信号与系统测试实验报告总结
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》实验三
三：
源程序：
（1）：τ/T=1/4时的周期矩形脉冲的幅度谱和相位谱：
n=-20:20;
F=zeros(size(n));
forii=-20:20
F(ii+21)= sin(ii*pi/4)/(ii*pi+eps);
end
F(21)=1/4;
实验
内容
1.求图1所示周期信号（ ， ）的傅里叶级数，用Matlab做出其前3、9、21、45项谐波的合成波形与原信号作比较，并做出其单边幅度谱和相位谱。
图1 周期为2的三角脉冲信号
2. 求图2所示的单个三角脉冲（ ）的傅里叶变换，并做出其幅度谱和相位谱。
图2 单个三角脉冲
3. 求不同占空比下周期矩形脉冲的幅度谱和相位谱，例如 、 。
y=1/4;
forn=1:m
y=y+4/(n*n*pi*pi)*(1-cos(n*pi/2)).*cos(n*pi.*t);
end
源代码：
t=-6:0.01:6;
d=-6:2:6;
fxx=pulstran(t,d,'tripuls');
f1=fourierseries(3,t);
f2=fourierseries(9,t);
n=1:10;
a=zeros(size(n));
fori=1:10
a(i)=angle(4/(i*i*pi*pi)*(1-cos(i*pi/2)))
end
n=0:pi:9*pi
stem(n,a,'fill','linewidth',2);
axis([0,9*pi,-0.2,0.2])
信号系统实验报告
一、实验目的通过本次实验，加深对信号系统基本概念、原理和方法的了解，掌握信号系统的分析方法，培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理信号系统是信息传输和处理的基础，主要包括模拟信号和数字信号。
模拟信号是指连续变化的信号，如声音、图像等；数字信号是指离散变化的信号，如计算机数据等。
信号系统的主要功能是对信号进行传输、处理、变换和存储。
三、实验内容1. 模拟信号的产生与处理（1）实验目的：了解模拟信号的产生方法，掌握模拟信号处理的基本原理。
（2）实验原理：利用示波器、信号发生器等设备产生模拟信号，并通过放大、滤波、调制等处理方法对信号进行加工。
（3）实验步骤：①产生正弦波信号；②将正弦波信号放大；③对放大后的信号进行低通滤波；④观察滤波后的信号波形。
2. 数字信号的产生与处理（1）实验目的：了解数字信号的产生方法，掌握数字信号处理的基本原理。
（2）实验原理：利用数字信号发生器、数字信号处理器等设备产生数字信号，并通过采样、量化、编码等处理方法对信号进行加工。
（3）实验步骤：①产生数字正弦波信号；②对数字信号进行采样；③对采样后的信号进行量化；④观察量化后的信号波形。
3. 信号调制与解调（1）实验目的：了解信号调制与解调的基本原理，掌握调制和解调的方法。
（2）实验原理：调制是将信息信号加载到载波信号上，解调是将调制信号还原为原始信息信号。
（3）实验步骤：①产生数字信号；②将数字信号调制到载波信号上；③对调制后的信号进行解调；④观察解调后的信号波形。
四、实验结果与分析1. 模拟信号的产生与处理实验结果表明，通过示波器、信号发生器等设备可以产生正弦波信号，并通过放大、滤波等处理方法对信号进行加工。
滤波后的信号波形符合预期。
2. 数字信号的产生与处理实验结果表明，通过数字信号发生器、数字信号处理器等设备可以产生数字信号，并通过采样、量化等处理方法对信号进行加工。
量化后的信号波形符合预期。
3. 信号调制与解调实验结果表明，通过调制可以将数字信号加载到载波信号上，解调后可以将调制信号还原为原始信息信号。
信号与系统实验报告
信号与系统实验报告一、实验目的(1) 理解周期信号的傅里叶分解，掌握傅里叶系数的计算方法；(2)深刻理解和掌握非周期信号的傅里叶变换及其计算方法；(3) 熟悉傅里叶变换的性质，并能应用其性质实现信号的幅度调制；(4) 理解连续时间系统的频域分析原理和方法，掌握连续系统的频率响应求解方法，并画出相应的幅频、相频响应曲线。
二、实验原理、原理图及电路图(1) 周期信号的傅里叶分解设有连续时间周期信号()f t ，它的周期为T ，角频率22fT，且满足狄里赫利条件，则该周期信号可以展开成傅里叶级数，即可表示为一系列不同频率的正弦或复指数信号之和。
傅里叶级数有三角形式和指数形式两种。
1）三角形式的傅里叶级数：01212011()cos()cos(2)sin()sin(2)2cos()sin()2n n n n a f t a t a t b t b t a a n t b n t 式中系数n a ，n b 称为傅里叶系数，可由下式求得：222222()cos(),()sin()T T T T nna f t n t dtb f t n t dtTT2）指数形式的傅里叶级数：()jn tn nf t F e式中系数n F 称为傅里叶复系数，可由下式求得：221()T jn tT nF f t edtT周期信号的傅里叶分解用Matlab进行计算时，本质上是对信号进行数值积分运算。
Matlab中进行数值积分运算的函数有quad函数和int函数。
其中int函数主要用于符号运算，而quad函数（包括quad8，quadl）可以直接对信号进行积分运算。
因此利用Matlab进行周期信号的傅里叶分解可以直接对信号进行运算，也可以采用符号运算方法。
quadl函数(quad系)的调用形式为：y＝quadl(‘func’,a,b)或y＝quadl(@myfun,a,b)。
其中func是一个字符串，表示被积函数的.m文件名（函数名）；a、b分别表示定积分的下限和上限。
信号与系统实验报告
1、求门函数g4(t)的傅里叶变换，并画出其频率特性曲线。
程序如下：w=linspace(-3*pi,3*pi,512);N=length(w);F=zeros(1,N);for k=1:NF(k)=quadl('sf1',-3,3,[],[],w(k));endfigure(1);plot(w,real(F));xlabel('\omega');ylabel('F(j\omega)');figure(2);plot(w,real(F)-sinc(w/2/pi).^2);xlabel('\omega');title('计算误差');运行结果如图一、图二所示：图一g4(t)的傅里叶变换图二g4(t)傅里叶变换的计算误差2、已知频率特性函数为：H(jw)=2(jw)3+jw+4(jw)4+3(jw)3+2(jw)2+5jw+2求其幅频特性和相频特性。
程序如下：w=linspace(0,5,200);b=[2 0 1 4];a=[1 3 2 5 2];H=freqs(b,a,w);subplot(2,1,1);plot(w,abs(H));set(gca,'xtick',[0 1 2 3 4 5]);set(gca,'ytick',[0 0.4 0.707 1]);xlabel('\omega');ylabel('|H(j\omega)|');subplot(2,1,2);plot(w,angle(H));set(gca,'xtick',[0 1 2 3 4 5]);xlabel('\omega');ylabel('\phi(\omega)');运行结果如图三所示：图三幅频特性和相频特性3、设H s=s(s−p1)(s−p2)设①p1=-2，p2=-30；②p1=-2，p2=3（1）针对极点参数①②，画出系统零、极点分布图，判断该系统稳定性。
信号与系统实验报告资料
《信号与系统》实验报告湖南工业大学电气与信息工程学院实验一用同时分析法观测50Hz非正弦周期信号的分解与合成一、实验目的1、用同时分析法观测50Hz非正弦周期信号的频谱，并与傅立叶级数各项的频率与系数作比较。
2、观测基波和其谐波的合成。
二、实验设备1、信号与系统实验箱：TKSS －Ａ型或TKSS －B 型TKSS －C 型；2、双踪示波器三、实验原理1、 一个非正弦周期函数可以用一系列频率成整数倍的正弦函数来表示，其中与非正弦具有相同频率的成分称为基波或一次谐波，其他成分则根据其频率为基波频率的2、3、4、…、n 等倍数分别称为二次、三次、四次、…、n 次谐波，其幅度将随着谐波次数的增加而减小，直至无穷小。
2、 不同频率的谐波可以合成一个非正弦周期波，反过来，一个非正弦周期波也可以分解为无限个不同频率的谐波成分，3、 一个非正弦周期函数可以用傅立叶级数来表示，级数各项系数之间的关系可用一个频谱来表示，不同的非正弦周期函数具有不同的频谱图，各种不同波形及其傅氏级数表达式见表2-1，方波频谱图如图2-1表示Um1351/91/51/71/3790ωωωωωω图1-1 方波频谱图表2-1 各种不同波形的傅立叶级数表达式UmtTU 2τ方波Um0TU 2τ正弦整流全波UmTU 2τ三角波Um0T2τ正弦整流半波t tUm0tT U 2τ矩形波U1、方波 ())7s i n 715s i n 513s i n 31(s i n 4 ++++=t t t t u t u mωωωωπ 2、三角波())5s i n 2513sin 91(sin 82++-=t t t u t u mωωωπ3、半波())4c o s 1512cos 31sin 421(2 +--+=t t t u t u m ωωωππ 4、全波 ())6c o s 3514cos 1512cos 3121(4 +---=t t t u t u m ωωωπ5、 矩形波())3cos 3sin 312cos 2sin 21cos (sin 2 ++++=t T t T t T U T U t u m m ωτπωτπωτππτ实验装置的结构如图1-2所示DC20f f f f f f 3456图1-2信号分解于合成实验装置结构框图图中LPF 为低通滤波器，可分解出非正弦周期函数的直流分量。
信号实验报告 2
信号与系统实验报告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、学会用MA TLAB进行信号基本运算的方法；3、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。
二、实验内容Q1-1：修改程序Program1_1，将dt改为0.2，再执行该程序，保存图形，看看所得图形的效果如何？dt = 0.01时的程序clear, % Clear all variablesclose all, % Close all figure windowsdt = 0.01; % Specify the step of time variablet = -2:dt:2; % Specify the interval of timex = sin(2*pi*t); % Generate the signalplot(t,x) % Open a figure window and draw the plot of x(t)title('Sinusoidal signal x(t)')xlabel('Time t (sec)')dt = 0.2时的程序clear, % Clear all variablesclose all, % Close all figure windowsdt = 0.2; % Specify the step of time variablet = -2:dt:2; % Specify the interval of timex = sin(2*pi*t); % Generate the signalplot(t,x) % Open a figure window and draw the plot of x(t)title('Sinusoidal signal x(t)')xlabel('Time t (sec)')dt = 0.01时的信号波形dt = 0.2时的信号波形这两幅图形有什么区别，哪一幅图形看起来与实际信号波形更像？答：dt = 0.01的图形比dt = 0.2的图形光滑，dt = 0.01看起来与实际信号波形更像。
信号系统MATLAB实验报告
信号与系统实验报告桂林理工大学信息科学与工程学院 电子信息工程实验二 信号及其表示【实验目的】了解各种常用信号的表达方式掌握部分绘图函数【实验内容】一、绘出连续时间信号x(t)=t e 707.0 sin 32t 关于t 的曲线，t 的范围为 0~30s ，并以递增。
MATLAB 源程序为：t=0::30; %对时间变量赋值x=exp*t).*sin(2/3.*t); %计算变量所对应得函数值 plot(t,x);grid; %绘制函数曲线ylabel('x(t)');xlabel('Time(sec)')二、产生周期为的方波。
MATLAB源程序为：Fs=100000;t=0:1/Fs:1;x1=square(2*pi*50*t,20);x2=square(2*pi*50*t,80);subplot(2,1,1),plot(t,x1),axis([0,,,]); subplot(2,1,2),plot(t,x2),axis([0,,,]);三、产生sinc(x)函数波形。
MATLAB源程序为：x=linspace(-4,4);y=sinc(x);plot(x,y)四、绘制离散时间信号的棒状图。
其中x(-1)=-1,x(0)=1,x(1)=2,x(2)=1,x(3)=0,x(4)=-1,其他时间x(n)=0。
MATLAB源程序为：n=-3:5; %定位时间变量x=[0,0,-1,1,2,1,-1,0,0];stem(n,x);grid; %绘制棒状图line([-3,5],[0,0]); %画X轴线xlabel('n');ylabel('x[n]')五、单位脉冲序列δ（n-0n ）={00...1...0n n n n =≠直接实现：x=zeros(1,N);x(1,n0)=1;函数实现：利用单位脉冲序列)(0n n -δ的生成函数impseq,即 function[x,n]=impseq(n0,ns,nf)n=[ns:nf];x=[(n-n0)==0];plot(n,x);stem(n,x);输入参数：impseq(0,0,9)——连续图形012345678900.10.20.30.40.50.60.70.80.91输入参数：impseq(0,0,9)——离散图形六、单位阶跃序列ε（n-0n ）={00...1...0n n n n ≥<直接实现：n=[ns:nf];x=[(n-n0)>=0];函数实现：利用单位阶跃序列)(0n n -ε的生成函数stepseq ，即 Function[x,n]=stepseq(n0,ns,nf)n=[ns:nf];x=[(n-n0)>=0];plot(n,x);七、实指数序列=,∀)(x n∈,Ranna直接实现：n=[ns:nf]:x=a.^n;函数实现：利用实指数序列n a(的生成函数rexpseq,即n)x=Function[x,n]=rexpseq(a,ns,nf)n=[ns:nf];x=a,^n:八、复指数序列n e n x n j ∀=+,)()(ωδ直接实现：n=[ns:nf];x=exp((sigema+jw)*n);函数实现：利用复指数序列n j e n x )()(ωδ+=的生成函数cexpseq,即 Function[x,n]=cexpseq(sigema,w,ns,nf)n=[ns:nf];x=exp((sigema+j*w)*n);0123456789-3000-2000-1000100020003000400050006000九、正（余）弦序列n wn n x ∀+=),cos()(θ直接实现：n=[ns:nf];x=cos(w*n+sita);函数实现：利用正（余）弦序列x(n)=cos(wn+θ)的生成函数cosswq,即Function[x,n]=cosseq(w,ns,nf,sita)n=[ns:nf];x=cos(w*n+sita);输入参数：cosseq,0,9,30)——连续信号0123456789-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.2输入参数：cosseq,0,9,30)——离散信号0123456789实验三信号的运算【实验目的】了解信号处理的基本操作。
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学院：电子工程学院
班级： 姓名： 学号：
信号与系统测试实验总结
当前，科学技术都向两极化发展，既向微观发展又向宏观发展。各学科之间 既高度综
合又高度分化。这就要求了我们当代的大学生既要有坚实的理论基础， 又还必须具备极强
的动手能力和解决各种实际问题的能力。 而这个学期所开展的 信号与系统测试的实验课程
给我提供了一个很好的机会和平台。
本学期的第八周到十二周期间，我们有幸做了四次信号与 系统测试实验。 这四次实验
分别为： 信号的分类与观察、 非正弦周期信号的频谱分析、 信号的抽样与恢复（PAM）
和模拟滤波器实验。通过四次印象深刻的实验， 不仅在理论上加深了我的理论概念知识，
更是通过实践锻炼我们的动手能 力，学会使用示波器、信号发生器、频谱仪、信号与系统
试验箱等实验仪器。
由于第一次做实验，所以对于实验室里面的很多仪器都感到很新奇，给我留下的印象也
很是深刻。我们目前学的信号与系统基本都是一些数学理论内 容，实在是抽象的紧，缺乏
和实际的联系。而这门课程的关键就是在于补充这一方面，让我们的理论和实际得到一定印
证。第一次实验中，实验过程比较简单，稍微复杂的是在于函数图像的绘制上。 而实验之
后的理论计算则是让我费了一番功夫，这也让我体会到了理论和实际结合的重要性。 第二
个实验是非正弦信号的频谱分析。在这次试验中，我们接触到了频谱仪 这个很重要的工具。
这一次实验中，实验的操作很简单，但实验的原理倒是颇为复杂，这也导致我们进行理论计
算时十分的麻烦。第三次实验做了信号的抽样与恢复。这是一个很有意义的实验，它向我们
展示了现代通信技术的基础，也正是它才使得信息可以有效地传递。 这次实验， 我们主要
通过矩形脉冲对正弦信号进行抽样， 再把它还原回来，最后用还原的图形与原图形对比，
分析实验并总结。试验中，抽样后的波形不稳定，很难根据示波器上的图形进行图形描绘，
老师便告诉了我们一个办法，即用手机把图形拍下来再进行绘制，这一环节中，老师如果不
醒那么早，让我们自己去思考寻找解决办法将是更好的一个考验。和想象的不一样，抽样还
原后的波形和原图形并不吻合，虽然存在误差，但是得到没有失真的实验结果后，我还是很
开心的。这次实验把抽象的抽样定理形象化了，对我在学习信号与系统的抽样内容方面有了
很大的帮助。第四次实验“模拟滤波器实验”我们测了四组实验，分别是有源低通、无源低
通、有源带阻和无源带阻滤波器，通过改变频率测试它们的特点，并通过 画图形象把它们
特点表现出来。这次实验唯一的不足就是，我们没有取对数坐标。这次实验为我们以后更深
入学习滤波器理论知识奠定了很好的基础。
通过本学期的信号与系统测试实验，我深刻体会到作为一名工科学生，实际动手操作能
力是何等的重要，面对一台陌生的实验新仪器，如何作实验前准备，预习相关知识，做实验
应有的态度和心态都是决定实验成败的关键。对此我受益匪浅，得出的总结如下：
1）熟练掌握仪器的使用方法.使用一台新的仪器之前，应该略读一下有关仪器的资料，
并对实验中将要用到的仪器功能部分介绍进行详细阅读。对仪器有一个总体的认识，熟知仪
器对实验的作用以及和实验有关的工作原理。这样可以很容易找出实验中出现各种复杂现象
的原因，提高了实验效率。
2）实验前的准备工作很重要。预习是必不可少，预习的表现形式是预习报告。充分的
预习可以让我们明确实验目的和实验内容，掌握实验步骤，试验中得心应手。除了预习外，
对实验的结果作一定的预测也必不可少，对实验结果的预测告诉我们实验结果应该是什么样
子的。实验告诉我们实验结果实际是什么样子。实验中，时刻注意预测结果与实验结果相比
较。当两种结果有很大差别时，我们应该想为什么是这样，并根据结果产生的原因对实验进
行有针对性和目的性的检查。实验前良好的准备工作让我们时刻发现实验中的异常和错误，
随时对实验进行分析和检查，避免了实验后经过分析发现结果有问题而需重做的麻烦。
3）理论源于实验，实验解释理论的正确性。通过实验，可以加深对理论的理解。例如
我们在模拟滤波器的实验中，首先就该对电路滤波性有一个初步的认识，然后在脑海里有经
滤波后的大致图像，这样才能保证实验的顺利进行，而在做实验的过程中，又加深了对通频
带，-3dB点的认识。信号的抽样与恢复让我更深入理解了信号从抽样到恢复的变化过程和
奈奎斯特抽样定理得以的现实意义。理论知识是实验进行的基础，实验又为理论知识提供强
有力的证实。理论与实际的联系不仅仅限于在我们的实验中，它同时启发了我们在日常生活
中，也必须将理论与实际相结合，否则学到的知识还停留在表面而没有实际上的价值，社会
也不会进步，当我们在实践中探索，总结出有价值的结论，并在今后的生活中加以应用，这
才是社会进步的基础。
4）实验中要有耐心和细心。实验是一个很细致的过程，实验中任一微小的变化都可能
引起实验结果的巨大变化，这就要求我们实验者要有严谨的态度和求实的精神. 在实验完成
后要写实验的总结与心得体会，是非常有意义的一项工作，人类之所以能进步的如此快是因
为能总结前人的经验，连著名的科学家牛顿都曾说过“如果说我比别人看的更远，是因为我
站在了巨人的肩膀上”。可见总结经验是多么重要，每次总结之后就能找出不足，在今后的
实验操作中才能加强，改进。
三 对实验的一些建议
虽然我们通过信号与系统测试实验得到了丰富的实践经验,了解并掌握了一定的操作技
能,但仍存在美中不足,现总结建议如下:
首先,虽然经过了多次试验，但对一些仪器，如频谱仪还是没有较系统全面的认识,毕竟
预习的时间有限,很难做到全面。我认为对仪器各种作用应该从理论上有一些理解，不然只
知道盲目调试而不懂得其中真正的意义，因此希望在今后老师的教授中能给我们多一些指
导。
其次,这是大家的普遍心声,就是实验课程课时安排的较少，基本没有供同学们自己探索
的时间，而实验应该多一些同学们自己的发现，自己的设计，更能促进同学们将理论与实践
相结合。
最后,希望咱信号与系统实验室能够更新一些实验仪器,因为实验中有出现过同学的仪
器调试不好而无法完成实验,这也是重要的一点。
以上就是我对本学期信号与系统实验的总结。