶系统的单位阶跃响应，并绘制响应波形图。 程序如下: num=[5 25 30]; den=[1 6 10 8]; step(num,den,10); title(Step response) 得出的阶跃响应图如下: 结果分析： 仿真后所得响应稳定，与理论计算保持一致。 心得体会： MATLAB运算比较方便，效率比较高。只要掌握语句的使用以及注意事项，可以很容易地得出系统的响应曲线，直观明了地观察出结果。 实验二 一个因果线性移不变系统 ，求：（1）；（2）冲激响应；（3）单位阶跃响应；（4），并绘出幅频和相频特性。 程序如下: clc;clear;close; b=[1 0 -1]; a=[1 0 -0.81]; figure(1); subplot(2,1,1); dimpulse(b,a,20) subplot(2,1,2); dstep(b,a,50) w=[0:1:512]*pi/512; figure(2); freqz(b,a,w) 解答： （1）、H(z)= （2）（3）、冲击响应图及阶跃响应图如下: （4）、幅频特性及相频特性曲线图： 结果分析: 程序结果与理论计算一致；系统方程的解基本反映在解答过程中，较为完善。 实验心得： 利用MATLAB可以快速得出线性移不变系统单位冲级响应以及单位阶跃响应，并能直观地得出幅频相频曲线，语句并不繁琐，希望经过踏实的学习，我可以更加深入地了解掌握它的更多用途以及方法。 实验三 模拟信号 ，求的DFT的幅值谱和相位谱。 程序如下 clc;clear;close; N=64; n=0:63; t=d*n; q=n*2*pi/N; x=2*sin(4*pi*t)+5*cos(8*pi*t); y=fft(x,N); subplot(3,1,1); plot(t,x); title(‘source signal’); subplot(3,1,2); plot(q,abs(y)); title(‘magnitude’); subplot(3,1,3); plot(q,angle(y)); title(‘phase’); Abs 结果分析: 系统能量集中在两个频率上，而且可以看出系统频率分辨率随采样长度变化而变化。 实验心得： 在利用MATLAB编程时需注释，便于别人以及自己理解，也方便寻找错误。本次仿真中，开始没有注意，不得已重写了，日后还要养成良好的编程习惯。 实验四 将信号做离散序列，比较原序列与经过FFT和IFFT变换后的序列，并做出说明. 程序如下 t=0:1/255:1; x=sin(2*pi*120*t); y=real(ifft(fft(x))); subplot(2,1,1); plot(t,x); title(‘原波形’); subplot(2,1,2); plot(t,y); title(‘恢复的波形’); 结果分析： 从图上可知两图基本相同，难分区别。 可以很好地说明fft ifft可无失真采样及还原系统。 实验五 已知带通滤波器的系统函数为，激励信号，求（1）带通滤波器的频率响应；（2）输出稳态响应并绘制图形。 程序如下 clear; t=linspace(0,2*pi,1001); w=[99,100,101]; U=[0.5,1,0.5]; b=[2,0]; a=[1,2,10001]; u1=U*cos(w’*t+angle(U’)*ones(1,1001)); H=polyval(b,j*w)./polyval(a,j*w); H=freqs(b,a,w); subplot(2,1,1),plot(w,abs(H)),grid; subplot(2,1,2),plot(w,angle(H)),grid; u21=abs(U(1)*H(1))*cos(99*t+angle(U(1)*H(1))); u22=abs(U(2)*H(2))*cos(100*t+angle(U(2)*H(2))); u23=abs(U(3)*H(3))*cos(101*t+angle(U(3)*H(3))); u2=u21+u22+23; figure(2); subplot(2,1,1),plot(t,u1); subplot(2,1,2),plot(t,u2); 结果分析： 仿真所得与理论计算保持一致，由结果图带通滤波的幅频特性都明显体现；仿真结果很好地验证了理论。 实验心得：