长沙理工大二第二学期信号与系统实验总结

长沙理工大二第二学期信号与系统实验总结

Final revision on November 26, 2020

实验一

1.1(1)

程序如下:

f=sym('((2-3*exp(-t))*Heaviside(t))');ezplot(f,[-3,10]);grid on;xlabel('时间');ylabel('幅度');title('f(t)=(2-3e^-^t)ε(t)')

结果如下：

1.1(3)

程序如下:

f=sym('(sin(pi*t)*Heaviside(t))');ezplot(f,[-3,10]);grid on;xlabel('时间');ylabel('幅度');title('f(t)=sin(πt)ε(t)')

结果如下：

1.1(7)

程序如下:

k=-2:5;

x=2.^k;

y=stepfun(k,0);

f=x.*y;

stem(k,f)

grid on;

xlabel('时间');ylabel('幅度')

title('f(t)=2^kε(t)')

结果如下：

1.1(9)程序如下:

k=-2:17;x=sin(k*pi/4);y=stepfun(k,0);

f=x.*y;

stem(k,f)

grid on;

xlabel('时间');ylabel('幅度')

?title('f(t)=2^kε(t)')

结果如下：

1.6(3)程序如下:

t=-4:0.01:4;u1=stepfun(t,-2);u2=stepfun(t,2);

g1=2*(u1-u2);

u3=stepfun(t,0);g2=t.*u3-t.*u2;g3=g1+g2;t2=2-t;plot(t2,g3)

axis([-4,8,-0.5,6])grid on;xlabel('时间');ylabel('幅度')title('f(2-t)')

结果如下：

1.6(6)

程序如下:

t=-4:0.01:4;u1=stepfun(t,-2);u2=stepfun(t,2);

g1=2*(u1-u2);

u3=stepfun(t,0);g2=t.*u3-t.*u2;g3=g1+g2;t2=0.5*t-2;plot(t2,g3)

axis([-8,4,-0.5,6])grid on;xlabel('时间');ylabel('幅度')title('f(0.5t-2)')

结果如下：

实验二

第一题

subplot(3,2,1)t=-20:0.01:20;y=square(0.75*t,25);%矩形脉冲y(y<0)=0;plot(t-1,y)grid on;

xlabel('时间t');ylabel('幅度');title('矩形脉冲信号τ/T=1/4');

subplot(3,2,2)t=-

20:0.1:20;y=square(0.75*t,25);yy=fft(y);N=size(y);N=N(2);z=abs(fft(y,64*32)) /N*2;stem(z);grid on;xlabel('角频率w');ylabel('幅度');title('矩形脉冲信号

τ/T=1/4的频谱图');

subplot(3,2,3);t=-50:0.01:50;y=square(0.1875*t,6.25);y(y<0)=0;plot(t-

1,y)grid on;axis([-50 50 0 1.5]);xlabel('时间t');ylabel('幅度');title('矩形脉冲信号τ/T=1/16');

subplot(3,2,4)t=-

50:0.01:50;y=square(0.1875*t,6.25);yy=fft(y);N=size(y);N=N(2);z=abs(fft(y,12 8*64))/N*2;stem(z);grid on;axis([-50 0 0 1]);xlabel('角频率w');ylabel('幅度');title('矩形脉冲信号τ/T=1/16的频谱图');

subplot(3,2,5);t=-200:0.01:200;y=square(0.046875*t,1.5625);y(y<0)=0;plot(t-1,y)grid on;axis([-200 200 0 1.5]);xlabel('时间t');ylabel('幅度');title('矩形脉冲信号τ/T=1/64');

subplot(3,2,6)t=-

200:0.01:200;y=square(0.046875*t,1.5625);yy=fft(y);N=size(y);N=N(2);z=abs(ff t(y,128*64))/N*2;stem(z);grid on;axis([-200 -198 0 1]);xlabel('角频率

w');ylabel('幅度');title('矩形脉冲信号τ/T=1/64的频谱图');

结果如下：

实验2第二题

程序如下：

subplot(2,1,1)t=-2:0.1:2;g=rectpuls(t,2); %周期方波

y=0.5*(1+cos(pi*t)).*g;plot(t,y);axis([-1.8 1.8 -0.3 1.2])grid

on;xlabel('t');ylabel('幅度');title ('升余弦脉冲图形');

subplot (2,1,2)t=-4:0.1:4;q=rectpuls(t,2*pi);f=((1+cos(t*pi))/2).*q;k=-500:500;w=pi*k/(500*0.1);Fw=0.1*f*exp(-j*t'*w);stem(w,abs(Fw))axis([-10 10 -0.6 4])grid on ;xlabel('w');ylabel('幅度');title ('升余弦脉冲的频谱图形');

实验三

一.习题P80，2.4(1)

程序如下：

function shiyan1a=[1,4,3];b=[1];sys=tf(b,a);

subplot(221);t=-1:0.01:4;t0=0;ut=stepfun(t,t0);plot(t,ut);axis([-1,4,-

0.5,1.5]);grid on;

xlabel('时间');ylabel('f(t)'); title('激励的时域波形')

subplot(222);t=0:0.01:8;y1=impulse(sys,t);plot(t,y1);grid on;xlabel('时间');ylabel('h(t)'); title('冲激响应的时域波形')

subplot(223);t=0:0.01:8;y2=step(sys,t);plot(t,y2);grid on;xlabel('时间');ylabel('g(t)'); title('阶跃响应的时域波形')

图形如下：

二.习题P111，3.6（4）

程序如下：

function shiyansan2a=[1,3,2];b=[1];

subplot(221);t=-4:0.01:8;t0=0;ut=stepfun(t,t0);plot(t,ut);axis([-4,8,-

0.5,1.5]);grid on;

xlabel('时间');ylabel('f(k'); title('激励的时域波形')

subplot(222);k=-2:18;y1=impz(b,a,k);stem(k,y1);grid on;xlabel('时间

');ylabel('h(k)');

title('单位序列响应的时域波形')

subplot(223);B=18;n=[0:B-1];y2=stepz(b,a,B);stem(n,y2);grid on;

xlabel('时间');ylabel('g(k)'); title('阶跃响应的时域波形')

图形如下：

实验4

程序如下：

function shiyan4w=-

28:0.01:28;a=[1,3,2];b=[0,1,0];H=freqs(b,a,w);subplot(211);plot(w ,abs(H));title('幅频响应曲线');xlabel('w');ylabel('幅频

');subplot(212);plot(w,angle(H));title('相频响应曲线

');xlabel('w');ylabel('相频');

结果如下：

实验五

实验五（1）（2）

程序如下：

syms a b t s %syms函数用于创建符号对象,定义变量的

laplace(sin(2*t-pi/4))laplace(t^2*exp(-2*t))laplace(t*exp(-

a*t)*cos(b*t))ilaplace((s^2+4*s+5)/(s^2+3*s+2))

ilaplace(((s+1)*(s+4))/(s*(s+2)*(s+3)))ilaplace((s^2+4*s)/((s+1)*(s^2-4)))运行结果如下：

ans =-1/2*2^(1/2)*(s-2)/(s^2+4)

ans =2/(s+2)^3

ans =

(s^2+2*s*a+a^2-b^2)/(s^2+2*s*a+a^2+b^2)^2

ans =

dirac(t)-exp(-2*t)+2*exp(-t)

ans =

2/3+exp(-2*t)-2/3*exp(-3*t)

ans =

2*sinh(2*t)+exp(-t)

实验五（3）

程序如下：

function shiyan5a=[1,4];b=[1,3,2,0];sys=tf(b,a);figure(1);pzmap(sys);title('零极点分布图');c=[1,3,2,0];d=[1,4];sys=tf(d,c);subplot(2,2,1);pzmap(sys);

F=sym('(s+4)/(s*(s^2+3*s+2))');f= ilaplace(F)b=[1,4];a=[1,3,2];w=linspace(-5,5,40);h=freqs(b,a,w);subplot(2,2,2);plot(w,h);xlabel('\omega');ylabel('H(j \omega)');grid on;

t=0:0.01:10;subplot(2,2,3);y=impulse(sys,t);plot(t,y);xlabel('时间

t');ylabel('y(t)');title('冲激响应');grid on;end

结果如下：