四川大学信号与系统实验报告.docx

实验报告 课程名称 实验名称 实验时间 学 院 指导教师 学生 信号与系统 信号与LTI系统的时频域分析 2017 年6 月15 日 电子信息学院 周新志 班级学号 学院（系）电子信息学院专 业信息安全 14 14 14 14 实验报告 实验名称 信号与LTI系统的时频域分析 指导教师 周新志 一、 实验目的和要求 1） 熟悉和掌握实现常用信号的产生方法；； 2） 理解系统的单位冲激响应的概念，LTI系统的卷积表达式及其物理 意义，卷积的计算方法； 3） 理解典型信号的频谱特征； 4） 理解系统的频率响应的概念及其物理意义，理解具有不同频率响应 特性的滤波器对信号的滤波作用； 5） 学会利用编程实现卷积以求解系统响应，并绘制相应曲线； 6） 学会利用编程实现一些典型信号的频谱分析，并绘制相应曲线。 二、 实验环境（实验设备） 计算机，Matlab2014a 三、实验原理及容 已知一LTI系统如下： 1） 编程产生以下三个正弦信号，并画出波形图。 可〃]= cos（2时心 弘?]=顽2〃），其中 fl=1/8 f2=5/8. 2） 编程计算下面卷积： 已知 A；[n] = { 0. 0031,0. 0044. -0. 0031, -0. 0272,-0. 0346,0. 0374, 0. 1921. 0.3279 0. 3279.0. 1921,0. 0374.-0. 0346.-0. 0272.-0. 0031, 0. 0044,0. 0031 ）, n=0t1,...，15； h2 [n]= {-0. 0238,0. 0562,-0. 0575,-0. 1302.0. 5252, -0. 6842,-0. 3129,5. 6197,5. 6197, -0.3129.-0. 6842.0. 5252,-0. 1302.-0. 0575.0. 0562,-0. 0238}, n=0,1 15。 当h [n]= ///Ini时，输入分别为m[n]. aUji]和.Mnl时系统的输出y [nl,并画出 波形图。 当力[n]=力z[n]时，输入分别为xjn],是队]和x】n〕时系统的输出y[n],并画 出波形图。 3） 编程实现以下信号的频谱分析： 输入信号岛［n］, x2［n］和xjn］的频谱，并画出频谱图； 冲激响应h ［n］= M 时力［n］的頻谱，三种输入信号下输出y［n］的频谱，并画 出h ［n］和输出信号的频谱图； 冲激响应h ［n］= h. ［n］时/?〔n的频谱，三种输入信号下输出y〔n］的频谱，并画 出h ［n］和输出信号的频谱图。 4） 根据输入信号，h ［n］和输出信号的频谱，验证输出信号的频谱与输入信号、力［n］的频 谱关系（或卷积性质），即是否满足心）= X（—M（/）。 分析以上各种情况下，输出信号及频谱不同原因 (1) clear； n=-4：4； xl=cos(0. 25*pi*n)； subplot(2,2,1),stem(n,xl),grid on; titleC余弦信号 xltn]1) xlabel(Time index nf)； x2=cos(L 25*pi*n)； subplot(2,2,2),stem(n,x2),grid on； titleC余弦信号 x2[n]r) xlabel(Time index nr); x3=xl+x2； subplot (2,2,3),stem(ntx3) f grid on； titleC余弦相加信号x3[n「) xlabel(Time index nr); (2) a. clear; hl=[O. 0031,0. 0044,-0. 0031,-0. 0272,-0.0346,0.0374,0.1921,0. 3279,0. 3279,0.192 1,0. 0374,-0. 0346,-0. 0272,-0. 0031,0. 0044,0. 0031]； kl=0：15； n=-4：4； xl=cos(0 25*pi*n); yl=conv(hltxl)；%计算序列fl与f2的卷积和f k0=kl(l)+n(l)； %计算序列f非零样值的起点位置 k3=length(xl)+length(hl)-2； %计算卷积和f的非零样值的宽度 k=k0：k0+k3； %确定卷积和f非零样值的序号向量 subplot (2,2,1); stem(kf yl)； title(xl[n]与 hl[n]的卷积和 yl[n]); xlabel(k)； ylabel(yl[k])； x2=cos(L 25*pi*n); y2=conv(hltx2)； subplot(2,2,2)； stem(k,y2)； title(x2[n]与 hl[n]的卷积和 y2[n])； xlab