信号与系统实验教程(MATLAB版)(胡永生,陈巩)思维导图
精品课件-信号与系统实验(MATLAB版)-第3章
(a) f3(t)=f1(-t)+f1(t) )+f1(t)
(c) f5(t)=f2(t)×f3(t)
(b) f4(t)=-［f1((d) f6(t)=f1(t)×f2(t)
subplot(2，3，1); ezplot(f，［-3，3］);
实验3 连续时间信号的时域基本运算
y1=subs(f，t，t+2); subplot(2，3，2); ezplot(y1，［-5， 1］); y2=subs(f，t，t-2) subplot(2，3，3); ezplot(y2， ［-1，5］); y3=subs(f，t，-t); subplot(2，3，4); ezplot(y3，［-3， 3］); y4=subs(f，t，2*t); subplot(2，3，5); ezplot(y4，［-2， 2］); y5=-f; subplot(2，3，6) ezplot(y5，［-3，3］) ; 注：在运行以上程序时，需先建立Heaviside的M
实验3 连续时间信号的时域基本运算
Heaviside的函数M function ［x，n］=Heaviside(n0，n1，n2) n=［n1：n2］; x=［(n-n0)==0］;
各个信号的波形如图3.9
实验3 连续时间信号的时域基本运算 图 3.9 各个信号的波形
实验3 连续时间信号的时域基本运算
a＜0 时，还必须包含翻转;
实验3 连续时间信号的时域基本运算
(6) 标量乘法： f(t)→af(t)
(7) 倒相：f(t)→-f(t)
信号与系统：使用MATLAB分析与实现
本章介绍了数字信号处理的基础知识，包括采样定理、量化误差、数字滤波器 设计等。通过阅读本章，读者可以了解数字信号处理的基本原理和技术。
本章总结了全书内容，并介绍了如何使用MATLAB实现信号与系统的分析和设 计。通过阅读本章，读者可以了解MATLAB在信号与系统领域的重要作用，并 掌握使用MATLAB分析和实现信号与系统的方法。
《信号与系统：使用MATLAB分析与实现》是一本理论与实践并重的书籍，对 于想要深入了解和掌握信号与系统理论的读者来说是一本不可多得的好书。通 过这本书的学习，我不仅对信号与系统的理论有了更深入的理解，同时也学到 了很多实用的MATLAB技巧。我相信这本书对于任何对信号处理、通信工程和 控制工程感兴趣的读者来说都将是一本宝贵的财富。
这本书的叙述方式让我印象深刻。它并没有一开始就介绍复杂的概念和公式， 而是通过日常生活中的实例来引导读者进入信号与系统的世界。比如，通过解 释铃声的响起、电视图像的显示等日常现象，来解释信号与系统的基本概念。 这样的方式使得即使是初学者，也能对信号与系统有一个直观且清晰的理解。
书中强调了各种变换之间的关联性，如傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换等。 这种强调并非简单的罗列和对比，而是通过深入剖析其内在和共性，帮助读者 更好地理解和应用这些变换。这一点对于理解和掌握信号与系统的核心理论至 关重要。
第十章和第十一章介绍了数字信号处理和图像处理的基本概念和方法。在这里， 作者通过实例详细介绍了如何使用MATLAB进行数字信号处理和图像处理，包 括滤波、去噪、压缩等。
《信号与系统：使用MATLAB分析与实现》是一本极好的参考书籍，它不仅全 面介绍了信号与系统的基本理论，还通过使用MATLAB软件进行了实例分析和 实现。这本书的精彩摘录不仅可以帮助读者理解信号与系统的基本概念，还可 以提高读者的MATLAB编程能力和系统分析能力。
0------信号与系统实验MATLAB部分学习导引
Simulink简介 Simulink简介
Simulink是MATLAB软件的扩展，它是MATLAB中 Simulink是MATLAB软件的扩展，它是MATLAB中 实现动态系统建模和仿真的一个软件包。 Simulink与MATLAB语言的主要区别在于：其用户 Simulink与MATLAB语言的主要区别在于：其用户 交互接口基于Windows的模型化图形输入，这样使 交互接口基于Windows的模型化图形输入，这样使 得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建， 而非语言的编程上。
实验教程MATLAB部分的说明 实验教程MATLAB部分的说明
第一次实验应重点学习的章节：
第1章 第2章 第4章 第6章 第7章 MATLAB基础 MATLAB基础 MATLAB的应用开发环境 MATLAB的应用开发环境 应用MATLAB绘图（4.1节） 应用MATLAB绘图（4.1节） MATLAB程序设计 MATLAB程序设计 信号及其运算的MATLAB表示 信号及其运算的MATLAB表示
模型化图形输入：Simulink提供了一套按功能分类的 模型化图形输入：Simulink提供了一套按功能分类的 基本系统模块（Blockset），用户只需知道模块的输 基本系统模块（Blockset），用户只需知道模块的输 入、输出及模块的功能，而不必考察模块内部如何实 现；通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来 就可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件进行存 就可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件进行存 取），进而进行系统的仿真与分析。
信号与系统实验
MATLAB部分学习导引 MATLAB部分学习导引
目录
第一次MATLAB实验及MATLAB介绍 第一次MATLAB实验及MATLAB介绍 第二次MATLAB实验 第二次MATLAB实验 第三次MATLAB实验 第三次MATLAB实验 附加题及Simulink简介 附加题及Simulink简介 MATLAB程序示例 MATLAB程序示例 Simulink示例 Simulink示例 MATLAB软件下载地址 MATLAB软件下载地址 MATLAB部分实验报告具体要求 MATLAB部分实验报告具体要求
第五讲信号系统分析的MATLAB实现 41页PPT文档
六、Fourier分析
abs－模
angle－相角
freqz－知道z变换，求频率特性。
freqs－知道s变换，求频率特性。
fft－快速离散Fourier变换
fft2－二维快速离散Fourier变换
f1(k)={-2,-1,0,1,2} f2(k)={1,1,1}
例：有两离散序列，用MATLAB绘出它们的 波形及f1(k)+f2(k). 解：>> f1=-2:2; >> k1=-2:2; f2=[1,1,1]; k2=-1:1; stem(k1,f1),axis([-3,3,-2.5,2.5])
freqs 功能：模拟滤波器的频率响应 调用格式 h=freqs(b,a,w) [h,w]=freqs(b,a) [h,w]=freqs(b,a,n)
freqspace 功能：设置频率响应中的频率间隔 调用格式： f=freqspace(n) f=freqspace(n,’whole’) freqz
freqzplot 功能：利用频率响应数据绘图 调用格式： freqzplot(h,w) freqz(h,w,s)
impz 功能：计算数字滤波器的冲激响应 调用格式： [h,t]=impz(b,a) [h,t]=impz(b,a,n) impz(b,a)
例：一个四阶的低通椭圆滤波器，绘制其 冲激响应的前50个采样点。 [b,a]=ellip(4,0.5,20,0.4);
>> f1=[1,1,1];k1=0:2; >> f2=[1,2,3];k2=1:3; >> [f,k]=deconv(f1,f2,k1,k2) f=
信号与系统实验教程(MATLAB)
信号与系统实验教程目录实验一：连续时间信号与系统的时域分析-------------------------------------------------6一、实验目的及要求---------------------------------------------------------------------------6二、实验原理-----------------------------------------------------------------------------------61、信号的时域表示方法------------------------------------------------------------------62、用MATLAB仿真连续时间信号和离散时间信号----------------------------------73、LTI系统的时域描述-----------------------------------------------------------------11三、实验步骤及内容--------------------------------------------------------------------------15四、实验报告要求-----------------------------------------------------------------------------26 实验二：连续时间信号的频域分析---------------------------------------------------------27一、实验目的及要求--------------------------------------------------------------------------27二、实验原理----------------------------------------------------------------------------------271、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS---------------------------------------------272、连续时间信号的傅里叶变换CTFT--------------------------------------------------283、离散时间信号的傅里叶变换DTFT -------------------------------------------------284、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS的MATLAB实现------------------------295、用MATLAB实现CTFT及其逆变换的计算---------------------------------------33三、实验步骤及内容----------------------------------------------------------------------34四、实验报告要求-------------------------------------------------------------------------48一、实验目的及要求--------------------------------------------------------------------------49二、实验原理----------------------------------------------------------------------------------491、连续时间LTI系统的频率响应-------------------------------------------------------492、LTI系统的群延时---------------------------------------------------------------------503、用MATLAB计算系统的频率响应--------------------------------------------------50三、实验步骤及内容----------------------------------------------------------------------51四、实验报告要求-------------------------------------------------------------------------58 实验四：调制与解调以及抽样与重建------------------------------------------------------59一、实验目的及要求--------------------------------------------------------------------------59二、实验原理----------------------------------------------------------------------------------591、信号的抽样及抽样定理---------------------------------------------------------------592、信号抽样过程中的频谱混叠----------------------------------------------------------623、信号重建--------------------- ----------------------------------------------------------624、调制与解调----------------------------------------------------------------------------------645、通信系统中的调制与解调仿真---------------------------------------------------------66三、实验步骤及内容------------------------------------------------------------------------66四、实验报告要求---------------------------------------------------------------------------75 实验五：连续时间LTI系统的复频域分析----------------------------------------------76一、实验目的及要求------------------------------------------------------------------------76二、实验原理--------------------------------------------------------------------------------761、连续时间LTI系统的复频域描述--------------------------------------------------762、系统函数的零极点分布图-----------------------------------------------------------------773、拉普拉斯变换与傅里叶变换之间的关系-----------------------------------------------784、系统函数的零极点分布与系统稳定性和因果性之间的关系------------------------795、系统函数的零极点分布与系统的滤波特性-------------------------------------------806、拉普拉斯逆变换的计算-------------------------------------------------------------81三、实验步骤及内容------------------------------------------------------------------------82四、实验报告要求---------------------------------------------------------------------------87 附录：授课方式和考核办法-----------------------------------------------------------------88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MATLAB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MATLAB求解LTI系统响应，绘制相应曲线。
信号与系统课程设计-信号与系统Matlab实验系列(Word)
信号与系统课程设计报告2013—2014学年第二学期课程名称：信号与系统设计题目：信号与系统Matlab实验系列学院：专业班级：学号：姓名：指导老师：目录实验一连续时间信号时域分析 (1)实验二离散时间信号时域分析 (5)实验三连续时间系统时域分析 (9)实验四离散时间系统时域分析 (11)实验五连续时间信号频域分析 (13)实验六连续时间系统频域分析 (18)实验七信号采样与重建 (24)实验八传输函数与系统特性 (28)感想与心得 (32)实验一 连续时间信号时域分析一、 实验内容1、用MATLAB2、用MATLAB 表示抽样信号(sinc(t ))、矩形脉冲信号(rectpuls(t , width))及三角脉冲信号(tripuls(t , width, skew))。
3、编写如图3的函数并用MATLAB 绘出满足下面要求的图形。
二、 源程序及执行结果分析1. 用MATLAB(1)源程序%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% f=A*exp(alpha*t) % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%A=1;alpha=-0.3; t=-10:0.01:10; f=A*exp(alpha*t); plot(t,f)title('f(t)=A*exp(alpha*t)'); xlabel('t') ; ylabel('f(t)') ; grid on%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %f=A*cos(omega0*t+phi) % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%t=-10:0.01:10;A=1;omega0=pi;phi=pi/3; f=A*cos(omega0*t+phi); plot(t,f)title(' f=A*cos(omega0*t+phi)'); xlabel('t') ; ylabel('f(t)') ; grid on%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %f=A*sin(omega0*t+phi) % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%t=-10:0.01:10;A=1;omega0=pi;phi=pi/3; f=A*sin(omega0*t+phi); plot(t,f)title('f=A*sin(omega0*t+phi)'); xlabel('t') ;ylabel('f(t)') ;grid on（2）执行结果2、用MATLAB 表示抽样信号(sinc(t ))、矩形脉冲信号(rectpuls(t , width))及三角脉冲信号(tripuls(t , width, skew))。
信号与系统实验教程(MATLAB)
信号与系统实验教程目录实验一：连续时间信号与系统的时域分析—————-----—--—--—---——--—--————---—-——————————-——6一、实验目的及要求—-——-————-————————-—--——-----——------—--—-—-—-—--——-—--—-——--—---—---------6二、实验原理—-—-———---——————-——-—-—-————-———--—-——-—---——--—-—-—-——-—--———————-———-———-—---—-——61、信号的时域表示方法-—-————-————--—--—————-—--———-——-———-——-——---—--—---—-——-—--—--—--62、用MATLAB仿真连续时间信号和离散时间信号-——-—--—--—----——-—-——--—-——-—-———73、LTI系统的时域描述———-—----—--——----——--—-—----———----—--—-——-—--——--—-———--——--—--11三、实验步骤及内容——-——-——————-———--—-----—-——---—-————-———-——————-——---———-——-—--——--——-—-—15四、实验报告要求—-——-—-————--——-———-———-—-----—-—-——-———-—--——--————-—————---—-——-———-——----—26实验二:连续时间信号的频域分析————---——---—--—--——-———-————-----———————-—————-——--—————27一、实验目的及要求———----——-—--———-——-——-—-----———-27二、实验原理—-—---——--—--—--——-—--———-——————----—-—-—---————-——————-————--——-—--———--—--—-—--—271、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS—--——--—--—--—-——-——-————-—--—-——--—————---——272、连续时间信号的傅里叶变换CTFT————--—--———-—--—-—-—--—--——--———————-—-——————--——283、离散时间信号的傅里叶变换DTFT-—----————-—------—-—-------————------——-—-—-—---284、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS的MATLAB实现-—--——-————--—-—-—-----—295、用MATLAB实现CTFT及其逆变换的计算——--——-——-—-————-—--———---—-——---———--—33三、实验步骤及内容--—--——-—----——----—---———--———--—-—-—--——-—--—-———-———-——--——-———-—-—34四、实验报告要求--—--————---—-————-——————-—————---—--—---——-———--—--——-—----———-—-——-—-——48实验三：连续时间LTI系统的频域分析--———-———-——-—-—---——--———————---——---—----—-—-—---49一、实验目的及要求—----——-——--——————--—————--—-——-——-----————-—-------——-——-—-———-—————----—49二、实验原理—-—--—-—-—-—-—-—-——-———---————————----—-———-—---—---——---——-——-—--————---——--—--——491、连续时间LTI系统的频率响应————————--——-—-—---—-—-—--——-———-————-———---—-—---——-—-492、LTI系统的群延时—--—--—--——-—--——-—-—-——-—------——-—-—---——-———------———--—-——-----—-503、用MATLAB计算系统的频率响应——-—————-—-————---—-—-----———-—---—--—--———--——-—-50三、实验步骤及内容-————-—---——-—-—-——-—----——-----—-—-—-----——-—-—-————-—---———————--——-51四、实验报告要求——————--—-----—--——-——-——--———-——-—-—-——--——-—-—------—--—————--—----—-——58实验四：调制与解调以及抽样与重建---------—————————-——-————-——--—--—--—--———-—————-——--59一、实验目的及要求—-—--——-—-——-—----—--—-———--—--——--—-—--————-——--———-—--—-————----—---—--—59二、实验原理—-—--————-—-———-—-—--——-—-——-—-—-————-———----—-----—--—-———————-----—----——--—--——591、信号的抽样及抽样定理--———---—-—--——-—————-———-—---—---—-—-———-———--—--——-----—--——-592、信号抽样过程中的频谱混叠———--————--——-————-——-—--——---—-—-—---————--—-———---—-———-623、信号重建-————-—-——-—-—-————--—-——--————--———----------——---—---——------——--—-—-———-——--624、调制与解调--——---—-—----—----—-———---—----————-——---———-——--————----—————---———-----—----—-—645、通信系统中的调制与解调仿真—-—---—-———-——-———---—---—-———--————-—--——--—--—--—-————-66三、实验步骤及内容————-—————-———--—-——-—---—------——-------——-———--—--——-—-———-—--—---—-—-66四、实验报告要求--—---—--——-—---——--—--—-—-—--—-——--———-—-———--———--——————---—-——————-—----75实验五：连续时间LTI系统的复频域分析----—-—--—-——----—-—-——-——————————-—--——----——76一、实验目的及要求-———-——---—--—-————----—-——————---—--—-———---———————-—-——-—-——-—————-——-76二、实验原理--—-—-------—-—-—-—-—-------——----——-----—-—---—-—-—-—--—--—--———-—---—-----—-——761、连续时间LTI系统的复频域描述—-—---——-——-—--—————-—----———----—----—-—-—-—---——762、系统函数的零极点分布图—--—-———-——-————--—-——-—---——-—---—--———---—-———-—-—--—-----——-——773、拉普拉斯变换与傅里叶变换之间的关系-—-—--—-—-——-—-—-—--——---—-—---——--———----——-—-784、系统函数的零极点分布与系统稳定性和因果性之间的关系--—-——-——-—---———-—-——-—795、系统函数的零极点分布与系统的滤波特性—--———--——--—---—---———————-—--—--—---—————806、拉普拉斯逆变换的计算———-——-———-—-----———----——-———---—————---——-——-—--———-———-—-—81三、实验步骤及内容-—-------—-—--—---—--———--————--—-————-———---—-————--———--—-—---—-—---——82四、实验报告要求——--—---———--—-—-----——--——-—--——------—-—--—-------——--——--—-—--—-—-—-----87附录：授课方式和考核办法—----—------——-—-—-----—-—--——-—-—-—--—-——----———-—-——-------—-——88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MATLAB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MATLAB求解LTI系统响应，绘制相应曲线。
信号与系统实验教程
1 02 2
4.当 R 0 时
iL (t ) L 0 sin 0t vC (t ) 1 cos 0t
就是根据这四组方程的表达式 iL (t ) ， vC (t ) 编制程序，显示状态轨迹的。 4.实验报告与练习 1.简述用示波器显示李沙育图形的的原理和示波器联接的方法。 2.观察电路参数变化时，状态轨迹和的变化规律。 3．用 MATLAB 解上述的微分方程。 4．根据情况自己选做（提高题）：用 MATLAB 或者 JAVA 完成状态轨迹的模拟。
图示方波是一个奇谐信号，由傅里叶级数可知，它是由无穷个奇次谐波分量合 成的，本实验用图形的方式来表示它的合成。方波信号可以分解为:
x(t )
2A
sin(2nf t ) n , n 1,3,5,7,9,
n 1 0
1
用前 5 项谐波近似合成 50Hz,幅值为 3 的方波，写出实验步骤。 a.只考察从 t 0 s 到 t 10 s 这段时间内的信号。 b.画出基波分量 y (t ) sin(t ) 。 c.将三次谐波加到基波之上，并画出结果，并显示。
b 欠采样
x(t ) 3 sin(2ft ) ， f 6 Hz
对采样频率 f s 为正常采样和欠采样时两种情况进行分析，观察欠采样时信号频 谱的混迭现象。
3.实验内容 （1）熟悉 MATLAB 中 simulink 的用法。
（2）根据下图提示是完成信号 x(t ) 的抽样和内插试验仿真设计。
1
(3) 设计分析方波、三角波频谱的分析实验，写出实验步骤，并完成实验（并比较 二者频谱的特点） 。 4.实验报告要求 简述实验目的及原理，按实验步骤附上相应的信号波形曲线，总结实验得出的 主要结论。