信号与系统实验报告1
信号与系统实验报告(一) 大二下

电气学科大类级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名学号专业班号同组者1 学号专业班号同组者2 学号专业班号指导教师日期实验成绩评阅人综合实验和实验报告要求信号与控制综合实验,是集多门技术基础课程以及其它延伸课程理论于一体的综合性实验课程,需要综合多门学科理论知识和实验方法来体现,因此,实验目的不是简单的课程理论验证和练习,而是综合应用、研究开发、设计创新。
应采用尽可能好的设计,使所设计的电路和系统达到要实现的功能,步骤和方案自行拟定,实现对设计思路的实验验证。
完成多个实验项目的,应将实验内容整理综合后写成一份总报告,以利于锻炼整理归纳和总结能力,在总报告中以第二级标题形式依次写下所完成的实验项目、内容及实验设计过程。
实验报告按“题目、目录、正文(分所完成的各实验项目)、结论、心得与自我评价、参考文献”6个部分撰写;正文主要包括以下几个内容:任务和目标、总体方案设计(原理分析与方案设计特点,选择依据和确定)、方案实现和具体设计(过程)、实验设计与实验结果、结果分析与讨论。
(格式方面请注意:每个图应该有图号和图名,位于图的下方,同一图号的分图应在同一页,不要跨页;每个表应该有表号和表名,位于表的上方,表号表名与表(数据)也应在同一页,不要跨页;建议各部分题目采用四号黑体、设计报告内容文字采用小四号宋体)注:报告中涉及实验指导书或教材内容,只需注明引用位置,不必在报告中再加以阐述。
不得不加引用标记地抄袭任何资料。
每一基本实验部分按计划学时100分成绩计算(100%),需要完成60分的实验项目;实验报告、设计部分和创新研究内容另外计分(分别为10%、20%和10%)。
再按照学时比例与本课程其它部分实验综合成为总实验成绩。
每一部分实验均为:基本实验:0~60分,考核基本理论的掌握和基本操作技能、实验室道德规范;实验报告:0~10分,考核思考和总结表述能力;完成设计性实验:0~20分,评价设计能力;完成创新性实验:0~10分,鼓励创新。
信号与系统实验报告1抽样定理

本科实验报告课程名称:信号与系统实验项目:抽样定理实验地点:北区博学楼机房专业班级:电信1201 学号: ******** 学生姓名:指导教师:***一、实验目的:1、了解电信号的采样方法与过程以及信号恢复的方法。
2、验证抽样定理,加深对抽样定理的认识和理解。
二、原理说明:离散时间信号可以从离散信号源获得,也可以从连续时间信号经抽样而获得。
抽样信号fs(t)可以看成是连续信号f(t)和一组开关函数s(t)的乘积。
即:fs(t)=f(t)×s(t)对抽样信号进行傅里叶分析可知,抽样信号的频谱包含了原连续信号以及无限个经过平移的原信号频谱。
平移后的频率等于抽样频率fs及其各次谐波频率2fs、3fs、4fs、5fs......。
正如测得了足够的实验数据以后,我们可以在坐标纸上把一系列数据点连接起来,得到一条光滑的曲线一样,抽样信号在一定条件下也可以恢复为原信号。
只要用一个截止频率等于原信号频谱中最高频率fmax的低通滤波器,滤除高频分量,经滤波后得到的信号包含了原信号频谱的全部内容,故在低通滤波器的输出可以得到恢复后的原信号。
但原信号得以恢复的条件是fs>2B,其中fs为抽样频率,B为原信号占有的频带宽度。
而fmin=2B为最低的抽样频率,又称为“奈奎斯特抽样率”。
当fs<2B 时,抽样信号的频谱会发生混叠,从发生混叠后的频谱中,我们无法用低通滤波器获得原信号频谱的全部内容。
在实际使用中,仅包含有限频谱的信号是极少的,因此即使fs=2B,恢复后的信号失真还是难免的。
为了实现对连续信号的抽样和抽样信号的复原,可用以下实验原理方案:图1-3 抽样定理实验方框图三、实验内容及步骤:1、方波信号的抽样与恢复。
1)观察方波信号的抽样。
调节函数信号发生器,使其输出频率分别为1KHZ、3KHZ,s(t)的频率分别置3.9KHz、15.6KHz、62.5KHz,观察抽样后的波形,并记录之。
方波原始图62.5KHz的抽样图2)观察恢复后的波形。
《信号与系统》课程实验报告

《信号与系统》课程实验报告《信号与系统》课程实验报告一图1-1 向量表示法仿真图形2.符号运算表示法若一个连续时间信号可用一个符号表达式来表示,则可用ezplot命令来画出该信号的时域波形。
上例可用下面的命令来实现(在命令窗口中输入,每行结束按回车键)。
t=-10:0.5:10;f=sym('sin((pi/4)*t)');ezplot(f,[-16,16]);仿真图形如下:图1-2 符号运算表示法仿真图形三、实验内容利用MATLAB实现信号的时域表示。
三、实验步骤该仿真提供了7种典型连续时间信号。
用鼠标点击图0-3目录界面中的“仿真一”按钮,进入图1-3。
图1-3 “信号的时域表示”仿真界面图1-3所示的是“信号的时域表示”仿真界面。
界面的主体分为两部分:1) 两个轴组成的坐标平面(横轴是时间,纵轴是信号值);2) 界面右侧的控制框。
控制框里主要有波形选择按钮和“返回目录”按钮,点击各波形选择按钮可选择波形,点击“返回目录”按钮可直接回到目录界面。
图1-4 峰值为8V,频率为0.5Hz,相位为180°的正弦信号图1-4所示的是正弦波的参数设置及显示界面。
在这个界面内提供了三个滑动条,改变滑块的位置,滑块上方实时显示滑块位置代表的数值,对应正弦波的三个参数:幅度、频率、相位;坐标平面内实时地显示随参数变化后的波形。
在七种信号中,除抽样函数信号外,对其它六种波形均提供了参数设置。
矩形波信号、指数函数信号、斜坡信号、阶跃信号、锯齿波信号和抽样函数信号的波形分别如图1-5~图1-10所示。
图1-5 峰值为8V,频率为1Hz,占空比为50%的矩形波信号图1-6 衰减指数为2的指数函数信号图1-7 斜率=1的斜坡信号图1-8 幅度为5V,滞后时间为5秒的阶跃信号图1-9 峰值为8V,频率为0.5Hz的锯齿波信号图1-10 抽样函数信号仿真途中,通过对滑动块的控制修改信号的幅度、频率、相位,观察波形的变化。
信号与系统实验实验报告

信号与系统实验实验报告一、实验目的本次信号与系统实验的主要目的是通过实际操作和观察,深入理解信号与系统的基本概念、原理和分析方法。
具体而言,包括以下几个方面:1、掌握常见信号的产生和表示方法,如正弦信号、方波信号、脉冲信号等。
2、熟悉线性时不变系统的特性,如叠加性、时不变性等,并通过实验进行验证。
3、学会使用基本的信号处理工具和仪器,如示波器、信号发生器等,进行信号的观测和分析。
4、理解卷积运算在信号处理中的作用,并通过实验计算和观察卷积结果。
二、实验设备1、信号发生器:用于产生各种类型的信号,如正弦波、方波、脉冲等。
2、示波器:用于观测输入和输出信号的波形、幅度、频率等参数。
3、计算机及相关软件:用于进行数据处理和分析。
三、实验原理1、信号的分类信号可以分为连续时间信号和离散时间信号。
连续时间信号在时间上是连续的,其数学表示通常为函数形式;离散时间信号在时间上是离散的,通常用序列来表示。
常见的信号类型包括正弦信号、方波信号、脉冲信号等。
2、线性时不变系统线性时不变系统具有叠加性和时不变性。
叠加性意味着多个输入信号的线性组合产生的输出等于各个输入单独作用产生的输出的线性组合;时不变性表示系统的特性不随时间变化,即输入信号的时移对应输出信号的相同时移。
3、卷积运算卷积是信号处理中一种重要的运算,用于描述线性时不变系统对输入信号的作用。
对于两个信号 f(t) 和 g(t),它们的卷积定义为:\(f g)(t) =\int_{\infty}^{\infty} f(\tau) g(t \tau) d\tau \在离散时间情况下,卷积运算为:\(f g)n =\sum_{m =\infty}^{\infty} fm gn m \四、实验内容及步骤实验一:常见信号的产生与观测1、连接信号发生器和示波器。
2、设置信号发生器分别产生正弦波、方波和脉冲信号,调整频率、幅度和占空比等参数。
3、在示波器上观察并记录不同信号的波形、频率和幅度。
信号与系统实验报告实验一 信号与系统的时域分析

实验一信号与系统的时域分析一、实验目的1、熟悉和掌握常用的用于信号与系统时域仿真分析的MA TLAB函数;2、掌握连续时间和离散时间信号的MA TLAB产生,掌握用周期延拓的方法将一个非周期信号进行周期信号延拓形成一个周期信号的MATLAB编程;3、牢固掌握系统的单位冲激响应的概念,掌握LTI系统的卷积表达式及其物理意义,掌握卷积的计算方法、卷积的基本性质;4、掌握利用MA TLAB计算卷积的编程方法,并利用所编写的MA TLAB程序验证卷积的常用基本性质;掌握MATLAB描述LTI系统的常用方法及有关函数,并学会利用MA TLAB求解LTI 系统响应,绘制相应曲线。
基本要求:掌握用MA TLAB描述连续时间信号和离散时间信号的方法,能够编写MATLAB程序,实现各种信号的时域变换和运算,并且以图形的方式再现各种信号的波形。
掌握线性时不变连续系统的时域数学模型用MATLAB描述的方法,掌握卷积运算、线性常系数微分方程的求解编程。
二、实验原理信号(Signal)一般都是随某一个或某几个独立变量的变化而变化的,例如,温度、压力、声音,还有股票市场的日收盘指数等,这些信号都是随时间的变化而变化的,还有一些信号,例如在研究地球结构时,地下某处的密度就是随着海拔高度的变化而变化的。
一幅图片中的每一个象素点的位置取决于两个坐标轴,即横轴和纵轴,因此,图像信号具有两个或两个以上的独立变量。
在《信号与系统》课程中,我们只关注这种只有一个独立变量(Independent variable)的信号,并且把这个独立变量统称为时间变量(Time variable),不管这个独立变量是否是时间变量。
在自然界中,大多数信号的时间变量都是连续变化的,因此这种信号被称为连续时间信号(Continuous-Time Signals)或模拟信号(Analog Signals),例如前面提到的温度、压力和声音信号就是连续时间信号的例子。
信号与系统实验报告1

信号的基本运算单元2014级专业:学号:姓名:………………………………………………………………………………………………………………………………………………一:实验目的1.掌握信号与系统中基本运算单元的构成;2.掌握基本运算单元的特点;3.掌握对基本运算单元的测试方法。
二:预备知识1.学习 信号的运算 一节2.学习对一般电路模块输入、输出特性的测试方法;三:实验仪器1.Z H7004实验箱一台。
2.20M H z示波器一台。
四、实验原理在“信号与系统”中,最常用的信号运算单元有:减法器、加法器、倍乘器、反相器、积分器、微分器等,通过这些基本运算单元可以构建十分复杂的信号处理系统。
因而,基本运算单元是“信号与系统”的基础。
五、实验模块说明在Z H7004实验箱中有一 基本运算单元 模块,该模块由六个单元组成,下面对其中每一个单元的功能作一简单说明。
1、加法器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:R1=R2=R3=R4=10K,其输出Y与输入x1、x2的关系为Y=x1+x22、减法器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:R1=R2=R3=R4=10K,其输出Y与输入x1、x2的关系为Y=x1—x23、倍乘器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:R1=R2=R3=10K,其输出Y与输入x的关系为Y=2·x4、反相器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:R1=R2=10K,其输出Y与输入x的关系为Y=—x5、积分器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:R=10K、C=0.1u F,其输出Y与输入x的关系为6、微分器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:R=1K、C=0.01u F,其输出Y与输入x的关系为六、实验步骤在下面实验中,按1.3节设置信号产生器的工作模式为11.1、加法器特性观察:通过信号选择键1使对应的 信号A组 的输出为270H z信号(A组输出信号指示灯为000101),通过信号选择键2使对应的 信号B组 的输出为2160H z 信号(B组输出信号指示灯为000110)。
信号与系统实验报告

信号与系统实验报告实验一连续时间信号1.1表示信号的基本MATLAB函数1.2连续时间负指数信号1、对下面信号创建符号表达式x(t)=sin(2πt/T)cos(2πt/T)。
对于T=6,8和16,利用ezplot 画出0<=t<=32内的信号。
什么是x(t)的基波周期?x1=sym('sin(2*pi*t/T)');x2=sym('cos(2*pi*t/T)');x=x1*x2x4=subs(x,4,'T');ezplot(x4,[0,32]);x8=subs(x,8,'T');ezplot(x8,[0,32]);x16=subs(x,16,'T');ezplot(x16,[0,32]);T=4 T=8T=162、对下面信号创建一个符号表达式x(t)=exp(-at)cos(2πt)。
对于a=1/2,1/4,1/8,利用ezplot确定td,td为|x(t)|最后跨过0.1的时间,将td定义为该信号消失的时间。
利用ezplot对每一个a值确定在该信号消失之前,有多少个完整的余弦周期出现,周期数目是否正比于品质因素Q=(2π/T)/2a?x1=sym('exp(-a*t)');x2=sym('cos(2*pi*t)');x=x1*x2;xa1=subs(x,1/2,'a');ezplot(xa1);xa2=subs(x,1/4,'a');ezplot(xa2);xa3=subs(x,1/8,'a');ezplot(xa3);a=1/2 a=1/4a=1/83、将信号x(t)=exp(j2πt/16)+exp(j2πt/8)的符号表达式存入x中。
函数ezplot不能直接画出x(t),因为x*(t)是一个复数信号,实部和虚部分量必须要提取出来,然后分别画出他们。
信号与系统实验报告

信号与系统实验报告目录1. 内容概要 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的 (4)1.3 研究意义 (4)2. 实验原理 (5)2.1 信号与系统基本概念 (7)2.2 信号的分类与表示 (8)2.3 系统的分类与表示 (9)2.4 信号与系统的运算法则 (11)3. 实验内容及步骤 (12)3.1 实验一 (13)3.1.1 实验目的 (14)3.1.2 实验仪器和设备 (15)3.1.4 实验数据记录与分析 (16)3.2 实验二 (16)3.2.1 实验目的 (17)3.2.2 实验仪器和设备 (18)3.2.3 实验步骤 (19)3.2.4 实验数据记录与分析 (19)3.3 实验三 (20)3.3.1 实验目的 (21)3.3.2 实验仪器和设备 (22)3.3.3 实验步骤 (23)3.3.4 实验数据记录与分析 (24)3.4 实验四 (26)3.4.1 实验目的 (27)3.4.2 实验仪器和设备 (27)3.4.4 实验数据记录与分析 (29)4. 结果与讨论 (29)4.1 实验结果汇总 (31)4.2 结果分析与讨论 (32)4.3 结果与理论知识的对比与验证 (33)1. 内容概要本实验报告旨在总结和回顾在信号与系统课程中所进行的实验内容,通过实践操作加深对理论知识的理解和应用能力。
实验涵盖了信号分析、信号处理方法以及系统响应等多个方面。
实验一:信号的基本特性与运算。
学生掌握了信号的表示方法,包括连续时间信号和离散时间信号,以及信号的基本运算规则,如加法、减法、乘法和除法。
实验二:信号的时间域分析。
在本实验中,学生学习了信号的波形变换、信号的卷积以及信号的频谱分析等基本概念和方法,利用MATLAB工具进行了实际的信号处理。
实验三:系统的时域分析。
学生了解了线性时不变系统的动态响应特性,包括零状态响应、阶跃响应以及脉冲响应,并学会了利用MATLAB进行系统响应的计算和分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
学生实验报告
(理工类)
课程名称:信号与线性系统专业班级: M11通信工程
学生学号: ********** 学生姓名:王金龙
所属院部:龙蟠学院指导教师:杨娟
20 11 ——20 12 学年第 1 学期
金陵科技学院教务处制
实验报告书写要求
实验报告原则上要求学生手写,要求书写工整。
若因课程特点需打印的,要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。
纸张一律采用A4的纸张。
实验报告书写说明
实验报告中一至四项内容为必填项,包括实验目的和要求;实验仪器和设备;实验内容与过程;实验结果与分析。
各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。
填写注意事项
(1)细致观察,及时、准确、如实记录。
(2)准确说明,层次清晰。
(3)尽量采用专用术语来说明事物。
(4)外文、符号、公式要准确,应使用统一规定的名词和符号。
(5)应独立完成实验报告的书写,严禁抄袭、复印,一经发现,以零分论处。
实验报告批改说明
实验报告的批改要及时、认真、仔细,一律用红色笔批改。
实验报告的批改成绩采用百分制,具体评分标准由各院部自行制定。
实验报告装订要求
实验批改完毕后,任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列,装订成册,并附上一份该门课程的实验大纲。
实验项目名称:常用连续信号的表示 实验学时: 2学时 同组学生姓名: 无 实验地点: A207 实验日期: 11.12.6 实验成绩: 批改教师: 杨娟 批改时间:
一、实验目的和要求
熟悉MATLAB 软件;利用MATLAB 软件,绘制出常用的连续时间信号。
二、实验仪器和设备
586以上计算机,装有MATLAB7.0软件
三、实验过程
1. 绘制正弦信号)t Asin t (f 0ϕω+=()
,其中A=1,πω2=,6/πϕ=; 2. 绘制指数信号at Ae t (f =)
,其中A=1,0.4a -=; 3. 绘制矩形脉冲信号,脉冲宽度为2;
4. 绘制三角波脉冲信号,脉冲宽度为4;斜度为0.5;
5. 对上题三角波脉冲信号进行尺度变换,分别得出)2t (f ,)2t 2(f -;
6. 绘制抽样函数Sa (t ),t 取值在-3π到+3π之间;
7. 绘制周期矩形脉冲信号,参数自定;
8. 绘制周期三角脉冲信号,参数自定。
四、实验结果与分析
1.制正弦信号)t Asin t (f 0ϕω+=()
,其中A=1,πω2=,6/πϕ= 实验代码:
A=1;
w0=2*pi;
phi=pi/6;
t=-pi:pi/100:pi;
ft=A*sin(w0*t+phi);
plot(t,ft)
波形图:
2.指数信号at Ae t (f =)
,其中A=1,0.4a -=; 实验代码:
A=1;a=-0.4;
ft=A*exp(a*t);
plot(t,ft) 波形图:
3.矩形脉冲信号,脉冲宽度为2;
实验代码:
t=-2:0.001:8;
T=1;
ft=rectpuls(t-2*T,2*T);
plot(t,ft);
grid on ;
axis([-1 8 -1 2]);
波形图:
4.三角波脉冲信号,脉冲宽度为4;斜度为0.5;
实验代码:
t=-3:0.001:3;
ft=tripuls(t,4,0.5);
plot(t,ft);
grid on;
axis([-3 3 -0.5 1.5]);
波形图:
5.题三角波脉冲信号进行尺度变换,分别得出)
2t
2t
2(f ;
(f,)实验代码:
t=-3:0.001:3;
ft=tripuls(t,4,0.5);
subplot(2,2,1);
plot(t,ft);
grid on;
axis([-3 3 -0.5 1.5]);
subplot(2,2,2);
plot(t/2,ft);
grid on;
axis([-2 2 -0.5 1.5]);
subplot(2,2,3);
w=-t/2+2;
plot(w,ft);
grid on;
axis([-1 4 -0.5 1.5]);
6.抽样函数Sa(t),t取值在-3π到+3π之间;
实验代码:
t=-3*pi:pi/1000:3*pi;
ft=sinc(t/pi);
plot(t,ft);
grid on;
波形图:
7.周期矩形脉冲信号,参数自定;
实验代码:
t=-2*pi/100:0.0001:2*pi/100;
y=square(2*pi*30*t,75);
plot(t,y);
axis([-2*pi/100 2*pi/100 -2 2]);
grid on;
波形图:
8.三角脉冲信号,参数自定
实验代码:
t=-10*pi:pi/1000:10*pi;
x=sawtooth(t,0);
plot(t,x);
axis([-16 16 -2 2]);
grid on;
波形图:
实验项目名称: 连续时间系统分析 实验学时: 2学时 同组学生姓名: 无 实验地点: A207 实验日期: 11.12.6 实验成绩: 批改教师: 杨娟 批改时间:
一、实验目的和要求
熟悉MATLAB 软件;利用MATLAB 软件,绘制出常用的连续时间信号。
二、实验仪器和设备
586以上计算机,装有MATLAB7.0软件
三、实验过程
1.一力学系统,其系统微分方程为(t)100100y(t))t ('2y )t (''y δ=++,求该系统冲激响应;
实验代码:
ts=0;
te=5;
dt=0.01;
sys=tf([100],[1 2 100]);
t=ts:dt:te;
y=impulse(sys,t);
plot(t,y);
xlabel('t(sec)');
ylabel('y(t)');
grid on ;
2.一系统微分方程为f(t)100y(t))t ('2y )t (''y =++,若t 10sin2)t (f π=,求该系统零状态响应;
实验代码:
ts=0;
te=5;
dt=0.01;
sys=tf([1],[1 2 100]);
t=ts:dt:te;
f=10*sin(2*pi*t);
y=lsim(sys,f,t);
plot(t,y);
xlabel('t(sec)');
ylabel('y(t)');
grid on ;
3.一系统微分方程为3x(t)3y(t)t)('y =+,求该系统的频率响应(绘出其幅值和相位特性曲线);
实验代码:
a=[1 3];
b=3;
freqs(b,a);
4.一系统微分方程为5x(t)(t)'x'y(t))t ('4y t)(''3y +=++,求该系统的频率响应(绘出其幅值和相位特性曲线);
实验代码:
a=[3 4 1];
b=[1 0 5];
freqs(b,a);
7. 计算教材例3-1-2周期三角波信号的傅立叶级数系数并绘出其频谱。
N=10;
n1=-N:-1;
c1=-4*j*sin(n1*pi/2)/pi^2./n1.^2;
c0=0;
n2=1:N;
c2=-4*j*sin(n2*pi/2)/pi^2./n2.^2;
cn=[c1 c0 c2];
n=-N:N;
subplot(2,1,1);
stem(n,abs(cn));
ylabel('cn 的幅度');
subplot(2,1,2);
stem(n,angle(cn));
ylabel('cn 的相位');
xlabel('\omega/\omega_0');
6.计算信号t)f cos(2t)f 2(cos )t (x 21ππ+=的功率并绘制其功率谱,其中f 1=37Hz,f 2=219Hz 。
试验代码:
ts=0.001;
fs=1/ts;
t=[0:ts:10];
x=cos(2*pi*37*t)+cos(2*pi*219*t);
p=(norm(x)^2)/length(x);
psd=spectrum(x,1024);
pause p
pause
specplot(psd,fs)
运行结果:
p =
1.0003
四、实验结果与分析
第一题:第二题:
。