1、实验课程：信号与系统专 业：信息与计算科学班 级：学 号：姓 名： 实验一 信号的产生与时域运算【实验目的】1. 掌握用matlab软件产生基本信号的方法.2.应用matlab软件实现信号的加、减、乘、反褶、移位、尺度变换及卷积运算【实验内容】自选一个简单的信号进行反褶、平移、尺度变换运算【实验所使用的仪器设备与软件平台】matlab7.0【实验方法与步骤】syms t;f=sym(sin(t); f1=subs(f,t,-t); f2=subs(f,t,t+2); f3=subs(f,t,2*t); subplot(2,2,1);ezplot(f,-8,8);grid on;subplot(
2、2,2,2);ezplot(f1,-8,8);grid on;subplot(2,2,3);ezplot(f2,-8,8);grid on;subplot(2,2,4);ezplot(f3,-8,8);grid on【实验结果】【结果分析与讨论】图一经过反褶得到图二，左移两个单位得到图三，将波形压缩得到图三。实验二 连续信号卷积【实验目的】掌握使用 MATLAB 实现信号的卷积运算、卷积的可视化【实验内容】某 LTI 系统的冲激响应 h(t)=e-0.1t,输入 u(t)如图 3-1（a）所示，初始条件为， 求系统的响应 y(t)【实验所使用的仪器设备与软件平台】matlab7.0【实验方法与
3、步骤】t=0:0.01:100;y1=exp(-0.1*t);y2=1;y2=(t=0);y=conv(y1,y2);l1=length(y1)l2=length(y2)l=length(y)subplot(3,1,1);plot(t,y1);subplot(3,1,2);plot(t,y2);t1=0:0.01:200;subplot(3,1,3);plot(t1,y)【实验结果】【结果分析与讨论】程序中 y2 只在 02fm=2*90=180 Hz 时,满足奈奎斯特抽样定理条件,不会产生频谱混迭现象.当 fs180Hz 时则会产生频谱混迭现象。故采样频率为 300 Hz 时没有发生混迭现象
4、，采样频率为 150 Hz 时发生混迭现象。实验四 线性连续时间系统的分析【实验目的】1.掌握用matlab分析系统时间响应的方法2.掌握用matlab分析系统频率响应的方法3.掌握系统零、极点分布与系统稳定性关系【实验内容】设 )2(1)(pssH设p1=-2,p2=-30; p1=-2,p2=31.针对极点参数, 画出系统零、极点分布图, 判断该系统稳定性.2.针对极点参数,绘出系统的脉冲响应曲线,并观察t时, 脉冲响应变化趋势.3.针对极点参数, 绘出系统的频响曲线.【实验所使用的仪器设备与软件平台】matlab7.0【实验方法与步骤】1.针对极点参数的零极点分布图：num=1,0,;d
5、en=1,32,60;p=roots(den);z=roots(num);plot(real(p),imag(p),*);hold on;plot(real(z),imag(z),o);grid on针对极点参数的零极点分布图：num=1,0,;den=1,-1,-6;p=roots(den);z=roots(num);plot(real(p),imag(p),*);hold on;plot(real(z),imag(z),o);grid on2. 针对极点参数的脉冲响应曲线：num=1,0;den=1,32,60;T=0:0.1:3;y1=impulse(num,den,T);subplot
6、(2,2,1);plot(T,y1);title(脉冲响应)针对极点参数的脉冲响应曲线：num=1,0;den=1,-1,-6;T=0:0.1:3;y1=impulse(num,den,T);subplot(2,2,1);plot(T,y1);title(脉冲响应)3. num=1,0;den=1,32,60;W=0:0.1:200;h=freqs(num,den,W);subplot(1,2,1);plot(W,abs(h);title(幅频特性)axis(0,200,0,1.0);set(gca,xtick,0,100,200);set(gca,ytick,0,1/sqrt(2),0.85
7、);grid on;subplot(1,2,2);plot(W,angle(h);title(相频特性)axis(0,200,-pi/2,0.2);set(gca,xtick,0,100,200);set(gca,ytick,-pi/2,-pi/4,0);grid on;【实验结果】1.2. 3.【结果分析与讨论】1. H(s)全部极点落于 S 左半平面(不包括虚轴)时系统是稳定的；H(s)极点落于 S 右半平面,或在虚轴上具有二阶以上极点,则在足够长时间后,h(t)仍继续增长, 系统是不稳定的；H(s)极点落于 S 平面虚轴上,且只有一阶,则在足够长时间后,h(t)趋于一个非零数值或形成一个等幅振荡.极点参数所绘的零极点分布图中两极点都在坐标轴左半平面，故系统稳定。极点参数所绘的零极点分布图中有一极点在左半平面，另一极点在右半平面，故系统不稳定2.从图中可以看出，当 t时极点参数的脉冲曲线趋于 0，极点参数的脉冲曲线趋于无穷。3.频响特性: 系统在正弦激励下稳态响应随信号频率变化的特性. )()( jjseHjH|H(j)|:幅频 响应特性.():相频响应特性(或相移特性).
