实验二-连续时间信号的频域分析.docVIP

. . 精品 精品 . 精品 实验二 连续时间信号的频域分析 专业班级 通信1601 姓名 宁硕 学号 20 评分： 实验日期 ： 2017 年 12 月 13 日 指导教师: 张鏖峰 实验目的 1、掌握连续时间周期信号的傅里叶级数的物理意义和分析方法； 2、观察截短傅里叶级数而产生的“Gibbs现象”，了解其特点以及产生的原因； 3、掌握连续时间傅里叶变换的分析方法及其物理意义； 4、掌握各种典型的连续时间非周期信号的频谱特征以及傅里叶变换的主要性质； 5、学习掌握利用MATLAB语言编写计算CTFS、CTFT和DTFT的仿真程序，并能利用这些程序对一些典型信号进行频谱分析，验证CTFT、DTFT的若干重要性质。 基本要求：掌握并深刻理傅里叶变换的物理意义，掌握信号的傅里叶变换的计算方法，掌握利用MATLAB编程完成相关的傅里叶变换的计算。 以看得很清楚。 二、实验原理及方法 任何一个周期为T1的正弦周期信号，只要满足狄利克利条件，就可以展开成傅里叶级数。 其中三角傅里叶级数为： 2.1 或： 2.2 指数形式的傅里叶级数为： 2.3 其中，为指数形式的傅里叶级数的系数，按如下公式计算： 2.4 . . 精品 精品 . 精品 傅里叶变换在信号分析中具有非常重要的意义，它主要是用来进行信号的频谱分析的。傅里叶变换和其逆变换定义如下： 2.5 2.6 连续时间傅里叶变换主要用来描述连续时间非周期信号的频谱。按照教材中的说法，任意非周期信号，如果满足狄里克利条件，那么，它可以被看作是由无穷多个不同频率（这些频率都是非常的接近）的周期复指数信号ej?t的线性组合构成的，每个频率所对应的周期复指数信号ej?t称为频率分量（frequency component），其相对幅度为对应频率的|X(j?)|之值，其相位为对应频率的X(j?)的相位 三、实验内容和要求 Q2-1 编写程序Q2_1，绘制下面的信号的波形图： 其中，?0 = 0.5π，要求将一个图形窗口分割成四个子图，分别绘制cos(?0t)、cos(3?0t)、cos(5?0t) 和x(t) 的波形图，给图形加title，网格线和x坐标标签，并且程序能够接受从键盘输入的和式中的项数。 抄写程序Q2_1如下： clear,%Clear all variables close all,%Close all figure windows dt = 0.00001; %Specify the step of time variable t = -2:dt:4; %Specify the interval of time w0=0.5*pi; x1=cos(w0.*t); x2=cos(3*w0.*t); x3=cos(5*w0.*t); N=input(Type in the number of the harmonic components N=); x=0; for q=1:N; x=x+(sin(q*(pi/2)).*cos(q*w0*t))/q; end subplot(221) . . 精品 精品 . 精品 plot(t,x1)%Plot x1 axis([-2 4 -2 2]); grid on, title(signal cos(w0.*t)) subplot(222) plot(t,x2)%Plot x2 axis([-2 4 -2 2]); grid on, title(signal cos(3*w0.*t))) subplot(223) plot(t,x3)%Plot x3 axis([-2 4 -2 2]) grid on, title(signal cos(5*w0.*t))) 执行程序Q2_1所得到的图形如下： Q2-2 给程序Program2_1增加适当的语句，并以Q2_2存盘，使之能够计算例题2-1中的周期方波信号的傅里叶级数的系数，并绘制出信号的幅度谱和相位谱的谱线图。 通过增加适当的语句修改Program2_1而成的程序Q2_2抄写