西工大软件工程信号与系统实验五
西北工业大学
《信号与系统》实验报告
学院：软件与微电子学院
学号：
姓名：
专业：
实验时间：
实验地点：软件学院实验室310 指导教师：陈勇
西北工业大学
2017年9月
(c)
代码如下：
图像如下：
图与(b)中的结果相比较，是将(b)中的图k≥N/2的样本从π≤ω<2π移动到−π≤ω<0的区间上构成的。
(d)
因为x[n]=u[n]-u[n-10]，
所以x[n+5]=u[n+5]-u[n-5]；
则
；
显然。
画Xr对于w的图代码如下：
图像如下：
验证代码如下：
验证图像如下：
综上x[n+5]的DTFT的求法正确
(e)
z=[1 2 3 4 5 4 3 2 1];
k=[0:99];
w=2*pi*k/100;
w=w-pi;
Z=fftshift(fft(z,100));
plot(w,real(Z));
xlabel('w');
ylabel('Z(jw)');
5.2电话拨号音
(a)
创建d0到d9的代码如下：n=[0:999];
d0=sin(0.7217*n)+sin(1.0247*n); d1=sin(0.5346*n)+sin(0.9273*n); d2=sin(0.5346*n)+sin(1.0247*n); d3=sin(0.5346*n)+sin(1.1328*n); d4=sin(0.5906*n)+sin(0.9273*n); d5=sin(0.5906*n)+sin(1.0247*n);
d6=sin(0.5906*n)+sin(1.1328*n); d7=sin(0.6535*n)+sin(0.9273*n); d8=sin(0.6535*n)+sin(1.0247*n); d9=sin(0.6535*n)+sin(1.1328*n); sound(d0,8192);
sound(d1,8192);
sound(d2,8192);
sound(d3,8192);
sound(d4,8192);
sound(d5,8192);
sound(d6,8192);
sound(d7,8192);
sound(d8,8192);
sound(d9,8192);
(b)
代码如下：
图像如下：
(c)
space=[zeros(1,1000)];
phone=[d8 space d5 space d7 space d6 space d4 space d0 space d2 space d8]; sound(phone,8192);
听到的声音与电话机上的一致。
5.3离散时间全通系统
(a)
a1=[1];
b1=[0 0 0 1];
freqz(b1,a1,1000);
(b)
a2=[1 -3/4];
b2=[-3/4 1]; freqz(b2,a2,1000);
显然和的相位不同，当两个系统的输入相同时，显然输出不同。
因为系统一相位为线性的，即系统对输入信号仅做了一个时移；而系统二的相位不是线性的，显然得到的输出不同。
5.4频率采样：基于DTFT的滤波器设计
(a)
绘图代码如下：
图像如下：
(b)
k=[0:8];
w=2*pi*k/9;
Hm=[1 1 1 0 0 0 0 1 1]; plot(w,Hm);
xlabel('w');
ylabel('Hm(exp(jw))');
不太像一个底通滤波。
(c)
因果滤波器h[n]的相位是-（N-1）/2。
它与零相位滤波器的关系就是延迟（N-1）/2个样本。
5.5系统辨识
(a)
代码如下：
显示的图像为：
在题设限定范围外，信号x[n]与y[n]的值基本为0，所以可以放心截断。
(b)
代码如下：
w=2*pi*n/64;
X=fft(x,64);
Y=fft(y,64);
subplot(2,1,1);
plot(w,abs(X));
xlabel('频率');
ylabel('X幅值');
subplot(2,1,2);
plot(w,abs(Y));
xlabel('频率');
ylabel('Y幅值');
显示的图形为：
(c)
计算H（exp（jw））和用ifft计算h[n]的代码如下：H=Y./X;
h=ifft(H,64);
stem(n,h);
title('h[n]的图像');
图像如下：
(d)
绘图代码如下：
图像如下：
所以两种方法得到的单位脉冲响应完全相同，可知（c）所得h[n]计算正确。
5.6 离散时间系统的部分分式展开
基本题（a）：
代码如下：
基本题（b）：
解析法求频率响应如下：
创建num与den如下：
基本题（c）：
确定部分展开式的代码如下：
部分展开式为：
所以单位脉冲响应为H（exp（jw））=-2/(exp(-jw)-3)+1/(exp(-jw)-2)=
,所以单位脉冲响应为
h[n]=(2/3)*((1/3)^n)*u[n]- (1/2)*((1/2)^n)*u[n]。
基本题（d）：
绘图代码如下：
图像如下：
由图像可知，（c）中求得的解析表达式正确。
六、实验分析与讨论
1.学会了系统辨识；
2.了解了离散时间全通系统；。
西工大信号与系统实验报告连续LTI系统的时域分析
信号与系统上机实验2连续LTI 系统的时域分析一、实验目的1、 熟悉连续LTI 系统在典型信号激励下的响应及其特性2、 熟悉连续LTI 系统单位冲激响应的求解方法3、 重点掌握卷积计算连续时间系统的零状态响应4、 熟悉MATLAB 相关函数的调用格式极其作用5、 会用MATLAB 对系统进行时域分析二、实验原理连续时间线性非时变系统（LTI ）可以用如下的线性常系数微分方程来描述：()(1)()(1)110110()()...a y'(t)a y(t)()()...b f'(t)b f(t)n n m m n n m m a y t a y t b f t b f t ----++++=++++其中m n ≥，系统的初始条件为：n 1y(0),y'(0),y"(0),...y (0)-。
系统的响应一般分为两个部分，即由当前输入所产生的响应（零状态响应）和由历史输入（初始状态）所产生的响应（零输入响应）。
可以用MATLAB 确定系统的各种响应，如冲激响应、阶跃响应、零状态响应、全响应等。
涉及到的函数有：impulse （冲激响应）、step （阶跃响应）、roots （零状态响应）、lsim （零输入响应）等。
根据系统的单位冲激响应，利用卷积计算的方法，也可以计算任意输入状态下系统的零状态响应。
设一个线性零状态系统，已知系统的单位冲击响应为h(t)，当系统的激励信号为f(t)时，系统的零状态响应为：()()()()()zs y t f h t d f t h d ττττττ∞∞-∞-∞=-=-⎰⎰，也可以简单记为：()()*()zs y t f t h t =由于计算机采用的是数值计算，因此系统的零状态响应也可以用离散序列卷积和近似为：(k)()()()*()zs n y f n h k n T f k h k ∞=-∞=-=∑，式中(k)zs y 、()f k 、()h k 分别对应以T 为时间间隔对连续时间信号(t)zs y 、(t)f 、(t)h 进行采样得到的离散序列。
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。
西工大信号与系统 实验
西北工业大学《信号与系统》实验报告西北工业大学2016 年10 月B: 程序代码：n=0:100;x1=exp(j*pi*n/4); x2=sin(pi*n/8+pi/16); x3=(9/10).^n; x4=n+1;a=[1 ];b=[1 ]; y1=filter(a,b,x1); subplot(5,2,1);stem([0:100],real(x1)); title('real(x1￡?'); subplot(5,2,2);stem([0:100],real(y1)); title('real￡¨y1￡?');title('x4');subplot(5,2,10);stem([0:100],y4);title('y4');图像：结论：信号X1和X3是这个LTI系统的特征函数。
结论：x1的特征值为： x3的特征值为：用离散时间傅里叶级数综合信号A．代码：clear;clc;x=sym('exp(-2*abs(t))')y=fourier(x)运行结果：x =exp(-2*abs(t)) y =4/(4+w^2) B．代码：clear;clc;x1=sym('exp(-2*(t-5))*Heaviside(t-5)')x2=sym('exp(2*(t-5))*Heaviside(-t+5)')y1=fourier(x1)y2=fourier(x2)y=simple(y1+y2)运行结果： x1 =exp(-2*(t-5))*Heaviside(t-5) x2 =exp(2*(t-5))*Heaviside(-t+5)y1 =1/(2+i*w)*exp(-5*i*w)y2 =1/(2-i*w)*exp(-5*i*w)y =4*exp(-5*i*w)/(4+w^2)C．代码：clear;clc;tau=;T=10;t=[0:tau:T-tau];N=length(t)y=exp(-2*abs(t-5));y1=fft(y)y2=fftshift(tau*fft(y)分析：由于N的长度为1000，故计算出的样本Y(jw)值有1000个，若已知)(2t x 的图， )(3t x 的傅立叶系数是)(2t x 傅立叶系数的共扼；体现在频域中幅频特性相同，相位不同。
西工大信号和系统_实验
西北工业大学
《信号与系统》实验报告
西北工业大学
.
上图分别是0<n<2N-1,M=4,5,7,10时，Xm[n]的图像。
由上图可看出，当M=4时，基波周期T=3；M=5时，基波周期T=12 M=10时，基波周期T=6；所以当M=4时，得到的最小整数周期为
Xm(n)=sin(2πMn/N)的频率w=2πM/N，由公式得周期T=2k k=1,2,...）。
当N/M为正整数时，最小周期T=N/M；当N/M为有理数时，都有最小周期T=N；当N/M为无理数时，该序列不是周期序列
b.
以上是代码，下图是运行结果
可得出结论：如果2*pi/w0不是有理数，则该信号不是周期的 1.3离散时间信号时间变量的变换
b. 代码如下：x=zeros(1,11); x(4)=2;
x(6)=1;
x(7)=-1;
x(8)=3;
n=-3:7;
n1=n-2;
n2=n+1;
n3=-n;
n4=-n+1;
y1=x；
X超前2得到y1,；x延时1得到y2；x倒置再延时1得到y3；x倒置再延时2得到y4.
发现了课本中的一个错误
和书上的图1.2是一致的。
b:正余弦函数分别定义如下：
T=4
a:。
软件工程实验(共五次)
软件工程课程实验指导书软件工程是随着计算机系统的发展而逐步形成的计算机科学领域中的一门新兴学科。
通过软件工程课程的学习，能够达到正确的安排软件的结构，合理组织、管理软件的生产的教学目的。
教学的实践环节是本课程的重要部分，通过实验例证理解掌握软件工程各阶段的任务和完成后的文档是什么及完成方法。
本课程实验环节安排10学时，主要完成需求分析、模块设计、数据库设计、详细设计和测试分析六个部分。
具体安排如下：课时分配：内容实验一实验二实验三实验四实验五课时 2 2 2 2 2实验一编写系统需求说明书一、实验题目对系统进行需求分析。
并编写系统需求分析说明书。
二、实验目的通过对选定系统进行系统分析和编写需求说明书，掌握系统需求分析的步骤和方法，明确需求说明书内容和格式。
通过对visio2003的熟悉应用，把系统的逻辑模型画出来。
三、预习1、系统的数据描述、功能描述方法；2、需求分析工具（业务流程图、数据流图、数据字典）；3、系统需求分析步骤和内容；四、实验设备与环境1、运行和使用visio2003；2、收集整理资料的资料室和虚拟用户或实际用户。
五、实验内容选定系统后，进行系统分析，然后按如下编写提示撰写需求说明书。
1、引言⑴编写目的说明编写软件需求说明的目的，指出预期的读者。
⑵背景说明说明待开发的软件系统的名称；本项目的任务提出者、开发者、用户及实现该软件的计算机中心或网络中心；该软件系统同其他系统或其他机构的基本的相互来往关系。
⑶定义列出本文件中用到的专门术语的定义和外文首字母组词的原词组。
⑷参考资料列出有关的参考资料及资料的来源。
2、任务概述⑴目标叙述该软件开发的意图、应用目标、作用范围以及其他应向读者说明的有关该软件开发的背景材料。
解释被开发软件与其他有关软件之间的关系。
如果本系统是一项独立的软件，而且全部内容自含，则说明这一点。
如果所定义的系统是一个更大的系统的组成部分，则应说明本系统与该系统中其他各组成部分的关系，用方框图来说明该系统的组成和本系统同其他各个部分的联系和接口。
西工大软件技术实验报告-大作业
实验中遇到的问题及解决方法：
1、程序起初并不能运行，原因是缺少部件，在工程中引用与添加相应的部件之后程序便可运行。
2、在计算相应的金额与折扣时，出现错误，该错误还直接修改了数据库数据，原因是在计算部分的代码中，计算公式出现错误，相应的文本编号也混乱了，重新对应文本编号与修正公式，解决了该问题。
实验中所涉及的知识及技术：
1、文本框的双向作用（即输入与输出）；
2、窗体的双重作用（容器与输出）；
3、事件过程的编写；
4、输入输出的简单实现；
5、窗体、文本框、标签、命令按钮等基本控件的常用属性的动、静态设置等。
6、窗体间的切换方法
7、在界面上建立按钮控件数组。
8、按钮及其他属性的设置
9、各类型变量的的定义与使用
备注：
1）建立一个酒店管理所需的数据库，根据实际需要设置若干基本表，并且打入相关数据。
2）分别采用Data控件、ADO控件、DAO对象、ADO对象连接数据库中的不同的记录集对象。
3）客人入住登记时由程序自动产生按入住客人入住的房型及预定入住天数收取入住押金额。
4）实施入住监控，当入住者超过预定入住期限，应产生报警信息，并采取相应提示追加入住押金的措施。
3、实验中发现label后的自带白色背景十分难看，想将其去掉，于是在询问了周围同学与查阅书籍后，发现属性栏中backstyle一项可以对其进行修改，而后修改成功。
4、在移动了所做的实验文件之后，由于路径的改变，会无法连接到数据库，此时只要重新将data的属性databasename修改至现有路径即可。
信号与系统实验软件实验报告
信号与系统实验软件实验报告一、实验目的本次实验旨在通过使用信号与系统实验软件，深入理解信号与系统的基本概念和原理，掌握常见信号的产生、变换和分析方法，培养对信号处理的实际操作能力和问题解决能力。
二、实验环境1、计算机：＿____ 型号，配置为_____ 。
2、操作系统：＿____ 版本。
3、实验软件：＿____ 信号与系统实验软件，版本_____ 。
三、实验内容及步骤（一）常见信号的产生与观察1、打开实验软件，进入信号产生模块。
2、依次生成正弦信号、余弦信号、方波信号、锯齿波信号和脉冲信号。
3、调整信号的频率、幅度和相位等参数，观察信号波形的变化。
（二）信号的时域变换1、对已生成的正弦信号进行平移、反转和尺度变换操作。
2、观察变换后信号的波形，理解时域变换对信号的影响。
（三）信号的卷积运算1、输入两个已知的信号，分别为 f1(t) 和 f2(t) 。
2、利用软件中的卷积运算功能，计算 f1(t) 和 f2(t) 的卷积结果 f(t) 。
3、绘制卷积后的信号波形，分析卷积运算的特点和物理意义。
（四）系统的时域分析1、构建一个简单的线性时不变系统，例如一阶低通滤波器。
2、输入不同的测试信号，观察系统的输出响应。
3、分析系统的稳定性、暂态响应和稳态响应等特性。
（五）系统的频域分析1、对上述线性时不变系统进行频域分析。
2、计算系统的频率响应函数H(ω) 。
3、绘制幅频特性曲线和相频特性曲线，理解系统的滤波特性。
四、实验结果与分析（一）常见信号的产生与观察通过调整参数，我们得到了不同频率、幅度和相位的正弦信号和余弦信号。
可以发现，频率决定了信号的周期，幅度决定了信号的大小，相位则决定了信号的起始位置。
方波信号具有陡峭的上升沿和下降沿，锯齿波信号呈现线性上升或下降的趋势，脉冲信号则在短时间内有较大的幅值。
（二）信号的时域变换平移操作使信号在时间轴上整体移动，反转操作将信号关于纵轴对称，尺度变换改变了信号的周期或宽度。
西工大《信号与系统》实验报告
西北工业大学信号与线性系统实验报告学院：班级：姓名学号：实验一 常用信号的分类与观察一、实验内容观察常用信号的波形特点及其产生方法；使用示波器对常用波形测量参数；掌握JH5004信号产生模块的操作；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。
常用的信号有：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、 指数信号：指数信号可表示为at Ke 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：在JH5004“信号与系统”实验平台的信号产生模块可产生a<0，t>0的at ke函数的波形。
通过示波器测量输出信号波形，测量at ke 函数的a 、K 参数。
2、 正弦信号：其表达式为)sin()(θ+⋅=t w K t f ，其信号的参数有：振幅K 、角频率w 、与初始相位θ。
其波形如下图所示：通过示波器测量输出信号测量波形，测量正弦信号的振幅K 、角频率w 参数。
3、 指数衰减正弦信号：其表达式为⎩⎨⎧><=-)0()0(0)(t Ke t t f at ，其波形如下图：4、 复指数信号：其表达式为)sin()cos()()(wt e jK wt e K e K e K t f t t t jw st ⋅⋅+⋅⋅=⋅=⋅=+σσσ一个复指数信号可分解为实、虚两部分。
其中实部包含余弦衰减信号，虚部则为正弦衰减信号。
指数因子实部表征了正弦与余弦函数振幅随时间变化的情况。
一般0<σ，正弦及余弦信号是衰减振荡。
指数因子的虚部则表示正弦与余弦信号的角频率。
西工大软件工程信号与系统实验四
西北工业大学《信号与系统》实验报告学院：软件与微电子学院学号：姓名：专业：实验时间：实验地点：软件学院实验室310 指导教师：陈勇西北工业大学2017年9月一、实验目的运用MATLAB软件对理论课程所学的离散信号与连续信号的相关知识进行表示与验证二、实验要求1.学会使用MATLAB进行连续时间傅里叶变换的数值近似；2.了解连续时间傅里叶变换性质；3.了解系统的时域和频域特性；4.学会使用MATLAB函数freqs，residue；5.学会用部分分式展开求微分方程的单位冲激响应。
三、实验设备（环境）1. Windows 10 64位系统2. MATLAB R 2014b 软件环境四、实验内容与步骤4.2 连续时间傅里叶变换的数值近似基本题（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）4.3 连续时间傅里叶变换性质基本题（a）（b）4.4 系统的时域和频域特性基本题（a）（b）（c）（d）4.5 用部分分式展开求微分方程的单位冲激响应基本题（a）（b）（c）五、实验结果4.2连续时间傅里叶变换的数值近似(A)代码如下：结果如下：(B)代码如下：clear;clc;x1=sym('exp(-2*(t-5))*Heaviside(t-5)')x2=sym('exp(2*(t-5))*Heaviside(-t+5)')y1=fourier(x1)y2=fourier(x2)y=simple(y1+y2)结果如下：x1 =exp(-2*(t-5))*Heaviside(t-5)x2 =exp(2*(t-5))*Heaviside(-t+5)y1 =1/(2+i*w)*exp(-5*i*w)y2 =1/(2-i*w)*exp(-5*i*w)y =4*exp(-5*i*w)/(4+w^2)(C)代码如下：clear;clc;tau=0.01;T=10;t=[0:tau:T-tau];N=length(t)y=exp(-2*abs(t-5));y1=fft(y)y2=fftshift(tau*fft(y)错误分析：由于N的长度为1000，故计算出的样本Y(jw)值有1000个，由于计算结果太多，因此没有将运行结果保存过来。
西北工业大学_信号与线性系统实验报告_实验一、实验二
西北工业大学信号与线性系统实验报告学号姓名：实验一常用信号的分类与观察1．实验内容（1）观察常用信号的波形特点及其产生方法；（2）学会使用示波器对常用波形参数的测量；（3）掌握JH5004信号产生模块的操作；2．实验过程在下面实验中，按1.3节设置信号产生器的工作模式为11。
（1）指数信号观察：通过信号选择键1，按1.3节设置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。
观察指数信号的波形，并测量分析其对应的a、K参数。
（2）正弦信号观察：通过信号选择键1，按1.3节设置A组输出为正弦信号（此时A组信号输出指示灯为000101）。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
在示波器上观察正弦信号的波形，并测量分析其对应的振幅K、角频率 w。
（3）指数衰减正弦信号观察（正频率信号）：通过信号选择键1、按1.3节设置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、按1.3节设置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。
*分别用示波器的X、Y通道测量上述信号，并以X-Y方式进行观察，记录此时信号的波形，并注意此时李沙育图形的旋转方向。
（该实验可选做）分析对信号参数的测量结果。
（4）*指数衰减正弦信号观察（负频率信号）：（该实验可选做）通过信号选择键1、按1.3节设置A组输出为指数衰减余弦信号（此时信号输出指示灯为000011），用示波器测量“信号A组”的输出信号。
通过信号选择键2、按1.3节设置B组输出为指数衰减正弦信号（此时信号输出指示灯为000100），用示波器测量“信号B组”的输出信号。
分别用示波器的X、Y通道测量上述信号，并以X-Y方式进行观察，记录此时信号的波形，并注意此时李沙育图形的旋转方向。
将测量结果与实验3所测结果进行比较。