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信号与系统实验报告 3

信号与系统实验报告 3
信号与系统实验报告 3

信号与系统实验三实验报告一、实验内容及数据

代码:

波形:

n=7

n=21

n=41

代码:

单边频谱图:

单边频谱图前25项合成原信号:

前25项合成原信号图

代码:

幅度谱:

波形:

幅度谱相位谱:

波形:

相位谱

二、如何调试程序

错误的程序大致分为以下三类:

1 拼写错误:比如应该是sum(),写成了smu();这样的错误程序

运行时会提示错误。

2 语法错误:比如6/0这样的就会造成错误;这样的程序不一定会报错,但是结果显示的完全不正常。

3 逻辑错误:这样的错误非常隐蔽,往往是对算法考虑不周全。程序可以顺利通过,显示的结果也是正常的数值,但是与先验的预期不符合。

那么:如何发现错误呢?

最简单的莫过于MATLAB直接告诉你哪行出错了,但是很多时候情况并不这么简单。

比如第35行出错了,但是出错的原因是因为上面几行的一些中间结果出错导致;或者程序根本没有报错,但是最后的结果不对。

最基本的一个方法是在程序中设置断点:

所谓断点,就是程序运行啊运行,运行到有断点的这一步会自动停住,方便你在中间环节调试,监督程序运行,具体做法:好程序后(保证程序没有拼写和语法错误),设置断点(m文件的编辑窗口菜单Debug中有设置断点的Set/Clear breakpoint),然后运行程序,程序运行到断点出会停止,此时可查看各变量的值有无问题,进行调试。

三、周期信号频谱的特征

(1) 离散性。指频谱由频率离散而不连续的谱线组成,这种频谱

称为离散频谱或线谱。

(2) 谐波性。指各次谐波分量的频率都是基波频率Ω=2π/T的整数倍,而且相邻谐波的频率间隔是均匀的,即谱线在频率轴上的位置是Ω的整数倍。

(3) 收敛性。指谱线幅度随n→∞而衰减到零。因此这种频谱具有收敛性或衰减性。

四、实验心得

学会了用MATLAB分析傅里叶级数的展开,并理解起含义。并学会将周期函数转换成傅里叶级数,将方波信号变为傅里叶的展开,傅里叶的扩充,有信号信息推出原信号。还验证了吉布斯现象;通过将周期信号变为复数形式的傅里叶展开式,弄清了周期信号频谱与脉冲宽度和周期间的关系。并了解到信号波动的变化随系统信号的增加,位置越靠近端点。

信号与系统实验报告总结

信号与系统实验 实验一常用信号的观察 方波: 正弦波: 三角波: 在观测中,虚拟示波器完全充当实际示波器的作用,在工作台上连接AD1为示波器的输入,输入方波、正弦波、三角波信号时,可在电脑上利用软件观测到相应的波形,其纵轴为幅值可通过设置实现幅值自动调节以观测到最佳大小的波形,其横轴为时间,宜可通过设置实现时间自动调节以观测到最佳宽度的波形。

实验四非正弦周期信号的分解与合成 方波DC信号: DC信号几乎没有,与理论相符合,原信号没有添加偏移。 方波基波信号: 基波信号为与原方波50Hz信号相对应的频率为50Hz的正弦波信号,是方波分解的一次谐波信号。 方波二次谐波信号: 二次谐波信号频率为100Hz为原方波信号频率的两倍,幅值较一次谐波较为减少。

方波三次谐波信号: 三次谐波信号频率为150Hz为原方波信号的三倍。幅值较一二次谐波大为减少。方波四次谐波信号: 四次谐波信号的频率为200Hz为原方波信号的四倍。幅值较三次谐波再次减小。方波五次谐波信号: 五次谐波频率为250Hz为原方波信号的五倍。幅值减少到0.3以内,几乎可以忽略。 综上可知:50Hz方波可以分解为DC信号、基波信号、二次、三次、四次、五次谐波信号…,无偏移时即无DC信号,DC信号幅值为0。分解出来的基波信号即一次谐波信号频率与原方波信号频率相同,幅值接近方波信号的幅值。二次谐波、三次谐波、四次谐波、五次谐波依次频率分别为原方波信号的二、三、四、五倍,且幅值依次衰减,直至五次谐波信号时几乎可以忽略。可知,方波信号可分解为多个谐波。

方波基波加三次谐波信号: 基波叠加上三次谐波信号时,幅值与方波信号接近,形状还有一定差异,但已基本可以看出叠加后逼近了方波信号。 方波基波加三次谐波信号加五次谐波信号: 基波信号、三次谐波信号、五次谐波信号叠加以后,比基波信号、三次谐波信号叠加后的波形更加接近方波信号。 综上所述:方波分解出来的各次谐波以及DC信号,叠加起来以后会逼近方波信号,且叠加的信号越多,越是接近方波信号。说明,方波信号可有多个谐波合成。

信号系统实验报告

电子工程系 信号与系统课程实验报告 2011-----2012学年第一学期 专业: 电子信息工程技术班级: 学号 : 姓名: 指导教师: 实常用连续时间信号的实现

一、实验目的 (1)了解连续时间信号的特点; (2)掌握连续时间信号表示的向量法和符号法; (3)熟悉MATLAB Plot函数等的应用。 二、实验原理 1、信号的定义 信号是随时间变化的物理量。信号的本质是时间的函数。 2、信号的描述 1)时域法 时域法是将信号表示成时间的函数f(t)来对信号进行描述的方法。信号的时间特性指的是信号的波形出现的先后,持续时间的长短,随时间变化的快慢和大小,周期的长短等。 2)频域(变换域)法 频域法是通过正交变换,将信号表示成其他变量的函数来对信号进行描述的方法。一般常用的是傅立叶变换。信号的频域特性包括频带的宽窄、频谱的分布等。 信号的频域特性与时域特性之间有着密切的关系。 3、信号的分类 按照特性的不同,信号有着不同的分类方法。 (1)确定性信号:可以用一个确定的时间函数来表示的信号。 随机信号:不可以用一个确定的时间函数来表示,只能用统计特性加以描述的信号。 (2)连续信号:除若干不连续的时间点外,每个时间点在t上都有对应的数值信号。离散信号:只在某些不连续的点上有数值,其他时间点上信号没有定义的信号。 (3)周期信号:存在T,使得等式f(t+T)=f(t)对于任意时间t都成立的信号。非周期信号:不存在使得等式f(t+T)=f(t)对于任意时间t都成立的信号。 绝对的周期信号是不存在的,一般只要在很长时间内慢走周期性就可以了。 (4)能量信号:总能量有限的信号。 功率信号:平均功率有限切非零的信号。 (5)奇信号:满足等式f(t)=--f(--t)的信号。偶信号:满足等式f(t)=f(--t)的信号。 三、涉及的MATLAB函数 1、plot函数 功能:在X轴和Y轴方向都按线性比例绘制二维图形。 调用格式: Plot(x,y):绘出相x对y的函数线性图。 Plot(x1,y1,x2,y2,…..):会出多组x对y的线性曲线图。 2、ezplot函数 功能:绘制符号函数在一定范围内的二维图形。简易绘制函数曲线。 调用格式: Ezplot (fun):在[-2π,2π]区间内绘制函数。 Ezplot (fun,[min,max]):在[min,max]区间内绘函数。 Ezplot (funx,funy):定义同一曲面的函数,默认的区间是[0, 2π]。】 3、sym函数 功能:定义信号为符号的变量。 调用格式:sym(fun):fun为所要定义的表达式。 4、subplot函数

信号与系统实验报告1

学生实验报告 (理工类) 课程名称:信号与线性系统专业班级:M11通信工程 学生学号:1121413017 学生姓名:王金龙 所属院部:龙蟠学院指导教师:杨娟

20 11 ——20 12 学年第 1 学期 金陵科技学院教务处制 实验报告书写要求 实验报告原则上要求学生手写,要求书写工整。若因课程特点需打印的,要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。 实验报告书写说明 实验报告中一至四项内容为必填项,包括实验目的和要求;实验仪器和设备;实验内容与过程;实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。 填写注意事项 (1)细致观察,及时、准确、如实记录。 (2)准确说明,层次清晰。 (3)尽量采用专用术语来说明事物。 (4)外文、符号、公式要准确,应使用统一规定的名词和符号。 (5)应独立完成实验报告的书写,严禁抄袭、复印,一经发现,以零分论处。 实验报告批改说明 实验报告的批改要及时、认真、仔细,一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制,具体评分标准由各院部自行制定。 实验报告装订要求

实验批改完毕后,任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列,装订成册,并附上一份该门课程的实验大纲。

实验项目名称:常用连续信号的表示 实验学时: 2学时 同组学生姓名: 无 实验地点: A207 实验日期: 11.12.6 实验成绩: 批改教师: 杨娟 批改时间: 一、实验目的和要求 熟悉MATLAB 软件;利用MATLAB 软件,绘制出常用的连续时间信号。 二、实验仪器和设备 586以上计算机,装有MATLAB7.0软件 三、实验过程 1. 绘制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=(),其中A=1,πω2=,6/π?=; 2. 绘制指数信号at Ae t (f =),其中A=1,0.4a -=; 3. 绘制矩形脉冲信号,脉冲宽度为2; 4. 绘制三角波脉冲信号,脉冲宽度为4;斜度为0.5; 5. 对上题三角波脉冲信号进行尺度变换,分别得出)2t (f ,)2t 2(f -; 6. 绘制抽样函数Sa (t ),t 取值在-3π到+3π之间; 7. 绘制周期矩形脉冲信号,参数自定; 8. 绘制周期三角脉冲信号,参数自定。 四、实验结果与分析 1.制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=(),其中A=1,πω2=,6/π?= 实验代码: A=1;

信号与系统实验报告_1(常用信号的分类与观察)

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)=Ke at。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: 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)

北京理工大学信号与系统实验实验报告

实验1 信号的时域描述与运算 一、实验目的 1. 掌握信号的MATLAB表示及其可视化方法。 2. 掌握信号基本时域运算的MA TLAB实现方法。 3. 利用MA TLAB分析常用信号,加深对信号时域特性的理解。 二、实验原理与方法 1. 连续时间信号的MATLAB表示 连续时间信号指的是在连续时间范围内有定义的信号,即除了若干个不连续点外,在任何时刻信号都有定义。在MATLAB中连续时间信号可以用两种方法来表示,即向量表示法和符号对象表示法。 从严格意义上来说,MATLAB并不能处理连续时间信号,在MATLAB中连续时间信号是用等时间间隔采样后的采样值来近似表示的,当采样间隔足够小时,这些采样值就可以很好地近似表示出连续时间信号,这种表示方法称为向量表示法。表示一个连续时间信号需要使用两个向量,其中一个向量用于表示信号的时间范围,另一个向量表示连续时间信号在该时间范围内的采样值。例如一个正弦信号可以表示如下: >> t=0:0.01:10; >> x=sin(t); 利用plot(t,x)命令可以绘制上述信号的时域波形,如图1所示。 如果连续时间信号可以用表达式来描述,则还可以采用符号表达式來表示信号。例如对于上述正弦信号,可以用符号对象表示如下: >> x=sin(t); >> ezplot(X); 利用ezplot(x)命令可以绘制上述信号的时域波形 Time(seconds) 图1 利用向量表示连续时间信号

t 图 2 利用符号对象表示连续时间信号 sin(t) 2.连续时间信号的时域运算 对连续时间信号的运算包括两信号相加、相乘、微分、积分,以及位移、反转、尺度变换(尺度伸缩)等。 1)相加和相乘 信号相加和相乘指两信号对应时刻的值相加和相乘,对于两个采用向量表示的可以直接使用算术运算的运算符“+”和“*”来计算,此时要求表示两信号的向量时间范围和采样间隔相同。采用符号对象表示的两个信号,可以直接根据符号对象的运算规则运算。 2)微分和积分 对于向量表示法表示的连续时间信号,可以通过数值计算的方法计算信号的微分和积分。这里微分使用差分来近似求取的,由时间向量[N t t t ,,,21?]和采样值向量[N x x x ,,,21?]表示的连续时间信号,其微分可以通过下式求得 1,,2,1,|)('1-?=?-≈ +=N k t x x t x k k t t k 其中t ?表示采样间隔。MA TLAB 中用diff 函数来计算差分 k k x x -+1。 连续时间信号的定积分可以由MATLAB 的qud 函数实现,调用格式为 quad ('function_name',a,b) 其中,function_name 为被积函数名,a 、b 为积分区间。

信号实验报告

电 子 科 技 大 学 信号与系统实验报告 学生姓名: 杜杰 学 号: 2014030103007 指导教师:张鹰 一、实验室名称:信号与系统实验室 二、实验项目名称:连续系统的幅频特性测量 三、实验原理: 正弦波信号)cos()(0t A t x ω=输入连续LTI 系统,输出)(t y 仍为正弦波信号。 图信号输入连续LTI 系统 图中, )(cos()()(000ωωωj H t j H A t y ∠+=) 通过测量输入)(t x 、输出)(t y 的正弦波信号幅度,计算输入、输出的正弦波信号幅度比值,可以得到系统的幅频特性在0ω处的测量值)(0ωj H 。改变0ω可以测出不同频率处的系统幅频特性。 四、实验目的: 使学生对系统的频率特性有深入了解。 五、实验内容: 实验内容(一)、低通滤波器的幅频特性测量 实验内容(二)、带通滤波器的幅频特性测量 六、实验器材(设备、元器件): 数字信号处理实验箱、信号与系统实验板的低通滤波器模块U11、高通滤波器模块U21、PC 机端信号与系统实验软件、+5V 电源 七、实验步骤:打开PC 机端软件SSP.EXE ,在下拉菜单“实验选择”中选择 “实验三”;使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口,打开实验箱电源。 实验内容(一)、低通滤波器的幅频特性测量 (x ) (t y

实验步骤: 1、信号选择:按实验箱键盘“3”选择“正弦波”,再按“+”或“-”依次 选择一个频率。 2、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”,如下图所示。点击SSP软 件界面上的按钮,观察输入正弦波。将正弦波频率值和幅度值(Vpp/2, Vpp为峰-峰值)记录于表1。 观察输入正弦波的连线示意图 3、按下图的模块连线示意图连接各模块。 实验三实验内容(一)模块连线示意图 4、点击SSP软件界面上的按钮,观察输入正弦波通过连续系统的 响应波形;适当调整X、Y轴的分辨率可得到如下图所示的实验结果。将输出正弦波的幅度值(Vpp/2, Vpp为峰-峰值)记录于表1中。 输入正弦波和响应波形

北京理工大学信号与系统实验报告2 LTI系统的时域分析

实验2 LTI 系统的时域分析 (基础型实验) 一. 实验目的 1. 掌握利用MATLAB 对系统进行时域分析的方法。 2. 掌握连续时间系统零状态响应、冲击响应和阶跃响应的求解方法。 3. 掌握求解离散时间系统响应、单位抽样响应的方法。 4. 加深对卷积积分和卷积和的理解。掌握利用计算机进行卷积积分和卷积和计算的方法。 二. 实验原理与方法 1. 连续时间系统时域分析的MATLAB 实现 1) 连续时间系统的MA TLAB 表示 LTI 连续系统通常可以由系统微分方程描述,设描述系统的微分方程为: (N)(N 1)(M)(M 1)1010(t)(t)...(t)b (t)b (t)...b (t)N N M M a y a y a y x x x ----++=++ 则在MATLAB 中可以建立系统模型如下: 1010[b ,b ,...,b ];a [a ,a ,...,a ];sys tf(b,a); M M N N b --=== 其中,tf 是用于创建系统模型的函数,向量a 和b 的元素是以微分方程求导的降幂次序来排列的,如果有缺项,应用0补齐,例如由微分方程 2''(t)y'(t)3y(t)x(t)y ++= 描述的系统可以表示为: >> b=[1]; >> a=[2 1 3]; >> sys=tf(b,a); 而微分方程由 ''(t)y'(t)y(t)x''(t)x(t)y ++=- 描述的系统则要表示成 >> b=[1 0 -1]; >> a=[1 1 1]; >> sys=tf(b,a); 2) 连续时间系统的零状态响应 零状态响应指系统的初始状态为零,仅由初始信号所引起的响应。MATLAB 提供了一个用于求解零状态响应的函数lism ,其调用格式如下: lism (sys,x,t )绘出输入信号及响应的波形,x 和t 表示输入信号数值向量及其时间向量。 y= lism (sys,x,t )这种调用格式不绘出波形,而是返回响应的数值向量。 3) 连续时间系统的冲激响应与阶跃响应

数字信号处理实验报告

语音信号的数字滤波 一、实验目的: 1、掌握使用FFT进行信号谱分析的方法 2、设计数字滤波器对指定的语音信号进行滤波处理 二、实验内容 设计数字滤波器滤除语音信号中的干扰(4 学时) 1、使用Matlab的fft函数对语音信号进行频谱分析,找出干扰信号的频谱; 2、设计数字滤波器滤除语音信号中的干扰分量,并进行播放对比。 三、实验原理 通过观察原语音信号的频谱,幅值特别大的地方即为噪声频谱分量,根据对称性,发现有四个频率的正弦波干扰,将它们分别滤掉即可。采用梳状滤波器,经过计算可知,梳状滤波器h[n]={1,A,1}的频响|H(w)|=|A+2cos(w)|,由需要滤掉的频率分量的频响w,即可得到A,进而得到滤波器的系统函数h[n]。而由于是在离散频域内进行滤波,所以令w=(2k*pi/N)即可。 对原信号和四次滤波后的信号分别进行FFT变换,可以得到它们的幅度相应。最后,将四次滤波后的声音信号输出。 四、matlab代码 clc;clear;close all; [audio_data,fs]=wavread('SunshineSquare.wav'); %读取未处理声音 sound(audio_data,fs); N = length(audio_data); K = 0:2/N:2*(N-1)/N; %K为频率采样点

%sound(audio_data,fs); %进行一次FFT变换 FFT_audio_data=fft(audio_data); mag_FFT_audio_data = abs(FFT_audio_data); %画图 figure(1) %原信号时域 subplot(2,1,1);plot(audio_data);grid; title('未滤波时原信号时域');xlabel('以1/fs为单位的时间');ylabel('采样值'); %FFT幅度相位 subplot(2,1,2);plot(K,mag_FFT_audio_data);grid; title('原信号幅度');xlabel('以pi为单位的频率');ylabel('幅度'); %构造h[n]={1,A,1}的梳状滤波器,计算A=2cosW,妻子W为要滤掉的频率%由原信号频谱可知要分四次滤波,滤掉频响中幅度大的频率分量 %第一次滤波 a = [1,0,0,0];%y[n]的系数 [temp,k]=max(FFT_audio_data); A1=-2*cos(2*pi*k/N); h1=[1,A1,1]; audio_data_h1 = filter(h1,a,audio_data); FFT_audio_data_h1=fft(audio_data_h1);

信号与系统实验报告

实验三 常见信号的MATLAB 表示及运算 一、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 二、实验原理 根据MATLAB 的数值计算功能和符号运算功能,在MA TLAB 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MA TLAB 语句表示出信号后,就可以利用MA TLAB 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12::t t p t =的命令定义的时间范围向量,其中,1t 为信号起始时间,2t 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:10()0 t u t t >?=? 0); %定义函数体,即函数所执行指令

信号实验报告

大连理工大学 本科实验报告 课程名称:信号与系统实验 学院(系):电子信息与电气工程学部专业: 通信工程 班级: 1401班 学号:201483091 学生姓名:李睿 2016年 5 月21日 ?实验项目列表

?大连理工大学实验预习报告 学院(系):电信专业:通信工程班级:1401班 姓名:李睿学号:201483091组:5 ___ 实验时间:2016、5、6 实验室:创新园大厦c0221 实验台: 5 指导教师签字:成绩: 信号得频谱图 一、实验目得与要求 1、掌握周期信号得傅里叶级数展开 2、掌握周期信号得有限项傅里叶级数逼近 3、掌握周期信号得频谱分析 4、掌握连续非周期信号得傅立叶变换 5、掌握傅立叶变换得性质 二、实验用得matlab命令与例子

1、a:b:c:产生一个从a到 c,间隔为b得等间隔数列例:5:1:11,产生一个从 5 到11,间隔为 1 得等间隔数列 2、quare(t,duty):周期性矩形脉冲信号(duty 表示占空比)调用形式: y=square(t,duty)例:产生一个周期为2π,幅值为±1得周期性方波。y=square(2*pi*30*t,75); plot(t,y),grid on axis([—0、1,0、1,—1、5,1、5]) 3、plot():matlab 中二维线画图函数plot(x,y,’颜色与标识’):若 y 与x为同维向量,则以x为横坐标,y 为纵坐标绘制连线图. 若x 就是向量,y 就是行数或列数与x长度相等得矩阵,则绘制多条不同色彩得连线图,x 被作为这些曲线得共同横坐标.若 x 与 y 为同型矩阵,则以x,y对应元素分别绘制曲线,曲线条数等于矩阵列数. 例:在0≤x≤2π区间内,绘制曲线 y=2e-0、5xcos(4πx)。 x=0:2*pi; y=2*exp(-0、5*x)、*cos(4*pi*x); plot(x,y) ‘’:y 黄m紫 c 青 r 红 g 绿 b 蓝w白 k 黑—实线、点 <小于号 :点线o圆s 正方形 -、点划线x 叉号 d 菱形- -虚线 +加号h 六角星 *星号 p 五角星 v 向下三角形 ^向上三角形〉大于号 4、grid on:有网格 grid off:关掉格网下面就是加上命令grid on后画得图,有网格. 5、 axis([a b c d]):表明图线得x轴范围为a~by轴范围为c~d例:plot(x,y)axis([0 1 23]) grid on 6、 length(a):表示矩阵a得最大得长度比如length([1 2 3;4 5 6]) 等于3,因为2行与3列中最大就是3。当a就是向量时,即表示向量得元素个数,因为向量总就是1×n或n×1得,而n一定大于或等于1、所以得到得结果一定就是n. 7、 1、/tan(pi、*x):表示点乘。点乘就是值对值得运算上面得式子中 X 可能就是一个向量或矩阵,PI后面得点就是一个PI 与一个向量相乘,得到得也就是一个向量;1 后面乘得自然也就是个向量所以要加点,也就就是对应不同得X,有不同得 Y 值. 8.figure就是建立图形得意思. 系统自动从 1,2,3,4、、、来建立图形,数字代表第几幅图形,figure(1),figure(2)就就是第一第二副图得意思,在建立图形

信号与系统实验报告

中南大学 信号与系统试验报告 姓名: 学号: 专业班级:自动化 实验一 基本信号的生成 1.实验目的 ● 学会使用MATLAB 产生各种常见的连续时间信号与离散时间信号; ● 通过MATLAB 中的绘图工具对产生的信号进行观察,加深对常用信号的 理解; ● 熟悉MATLAB 的基本操作,以及一些基本函数的使用,为以后的实验奠 定基础。 2.实验内容 ⑴ 运行以上九个例子程序,掌握一些常用基本信号的特点及其MATLAB 实现方法;改变有关参数,进一步观察信号波形的变化。 ⑵ 在 k [10:10]=- 范围内产生并画出以下信号: a) 1f [k][k]δ=; b) 2f [k][k+2]δ=; c) 3f [k][k-4]δ=; d) 4f [k]2[k+2][k-4]δδ=-。

源程序: k=-10:10; f1k=[zeros(1,10),1,zeros(1,10)]; subplot(2,2,1) stem(k,f1k) title('f1[k]') f2k=[zeros(1,8),1,zeros(1,12)]; subplot(2,2,2) stem(k,f2k) title('f2[k]') f3k=[zeros(1,14),1,zeros(1,6)]; subplot(2,2,3) stem(k,f3k) title('f3[k]') f4k=2*f2k-f3k; subplot(2,2,4) stem(k,f4k) title('f4[k]') ⑶ 在 k [0:31]=范围内产生并画出以下信号: a) ()()k k 144f [k]sin cos π π=; b) ()2k 24f [k]cos π =; c) ()()k k 348f [k]sin cos π π=。 请问这三个信号的基波周期分别是多少? 源程序: k=0:31; f1k=sin(pi/4*k).*cos(pi/4*k); subplot(3,1,1) stem(k,f1k) title('f1[k]') f2k=(cos(pi/4*k)).^2; subplot(3,1,2) stem(k,f2k) title('f2[k]') f3k=sin(pi/4*k).*cos(pi/8*k); subplot(3,1,3) stem(k,f3k) title('f3[k]') 其中f1[k]的基波周期是4, f2[k]的基波周期是4, f3[k]的基波周期是16。

信号与系统实验报告

信号与系统实验报告

信号与系统实验报告 姓名: 学号: 软件部分: 表示信号与系统的MATLAB 函数、工具箱 一、实验项目名称:表示信号、系统的MATLAB 函数、工具箱 二、实验目的与任务: 目的:1、加深对常用离散信号的理解; 2、熟悉表示信号的基本MATLAB 函数。 任务:基本MATLAB 函数产生离散信号;基本信号之间的简单运算;判 断信号周期。 三、实验原理: 利用MATLAB 强大的数值处理工具来实现信号的分析和处理,首先就是要学会应用MATLAB 函数来构成信号。 四、实验内容及步骤: 常见的基本信号可以简要归纳如下: 实验内容(一)、 编制程序产生上述5种信号(长度可输入确定),并绘出其图形。 其中5种信号分别为单位抽样序列、单位阶跃序列、正弦序列、指数序列和复正弦序列。 实验内容(二)、 在[0,31]出下列图像 1223[]sin( )cos() 4 4 []cos ( ) 4[]sin()cos() 48 n n x n n x n n n x n πππππ=== 五、项目需用仪器设备名称:计算机、MATLAB 软件。

六、所需主要元器件及耗材:无 七、实验程序及数据 函 数 程序图片 单位冲击函数x=zeros(1,10); x(1)=1; stem(x) 单位阶跃函数x=ones(1,30); plot(x)

正弦序列n=0:30-1; x=sin(2*pi*n/10); stem(x) x=cos(1/4*pi*n).*cos(1/4*pi*n) ; stem(x) 复正弦序列n=0:29; x=exp(j*5*n); stem(x) 指数序列n=0:10; x=2.^n; stem(x)

信号检测实验报告

Harbin Institute of Technology 匹配滤波器实验报告 课程名称:信号检测理论 院系:电子与信息工程学院 姓名:高亚豪 学号:14SD05003 授课教师:郑薇 哈尔滨工业大学

1. 实验目的 通过Matlab 编程实现对白噪声条件下的匹配滤波器的仿真,从而加深对匹配滤波器及其实现过程的理解。通过观察输入输出信号波形及频谱图,对匹配处理有一个更加直观的理解,同时验证匹配滤波器具有时间上的适应性。 2. 实验原理 对于一个观测信号()r t ,已知它或是干扰与噪声之和,或是单纯的干扰, 即 0()()()()a u t n t r t n t +?=?? 这里()r t ,()u t ,()n t 都是复包络,其中0a 是信号的复幅度,()u t 是确知的归一化信号的复包络,它们满足如下条件。 2|()|d 1u t t +∞ -∞=? 201||2 a E = 其中E 为信号的能量。()n t 是干扰的均值为0,方差为0N 的白噪声干扰。 使该信号通过一个线性滤波系统,有效地滤除干扰,使输出信号的信噪比在某一时刻0t 达到最大,以便判断信号的有无。该线性系统即为匹配滤波器。 以()h t 代表系统的脉冲响应,则在信号存在的条件下,滤波器的输出为 0000()()()d ()()d ()()d y t r t h a u t h n t h τττττττττ+∞+∞+∞ =-=-+-???

右边的第一项和第二项分别为滤波器输出的信号成分和噪声成分,即 00()()()d x t a u t h τττ+∞ =-? 0 ()()()d t n t h ?τττ+∞ =-? 则输出噪声成分的平均功率(统计平均)为 2 20E[|()|]=E[|()()d |]t n t h ?τττ+∞ -? **00*000200 =E[()(')]()(')d d '=2()(')(')d d ' 2|()|d n t n t h h N h h N h ττττττδττττττττ+∞+∞+∞+∞+∞ ---=?? ?? ? 而信号成分在0t 时刻的峰值功率为 22 20000|()||||()()d |x t a u t h τττ+∞ =-? 输出信号在0t 时刻的总功率为 22000E[|()|]E[|()()|]y t x t t ?=+ 22**0000002200E[|()||()|()()()()] |()|E[|()|] x t t x t t t x t x t t ????=+++=+ 上式中输出噪声成分的期望值为0,即0E[()]0t ?=,因此输出信号的功率 成分中只包含信号功率和噪声功率。 则该滤波器的输出信噪比为 222000022000|||()()d ||()|E[|()|]2|()|d a u t h x t t N h τττρ?ττ+∞ +∞-==?? 根据Schwartz 不等式有

信号与系统实验报告3 (2)

信号与系统实验 实验三:信号的卷积 (第三次实验)

【实验目的】 1. 理解卷积的物理意义; 2. 掌握运用计算机进行卷积运算的原理和方法; 3. 熟悉卷积运算函数conv的应用; 【实验内容】 给定如下因果线性时不变系统: y[n]+0.71y[n-1]-0.46y[n-2]-0.62y[n-3=0.9x[n]-0.45x[n-1]+0.35x[n-2]+0.002x[n-3] (1)不用impz函数,使用filter命令,求出以上系统的单位冲激响应h[n]的前20个样本; 代码如下: clear all; N=[0:19]; num=[0.9 -0.45 0.35 0.002]; den=[1 0.71 -0.46 -0.62]; h=filter(num,den,N); stem(N,h); xlabel('ê±??Dòo?'); ylabel('??·ù'); title('μ¥??3??¤?ìó|'); grid; 图像如下:

(2)得到h[n]后,给定x[n],计算卷积输出y[n];并用滤波器h[n]对输入x[n]滤波,求得y1[n]; 代码如下: clear all; N=[0:19]; num=[0.9 -0.45 0.35 0.002]; den=[1 0.71 -0.46 -0.62]; h=filter(num,den,N); x=[1 -2 3 -4 3 2 1]; y=conv(h,x); n=0:25; subplot(2,1,1); stem(n,y); xlabel('时间序号n');ylabel('振幅'); title('用卷积得到的输出');grid; x1=[x zeros(1,19)]; y1=filter(h,1,x1); subplot(2,1,2); stem(n,y1);

信号产生实验报告(仅供参考)

通信原理多种信号的产生实验实验目的: 1.了解多种时钟信号的产生方法 2.掌握用数字电路产生伪随机序列码的实现方法 3.了解PCM编码中的收、发帧同步信号的产生过程 实验设备及仪器名称: 1.双踪示波器

实验原理: 帧同步信号识别、提取与分析: 由于数字通信系统传输的是一个接一个按节拍传送的数字信号单元,即码元,因而在接收端必须按与发送端相同的节拍进行接收,否则,会因收发节拍不一致而导致接收性能变差。此外,为了表述消息的内容,基带信号都是按消息内容进行编组的,因此,编组的规律在收发之间也必须一致。在数字通信中,称节拍一致为"位同步",称编组一致为"帧同步".在时分复用通信体统中,为了正确地传输信息,必须在信息码流中插入一定数量的帧同步码,它可以是一组特定的码组,也可以是特定宽度的脉冲,可以集中插入,也可以分散插入。若信息数据中含有与帧同步码完全相同的码元序列,则系统将进入错误的同步维持状态,由于在这里是连续传输以24位为周期的周期信号,所以此状态将维持下去。但在实际的信息传输中不会连续传输这种周期信号,因此连续几帧都输出假识别信号的概率极小,所以这种错误的同步维持状态存在的时间是短暂的。 伪随机码: 多种数字信号产生及形成实验:TP101、TP102、TP103 帧同步信号识别、提取与分析实验:TP103、TP104 伪随机码、特殊码观察测量分析实验:TP107、TP108 简易正弦波信号产生及用途实验:TP105、TP106

实验方案: 接好电源,打开开关K2、K3、K100,对应的发光管D6、D7、D1亮,电路加电工作,测量各点波形: TP101、TP301、TP102、TP103、TP104:K102的1、2脚送入信号,分别测试观 察波形并记录。 TP105: K102的1、2脚送入2KHz方波,观察并记录;2、3脚送入1KHz方形,观 察并记录。 TP106: K102的1、2脚送入2KHz简易正弦波形,观察并记录;2、3脚送入1KHz 简易正弦波形,观察并记录。 TP107、TP108:常态下测试观察并记录。 TP108:按下“复位”后,再按下“开始”与“FSK”,观察波形并记录;再按下“复位”后, 再按下“开始”与“PSK”,观察波形并记录。 实验数据:

中科大信号与系统 实验报告2

信号与系统实验报告 一、实验目的 1. 熟悉连续时间系统的单位冲激响应、阶跃响应的意义及求解方法 2. 熟悉连续(离散)时间系统在任意信号激励下响应的求解方法 3. 熟悉应用MATLAB实现求解系统响应的方法 二、实验原理 1.连续时间系统求解各种响应 impulse( ) 函数 函数impulse( )将绘制出由向量a和b所表示的连续系统在指定时间范围内的单位冲激响应h(t)的时域波形图,并能求出指定时间范围内冲激响应的数值解。 以默认方式绘出由向量a和b所定义的连续系统的冲激响应的时域波形。 绘出由向量a和b所定义的连续系统在0 ~ t0时间范围内冲激响应的时域波形。 绘出由向量a和b所定义的连续系统在t1 ~ t2时间范围内,并且以时间间隔p均匀取样的冲激响应的时域波形。 只求出由向量a和b所定义的连续系统在t1 ~ t2时间范围内,并且以时间间隔p均匀取样的冲激响应的数值解,但不绘出其相应波形。 step( ) 函数 函数step( )将绘制出由向量a和b所表示的连续系统的阶跃响应,在指定的时间范围内的波形图,并且求出数值解。和impulse( )函数一样,step( )也有如下四种调用格式: step( b,a) step(b,a,t0) step(b,a,t1:p:t2) y=step(b,a,t1:p:t2) 上述调用格式的功能和impulse( )函数完全相同,所不同只是所绘制(求解)的是系统的阶跃响应g(t),而不是冲激响应h(t)。 lsim( )函数 根据系统有无初始状态,lsim( )函数有如下两种调用格式: ①系统无初态时,调用lsim( )函数可求出系统的零状态响应,其格式如下:

信号实验报告

活塞压力计静态校准 一、实验目的 1. 掌握压力传感器的原理; 2. 掌握压力测量系统的组成; 3. 掌握压力传感器静态校准实验和静态校准数据处理的一般方法。 二、实验设备 本实验系统由活塞式压力计,硅压阻式压力传感器,信号调理电路,4 位半数字电压表,直流稳压电源盒采样电阻组成,设备列于表一。图一为实验系统方框图,图二为实验电路接线图。 图1实验系统方框图 图2实验电路接线图

表1实验设备型号及精度 三、实验原理 在实验中,活塞式压力计作为基准器,为压力传感器提供标准压力0~0.6MPa。信号调理器为压力传感器提供恒流电源,并将压力传感器输出的电压信号放大并转换为电流信号。信号调理器输出为二线制,4‐20mA 信号在250 欧采样电阻上转换为1‐5V 电压信号,由4 位半数字电压表读出。 四、实验步骤 1. 用调整螺钉和水平仪将活塞压力计调至水平。 2. 核对砝码重量及个数,注意轻拿轻放。 3. 将活塞压力计的油杯针阀打开,逆时针转动手轮向手摇泵内抽油,抽满后,将油杯针阀关闭(严谨未打开油杯针阀时,用手轮抽油,以防破坏传感器)。 4. 加载砝码至满量程,转动手轮使测量杆标记对齐,再卸压。反复1‐2 次,以消除压力传感器内部的迟滞。 5. 卸压后,重复步骤3,并在油杯关闭前记录传感器的零点输出电压,记为正 行程零点。 6. 按0.05MPa 的间隔,逐级给传感器加载至满量程,每加载一次,转动手轮使测 量杆上的标记对齐,在电压表上读出每次加载的电压值。 7. 加载至满量程后,用手指轻轻按一下砝码中心点,施加一小扰动,稍后记录该电压值,记为反行程的满量程值。此后逐级卸载,每卸载一次需要用手轮保证测量杆上的标记对齐,然后从电压表上读出相应的电压值。 8. 卸载完毕,将油杯针阀打开,记录反行程零点,一次循环测量结束。 9. 稍停1‐2 分钟,开始第二次循环,从步骤(5)开始操作,共进行3 次循环。

信号与系统实验报告(常用信号的分类与观察)

实验一:信号得时域分析 一、实验目得 1.观察常用信号得波形特点及产生方法 2.学会使用示波器对常用波形参数得测量 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 对于一个系统特性得研究,其中重要得一个方面就是研究它得输入输出关系,即在一特定得输入信号下,系统对应得输出响应信号.因而对信号得研究就是对系统研究得出发点,就是对系统特性观察得基本手段与方法.在本实验中,将对常用信号与特性进行分析、研究。 信号可以表示为一个或多个变量得函数,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)=Ke at。对于不同得a取值,其波形表现为不同得形式,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),其信号得参数: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)就是一个偶函数,t= ±π,±2π,…,±nπ时,函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特得运用。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得工作模式为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”得输出信号。 输出波形为:

数字信号实验报告

北京科技大学 《信号系统与信号处理综合实验》实验 报告 学号:__________ 姓名:_____________________ 专业:____________ 年月日

目录: 1实验一CCS使用实验 2实验二、SEED-DTK6446 Linux开发环境搭建3实验三、Linux平台实验 4二、音频采集回放实验 5三、视频采集回放实验 6OSD图像叠加实验 7图像边缘检测实验

课程实验目的 1.数字信号处理是一门理论与实践并重的课程,在学习理论知识的同时再配合经典DSP实验,可以加深对数字信号处理软、硬件的理解与掌握。 2.接触并了解SEED-DTK6446实验箱,学会通过Linux操作平台,利用SEED-DTK6446实验箱完成一些经典的实验历程,加深对数字信号处理的了解。 3. 学习并掌握SEED-DTK6446 CCS开发环境的搭建,建立好所有编译测试环境,为下面的实验做好准备工作。 实验一 CCS使用实验 一、实验目的 1.熟悉CCS3.3集成开发环境,掌握工程的生成方法; 2.熟悉SEED-DTK6446实验环境; 3. 学习用标准C 语言编制程序; 4.掌握CCS3.3集成开发环境的调试方法; 二、实验内容 1.DSP源文件的建立; 2.DSP程序工程文件的建立; 3. 学习使用CCS3.3集成开发工具的调试工具。 三、实验步骤 1.创建源文件:选择File →New →Source File 命令;打开配套光盘\03. Examples of program\01.SEEE-DTK6446 CCS Examples\examples\3.1.1 math。 2.创建工程文件:点击Project-->New,创建新工程;点击Project选择add files to project,添加源程序math.c。 3. 设置编译与连接选项:点击Project选择Build Opitions; 4. 工程编译与调试:点击Project →Build all,对工程进行编译;点击File →load program,在弹出的对话框中载入debug 文件夹下的.out可执行文件;点击debug →Go Main回到C程序的入口;运行程序并观察输出结果。 四.实验要求:

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