连续离散系统频域分析探究.docx

课 程 实 验 报 告 学年学期　 2015-2016学年第二学期 课程名称　 信号与系统 实验名称　 连续和离散系统的频域分析 实 验 室　 北校区5号楼计算机房 　 专业年级　 　 电气141 学生姓名　 　 宋天绍 学生学号　 2014011595 　 提交时间 2016.6.19 成 绩 　 任课教师　 吴凤娇 　 水利与建筑工程学院 实验二：连续和离散系统的频域分析 一：实验目的 1：学习傅里叶正变换和逆变换，理解频谱图形的物理含义 2：了解连续和离散时间系统的单位脉冲响应 3：掌握连续时间系统的频率特性 二：实验原理 1. 傅里叶正变换和逆变换公式 正变换： 逆变换： 频域分析 将激励信号分解为无穷多个正弦分量的和。 ，R(ω)??傅里叶变换;各频率分量的复数振幅 激励 3 各函数说明： (1)impulse 冲激响应函数：[Y,X,T]=impulse(num,den); num分子多项式系数； num=[b(1) b(2) … b(n+1)]; den分母多项式系数； den=[a(1) a(2) … a(n+1)]; Y,X,T分别表示输出响应，中间状态变量和时间变量； 如：，等价于 定义den=[1 5 3];num=[1 2]; [Y,X,T]=impulse(num,den); (2)step 阶跃响应函数：[Y,X,T]=step(num,den);num分子多项式；den分母多项式 Y,X,T分别表示输出响应，中间状态变量和时间变量； 如：，den=[1 5 3];num=[1 2]; [Y,X,T]= step (num,den); （3）impz 数字滤波器的冲激响应 [h,t] = impz(b,a,n) b分子多项式系数；a分母多项式系数；n采样样本 h 离散系统冲激响应；t冲激时间，其中t=[0:n-1], n=length(t)时间样本数 （4）freqs 频域响应 [h,w] = freqs(b,a,f) b,a定义同上，f频率点个数 h频域响应，w频域变量 三．实验内容 1．周期信号傅里叶级数 已知连续时间信号，其中取值如下：（X为学号的后两位） 要求画出信号的时域波形和频域波形（幅度谱和相位谱）。分析该信号有几个频率成分，频率分别是多少，振幅为多少，相位为多大。理解并体会连续信号可以分解为无穷多正弦波叠加。 (1)Command window程序清单： %% 信号的频域成分表示法 例子：正弦波的叠加 t = 0:20/400:20; w1 = 1; w2 = 4; w3 = 8;fai1=0;fai2=pi/3;fai3=pi/2; %在命令窗口分别输入A1，A2，A3振幅值 A1 = input(Input the amplitude A1 for w1 = 1: ); A2 = input(Input the amplitude A2 for w2 = 4: ); A3 = input(Input the amplitude A3 for w3 = 8: ); %连续时间信号形x(t) f1=A1*cos(w1*t+fai1);f2=A2*cos(w2*t+fai2);f3=A3*cos(w3*t+fai3); x = A1*cos(w1*t+fai1)+A2*cos(w2*t+fai2)+A3*cos(w3*t+fai3); figure(1); subplot(211),plot(t,f1,r,t,f2,g,t,f3,b,linewidth,4) title(连续时间信号时域图形x(t)) ylabel(x(t)) xlabel(时间（秒）) legend({f1=A1*cos(w1*t+fai1),f2=A2*cos(w2*t+fai2),f3=A3*cos(w3*t+fai3)}) subplot(212),plot(t,x,linewidth,4) title(连续时间信号时域图形x(t)) ylabel(x(t)) xlabel(时间（秒）) figure(2) subplot(211),stem([w1 w2 w3],[A1 A2 A3]) v = [0 10 0 1.5*max