信号与系统实验报告_1(常用信号的分类与观察)
信号与系统软件实验实验报告
信号与系统软件实验实验报告一、实验目的本次信号与系统软件实验的主要目的是通过使用相关软件工具，深入理解和掌握信号与系统的基本概念、原理和分析方法，并通过实际操作和实验结果的观察与分析，提高对信号处理和系统性能的认识和应用能力。
二、实验环境本次实验使用的软件工具为_____，运行环境为_____操作系统。
计算机配置为_____处理器，＿____内存，＿____硬盘。
三、实验内容1、信号的表示与运算生成常见的连续时间信号，如正弦信号、余弦信号、方波信号、锯齿波信号等，并观察其波形和特征参数。
对生成的信号进行加、减、乘、除等运算，分析运算结果的波形和频谱变化。
2、系统的时域分析构建简单的线性时不变系统，如一阶惯性系统、二阶振荡系统等。
输入不同类型的信号，如阶跃信号、冲激信号等，观察系统的输出响应，并分析系统的稳定性、瞬态性能和稳态性能。
3、系统的频域分析对给定的系统进行频率响应分析，计算系统的幅频特性和相频特性。
通过改变系统的参数，观察频率响应的变化规律，并分析系统对不同频率信号的滤波特性。
4、信号的采样与重构对连续时间信号进行采样，研究采样频率对信号重构的影响。
采用不同的重构方法，如零阶保持重构、一阶线性重构等，比较重构信号与原始信号的误差。
四、实验步骤1、打开实验软件，熟悉软件的操作界面和功能菜单。
2、按照实验内容的要求，依次进行各项实验操作。
在信号表示与运算实验中，通过软件提供的函数生成所需的信号，并使用绘图功能显示信号的波形。
然后，利用软件的计算功能进行信号运算，并观察运算结果的波形。
对于系统时域分析实验，首先在软件中构建指定的系统模型，然后输入相应的激励信号，使用仿真功能获取系统的输出响应。
通过观察输出响应的波形，分析系统的性能指标，如上升时间、调节时间、超调量等。
在系统频域分析实验中，利用软件的频率响应分析工具，计算系统的幅频特性和相频特性曲线。
通过调整系统的参数，如增益、时间常数等，观察频率响应曲线的变化情况，并总结规律。
信号与系统实验总结
信号与系统实验总结转眼间,信号与系统实验课已接近尾声。
和蔼的老师，亲切的同组同学，每一个新奇的信号实验，都给刚入大二的我留下了许多深刻印象。
这一学期，共做了“信号的分类与观察”、“非正弦信号的频谱分析”、“信号的抽样与恢复（PAM）”、和“模拟滤波器实验”共四个信号与系统实验。
此学期的实验课程加深了我对信号与系统这门课的感性认知与体会，也增强了我的实际动手能力，有效地处理了实验过程中遇到的问题，收获颇丰。
众所周知，信号与系统这门课程对于电子信息科学与技术专业的我们是何等的重要。
而每周一次的实验，培养了我分析问题和处理问题的能力，使抽象的概念和理论形象化、具体化、对增强学习的兴趣有了极大的好处，针对各个实验及实验中的具体问题，现总结如下：一．信号的分类与观察对于一个系统的特性进行研究，重要的一个方面是研究它的输入—输出关系，即在特定输入信号下，系统输出的响应信号。
因而对信号进行研究是研究系统的出发点，是对系统特性观察的基本方法和手段。
在这个实验中，对常用信号及其特性进行了分析、研究。
由实验箱中元件产生正弦波、指数信号、指数衰减正弦信号三种波形，示波器观察，并根据数据求出函数表达式。
此次实验我最大的收获，就是了解了示波器的使用方法和各个按钮的作用。
初步了解了信号与系统实验箱的各个模块作用。
比如示波器上无法显示波形，先调节辉度按钮，如还未出现，调节垂直POSITION按钮，看波形是不是在屏幕之外，波形不稳，调节触发电平或TIME/DIV，等等。
示波器在各种实验中都起到很重要的作用，所以了解它的原理和使用方法是必备的基础知识，为以后的实验打下了坚实的基础。
作图在实验数据处理中也是很重要的一步。
准确的记录，描点，坐标分度，看似很小的事情真的做起来就会觉得不是那么容易。
把每一个平凡的小事做好，就是一种不平凡。
在数据处理中，我学会了耐心的处理事情。
最后的正弦，指数，和指数衰减正弦信号都在坐标纸上有了很好的体现。
信号与系统实验报告
信号与系统实验报告
实验名称：信号与系统实验
一、实验目的：
1.了解信号与系统的基本概念
2.掌握信号的时域和频域表示方法
3.熟悉常见信号的特性及其对系统的影响
二、实验内容：
1.利用函数发生器产生不同频率的正弦信号，并通过示波器观察其时域和频域表示。
2.通过软件工具绘制不同信号的时域和频域图像。
3.利用滤波器对正弦信号进行滤波操作，并通过示波器观察滤波前后信号的变化。
三、实验结果分析：
1.通过实验仪器观察正弦信号的时域表示，可以看出信号的振幅、频率和相位信息。
2.通过实验仪器观察正弦信号的频域表示，可以看出信号的频率成分和幅度。
3.利用软件工具绘制信号的时域和频域图像，可以更直观地分析信号的特性。
4.经过滤波器处理的信号，可以通过示波器观察到滤波前后的信号波形和频谱的差异。
四、实验总结：
通过本次实验，我对信号与系统的概念有了更深入的理解，掌
握了信号的时域和频域表示方法。
通过观察实验仪器和绘制图像，我能够分析信号的特性及其对系统的影响。
此外，通过滤波器的处理，我也了解了滤波对信号的影响。
通过实验，我对信号与系统的理论知识有了更加直观的了解和应用。
常用信号观察
三、实验仪器设备
1．THBCC-1 型信号与系统、控制理论及计算机控制技术实验平台，如图 3 所示； 2．双踪示波器，或者用已安装的相关软件、串口通信线 1 根。
四、实验要求
1. 正确认识实验仪器设备的功能与使用方法。 2. 正确观察、记录实验数据与曲线。 3. 正确进行相关理论分析。 4. 实验报告完整无误。 主要包括：实验仪器设备的使用、实验数据与曲线、理论分析、回答思考题、总结收获。
五．实验步骤
1.观察实验台信号发生器和低频信号发生器，了解其功能，学会调节各种信号的 振幅和频率。
（1）信号发生器的作用
（2）信号发生器的调节
2．连接实验仪器设备
3.分别输出正弦波、方波、三角波、锯齿波，用示波器观察各种波形。
图一 正弦波波形
图三 方波波形
七．实验思考题
为什么要对信号的波形进行观察？信号波形的变化主要对其观察那几个参数？ 各参数的含义是什么？
实验报告
专业
班级
组别 指导教师
姓名
同组人
实验室 K1-306 实验名称 实验一 常用信号的观察 时间
一、实验目的
1．了解常用信号的波形和特点； 2．了解相应信号的参数； 3．学习示波器的使用。
二、实验内容
1. 观察常用信号：(1) 正弦波；(2) 方波；(3) 三角波；(4) 锯齿波；(5) y=sin(nx)·sin(mx)。
论
教 师 批 阅
年
月日
年
月日
图三 三角波波形
图四 锯齿波波形
4．将信号发生器和低频信号发生器都选择正弦波输出，分别用示波器观察并记录波形， 将信号分别接如实验台的调制解调模块的调制信号输入口 1 和载波信号输入口 1.
信号与系统实验报告
实验三常见信号的MATLAB表示及运算、实验目的1熟悉常见信号的意义、特性及波形2 •学会使用MATLAB表示信号的方法并绘制信号波形3. 掌握使用MATLAB进行信号基本运算的指令4. 熟悉用MATLAB实现卷积积分的方法、实验原理根据MATLAB的数值计算功能和符号运算功能，在MATLAB中，信号有两种表示方法，一种是用向量来表示，另一种则是用符号运算的方法。
在采用适当的MATLAB语句表示出信号后，就可以利用 MATLAB中的绘图命令绘制出直观的信号波形了。
1•连续时间信号从严格意义上讲，MATLAB并不能处理连续信号。
在 MATLAB中，是用连续信号在等时间间隔点上的样值来近似表示的，当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。
在 MATLAB中连续信号可用向量或符号运算功能来表示。
⑴向量表示法对于连续时间信号f(t)，可以用两个行向量f和t来表示，其中向量t是用形如t=t i：p：t2的命令定义的时间范围向量，其中，t l为信号起始时间，t2为终止时间，p为时间间隔。
向量f为连续信号f (t)在向量t所定义的时间点上的样值。
⑵符号运算表示法如果一个信号或函数可以用符号表达式来表示，那么我们就可以用前面介绍的符号函数专用绘图命令ezplot()等函数来绘出信号的波形。
⑶ 常见信号的MATLAB 表示单位阶跃信号单位阶跃信号的定义为：u(t)二1方法一：调用Heaviside(t)函数首先定义函数Heaviside(t)的m 函数文件，该文件名应与函数名同名即Heaviside.m。
10%定义函数文件，函数名为Heaviside,输入变量为x,输出变量为y function y= Heaviside(t)y=(t>0); %定义函数体，即函数所执行指令方法二：数值计算法在MATLAB中，有一个专门用于表示单位阶跃信号的函数，即用数值计算法表示的单位阶跃函数U(t)。
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信号与系统实验实验一 常用信号分类与观察一、实验目的1、了解单片机产生低频信号源2、观察常用信号的波形特点及产生方法。
3、学会使用示波器对常用波形参数的测量。
二、实验仪器1、20MHz 双踪示波器一台。
2、信号与系统实验箱一台。
三、实验容1、信号的种类相当的多，这里列出了几种典型的信号，便于观察。
2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。
四、实验原理对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。
因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。
在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。
信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。
常用信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。
1、正弦信号：其表达式为)sin()(θω+=t K t f ，其信号的参数：振幅K 、角频率ω、与初始相位θ。
其波形如下图所示：图 1 正弦信号2、指数信号：指数信号可表示为atKetf=)(。
对于不同的a取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：图 2 指数信号3、指数衰减正弦信号：其表达式为⎪⎩⎪⎨⎧><=-)0()sin()0()(ttKettfatω其波形如下图：图 3 指数衰减正弦信号4、抽样信号：其表达式为：sin()tSa tt=。
)(tSa是一个偶函数，t = ±π,±2π,…,±nπ时，函数值为零。
该函数在很多应用场合具有独特的运用。
其信号如下图所示：图4 抽样信号5、钟形信号（高斯函数）：其表达式为：2()()tf t Ee-τ= ， 其信号如下图所示：图 5 钟形信号6、脉冲信号：其表达式为)()()(T t u t u t f --=，其中)(t u 为单位阶跃函数。
7、方波信号：信号周期为T ，前2T 期间信号为正电平信号，后2T期间信号为负电平信号。
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信号与系统实验实验报告 实验报告：信号与系统实验 实验目的： 1.学习信号与系统的基本概念和理论知识； 2.熟悉信号与系统的常用分析方法和工具； 3.实践信号与系统的基本操作和处理。 实验器材： 1.信号发生器； 2.示波器； 3.计算机。 实验原理： 信号是指随时间或空间变化的物理量，通常用数学函数来表示。系统是对信号进行处理、转换或传输的物理实体，可以用数学模型来描述。信号与系统是研究信号在系统中传输、变换和处理的理论和方法。
实验步骤： 1.用信号发生器产生一个正弦信号，并将其输入到示波器上观察； 2.调节信号的频率、幅度和相位，观察示波器上信号的变化； 3.将信号输入到系统中，观察输出信号的特性； 4.使用计算机进行信号和系统的分析和处理。 实验结果： 1.在示波器上观察到的正弦信号具有周期性和振幅； 2.调节信号的频率、幅度和相位时，示波器上信号的波形和大小发生变化；
3.输入不同的信号到系统中，观察到系统的输出信号具有不同的特性； 4.使用计算机对信号和系统进行分析和处理，得到相关的数学模型和结果。
实验讨论： 通过实验可以看出，正弦信号是一种具有周期性的信号，其频率决定了信号的周期，幅度决定了信号的大小，而相位则表示信号在时间轴上的延迟。通过在示波器上观察信号的波形和调节信号的参数，可以探索信号的特性和变化规律。
系统是对信号进行处理、转换或传输的物理实体，通过观察系统的输入和输出信号，可以评估系统的性能和特性。不同的系统对信号的处理方式不同，可能会引入失真、滤波等效应，通过观察系统的输出信号可以对系统进行分析和评估。
计算机在信号与系统的分析和处理中起到了重要的作用，可以利用计算机的强大计算能力和软件工具进行信号的数学建模和分析，得到更准确和详细的结果。
实验结论： 通过本实验，我们学习了信号与系统的基本概念和理论知识，并熟悉了信号与系统的常用分析方法和工具。通过实践操作，我们掌握了信号与系统的基本操作和处理，加深了对信号与系统的理解和认识。
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。
信号与系统实验二
实验二 常用信号分类与观察一、实验目的1、观察常用信号的波形特点及产生方法。
2、学会使用示波器对常用波形参数的测量。
二、实验内容1、信号的种类相当的多，这里列出了几种典型的信号，便于观察。
2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。
三、实验仪器1、信号与系统实验箱一台（主板）。
2、20MHz 双踪示波器一台。
四、实验原理对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。
因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。
在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。
信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。
常用信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。
1、正弦信号：其表达式为)sin()(θω+=t K t f ，其信号的参数：振幅K 、角频率ω、与初始相位θ。
其波形如下图所示：图 1-5-1 正弦信号2、指数信号：指数信号可表示为atKe t f =)(。
对于不同的a 取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：图 1-5-2 指数信号3、指数衰减正弦信号：其表达式为 ⎪⎩⎪⎨⎧><=-)0()sin()0(0)(t t Ke t t f at ω其波形如下图：图 1-5-3 指数衰减正弦信号4、抽样信号：其表达式为： sin ()t Sa t t= 。
)(t Sa 是一个偶函数，t = ±π,±2π,…,±n π时，函数值为零。
该函数在很多应用场合具有独特的运用。
其信号如下图所示：图1-5-4 抽样信号5、钟形信号（高斯函数）：其表达式为：2()()t f t Ee -τ= ， 其信号如下图所示：图 1-5-5 钟形信号6、脉冲信号：其表达式为)()()(T t u t u t f --=，其中)(t u 为单位阶跃函数。
信号与系统实验报告
信号与系统实验报告在现代科学与工程领域中，信号与系统是一个至关重要的研究方向。
信号与系统研究的是信号的产生、传输和处理，以及系统对信号的响应和影响。
在这个实验报告中，我们将讨论一些关于信号与系统实验的内容，以及实验结果的分析和讨论。
实验一：信号的采集与展示在这个实验中，我们学习了信号的采集与展示。
信号是通过传感器或其他仪器采集的电压或电流的变化，可以是连续的或离散的。
我们使用示波器和数据采集卡来采集信号，并在计算机上进行展示和分析。
实验二：线性时不变系统的特性线性时不变系统是信号与系统中的重要概念。
在这个实验中，我们通过观察系统对不同的输入信号作出的响应来研究系统的特性。
我们使用信号发生器产生不同的输入信号，并观察输出信号的变化。
通过比较输入信号和输出信号的频谱以及幅度响应，我们可以了解系统的频率响应和幅频特性。
实验三：系统的时域特性分析在这个实验中，我们将研究系统的时域特性。
我们使用了冲击信号和阶跃信号作为输入信号，观察输出信号的变化。
通过测量系统的冲击响应和阶跃响应，我们可以了解系统的单位冲激响应和单位阶跃响应。
实验四：卷积与系统的频域特性在这个实验中，我们学习了卷积的概念和系统的频域特性。
卷积是信号与系统中的重要运算，用于计算系统对输入信号的响应。
我们通过使用傅里叶变换来分析系统的频域特性，观察输入信号和输出信号的频谱变化。
实验五：信号的采样与重构在这个实验中，我们研究了信号的采样与重构技术。
信号的采样是将连续时间的信号转换为离散时间的过程，而信号的重构是将离散时间的信号恢复为连续时间的过程。
我们使用数据采集卡来对信号进行采样，并使用数字滤波器来进行信号的重构。
通过观察信号的采样和重构结果，我们可以了解采样率对信号质量的影响。
实验六：系统的稳定性与性能在这个实验中，我们研究了系统的稳定性与性能。
系统的稳定性是指系统对输入信号的响应是否有界，而系统的性能是指系统对不同频率信号的响应如何。
我们使用极坐标图和Nyquist图来分析系统的稳定性和性能，通过观察图形的变化来评估系统的性能。
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实验一：信号的时域分析
一、实验目的
1. 观察常用信号的波形特点及产生方法
2. 学会使用示波器对常用波形参数的测量
二、实验仪器
1. 信号与系统试验箱一台（型号ZH5004）
2. 40MHz双踪示波器一台
3. DDS信号源一台
三、实验原理
对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，
即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系
统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中，将对常用
信号和特性进行分析、研究。
信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自
变量为时间。常用信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信
号、Sa(t)信号、钟形信号、脉冲信号等。
1、信号：指数信号可表示为f(t)=Keat。对于不同的a取值，其波形表现为
不同的形式，如下图所示：
图1―1 指数信号
2、信号：其表达式为f（t）=Ksin（ωt＋θ），其信号的参数：振幅K、角
频率ω、与初始相位θ。其波形如下图所示：
图1－2 正弦信号
3、指数衰减正弦信号：其表达式为 其波形如
下图：
图1－3 指数衰减正弦信号
4、Sa(t)信号：其表达式为： 。Sa(t)是一个偶函数，t= ±π,
±2π,…,±nπ时，函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信
号如下图所示：
图1－4
Sa（t）信号
5、钟形信号（高斯函数）：其表达式为：
其信号如下图
所示：
图1－5 钟形信号
6、脉冲信号：其表达式为f(t)=u(t)-u(t-T)，其中u(t)为单位阶跃函数。其信
号如下图所示：
f(t)
…… ……
0 t
图1－6 脉冲信号
7、方波信号：信号为周期为T，前T/2期间信号为正电平信号，后T/2期
间信号为负电平信号，其信号如下图所示
U(t)
…… ……
0 t
图1－7 方波信号
四、实验内容及主要步骤
下列实验中信号产生器的工作模式为11
1、指数信号观察
通过信号选择键1，设置A组输出为指数信号（此时信号输出指示灯为000000）。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
输出波形为：
2、正弦信号观察
通过信号选择键1，设置A组输出为正弦信号（此时信号输出指示灯为000101）。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
输出波形为：
3、指数衰减正弦信号观察（正频率信号）。
通过信号选择键1，设置A组输出为指数衰减余弦信号（此时信号输出指示灯
为000001）。用示波器测量“信号A组”的输出信号。
通过信号选择键2，设置B组输出为指数衰减正弦信号（此时信号输出指示灯
为000010）。用示波器测量“信号B组”的输出信号。
输出波形为：
4、信号的观察：
通过信号选择键1，设置A组输出为信号（此时信号输出指示灯为
000111）。用示波器测量“信号A组”的输出信号。
输出波形为：
5、钟形信号的观察：
通过信号选择键1，设置A组输出为钟形信号（此时信号输出指示灯为001000）。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
输出波形为：
6、脉冲信号的观察：
通过信号选择键1，设置A组输出为连续脉冲信号（此时模式指示灯为10，信
号输出指示灯为001101）。用示波器测量“信号A组”的输出信号。
输出波形为：
7、方波信号的观察：
通过信号选择键1，设置A组输出为连续正负脉冲信号（此时模式指示灯为11，
信号输出指示灯为001101）。用示波器测量“信号A组”的输出信号。
输出波形为：