第一篇：湖南大學(xué)信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)九

實(shí)驗(yàn)九

Z變換

§9.1 作離散時(shí)間零極點(diǎn)圖 目的

學(xué)習(xí)如何將一個(gè)離散時(shí)間有理系統(tǒng)函數(shù)H(z)的零極點(diǎn)展現(xiàn)一張零極點(diǎn)圖。

下面的練習(xí)需要用到函數(shù)plotdpz，其具體實(shí)現(xiàn)如下。函數(shù)plotdpz(b,a)畫出離散時(shí)間系統(tǒng)的零極點(diǎn)。plotdpz的輸入和filter具有相同的格式，并且如果分子和分母多項(xiàng)式不是同階次的話，plotdpz將自動(dòng)的對(duì)a或b補(bǔ)上適當(dāng)個(gè)數(shù)的零。同時(shí)，plotdpz在圖中還包括單位圓，以及如果在單位圓內(nèi)有多于一個(gè)零點(diǎn)或極點(diǎn)的話，還會(huì)指出極點(diǎn)或零點(diǎn)的數(shù)目。function plotdpz(b,a)la=length(a);lb=length(b);if(la>lb)

b=[b zeros(la-lb)];elseif(lb>la)

a=[a zeros(lb-la)];end ps=roots(a);zs=roots(b);mx=max(abs([ps'zs'.95]))+.05;clg;axis([-mx mx-mx mx]);axis('equal');hold on;w=[0:.01:2*pi];plot(cos(w),sin(w),'.');plot([-mx mx],[0 0]);plot([0 0],[-mx mx]);text(0.1,1.1,'Im','sc');text(1.1,.1,'Re','sc');plot(real(ps),imag(ps),'X');plot(real(zs),imag(zs),'o');numz=sum(abs(zs)==0);nump=sum(abs(ps)==0);if numz>1

text(-.1,-.1,num2str(numz));elseif nump>1

text(-.1,-.1,num2str(nump));end hold off 基本題

1．用plotdpz畫出(9.3)或H(z)的零極點(diǎn)圖。解：不用plotdpz,自定義函數(shù)： function ljdt(A,B)p=roots(A);%求系統(tǒng)極點(diǎn) q=roots(B);%求系統(tǒng)零點(diǎn)

p=p';%將極點(diǎn)列向量轉(zhuǎn)置為行向量 q=q';%將零點(diǎn)列向量轉(zhuǎn)置為行向量 x=max(abs([p q 1]));%確定縱坐標(biāo)范圍 x=x+0.1;y=x;%確定橫坐標(biāo)范圍 clf hold on axis([-x x-y y])%確定坐標(biāo)軸顯示范圍 w=0:pi/300:2*pi;t=exp(i*w);plot(t)%畫單位圓 axis('square')plot([-x x],[0 0])%畫橫坐標(biāo)軸 plot([0 0],[-y y])%畫縱坐標(biāo)軸 text(0.1,x,'jIm[z]')text(y,1/10,'Re[z]')plot(real(p),imag(p),'x')%畫極點(diǎn) plot(real(q),imag(q),'o')%畫零點(diǎn)

title('pole-zero diagram for discrete system')%標(biāo)注標(biāo)題 hold off a=[1 3 2];b=[1-1 0];ljdt(a,b)p=roots(a)q=roots(b)pa=abs(p)

使用plotdpz(): b=[1-1 0];a=[1 3 2];plotdpz(b,a);

2．用plotdpz畫出滿足差分方程y[n]?y[n?1]?0.5y[n?2]?x[n]的濾波器的零極點(diǎn)圖。解：代碼如下： 使用自定義函數(shù)ljdt():

a=[1 1 0.5];b=[1 0 0];ljdt(a,b)

使用plotdpz(): b=[1 0 0];a=[1 1 0.5];plotdpz(b,a);

3．用plotdpz畫出滿足差分方程

y[n]?1.25y[n?1]?0.75y[n?2]?0.125y[n?3]?x[n]?0.5x[n?1] 所描述濾波器的零極點(diǎn)圖。解：

使用自定義函數(shù)ljdt(): a=[1-1.25 0.75-0.125] b=[1 0.5] ljdt(a,b)

使用plotdpz（）： b=[1 0.5 0 0];a=[1-1.25 0.75-0.125];plotdpz(b,a);

§9.2離散時(shí)間頻率響應(yīng)的幾何解釋 基本題

對(duì)于這些題將考察一個(gè)簡(jiǎn)單的二階離散時(shí)間系統(tǒng)，其系統(tǒng)函數(shù)是

H1(z)?11?0.9z?1?0.81z?2 z?0.9

1．定義b1和a1包含按filter要求格式的H1(z)分子和分母多項(xiàng)式的系數(shù)，按10.1節(jié)所介紹的方法求出并畫出H1(z)的零極點(diǎn)圖。解：代碼如下： b1=[1 0 0];a1=[1-0.9 0.81];plotdpz(b1,a1);

2．定義omega=[0:511]*pi/256和unitcirc=exp(j*omega)得到在單位圓上512等分點(diǎn)，在這些點(diǎn)上將要對(duì)頻率響應(yīng)H1(ej?)求值。定義polevectors1是一個(gè)2×512的矩陣，其中每一行包含一些復(fù)數(shù)，這些復(fù)數(shù)是由unitcirc的相應(yīng)列減去一個(gè)極點(diǎn)位置得到的。如果ps1是一個(gè)列向量，它包含了極點(diǎn)的位置，那么就能用下列命令來完成

>> polevectors1=ones(2,1)*unitcirc-ps1*ones(1,512);在MATLAB中總是愿意用矩陣和向量運(yùn)算，因?yàn)镸ATLAB幾乎總是計(jì)算矩陣運(yùn)算比用for循環(huán)構(gòu)成的運(yùn)算要快。用abs和atan2定義polelength1和poleangle1作為polevectors1中每一元素的幅值和相位。解： b1=[1 0 0];a1=[1-0.9 0.81];ps1=roots(a1);omega=[0:511].*pi/256;unitcirc=exp(i.*omega);polevectors1=zeros(2,512);polevectors1=ones(2,1)*unitcirc-ps1*ones(1,512);polelength1=abs(polevectors1)poleangle1=atan2(imag(polevectors1),real(polevectors1))3．類似于polevecters1定義zerovectors1，使得它是2×512的矩陣，其中包含從零點(diǎn)位置到unitcirc元素的向量。定義zerolength1和zeroangle1分別是這些向量的幅值和相位。解： b1=[1 0 0];a1=[1-0.9 0.81];zs1=roots(a1);omega=[0:511].*pi/256;unitcirc=exp(i.*omega);zerovectors1=zeros(2,512);zerovectors1=ones(2,1)*unitcirc-ps1*ones(1,512);zerolength1=abs(zerovectors1)zeroangle1=atan2(imag(zerovectors1),real(zerovectors1))4．畫出polelength1和zerolength1對(duì)omega的圖。根據(jù)這些圖，你預(yù)計(jì)H1(ej?)在哪里有最大值和最小值？ 解： b1=[1 0 0];a1=[1-0.9 0.81];ps1=roots(a1);zs1=roots(b1);omega=[0:511]*pi/256;unitcirc=exp(i*omega);zerovectors1=zeros(2,512);zerovectors1=ones(2,1)*unitcirc-zs1*ones(1,512);zerolength1=abs(zerovectors1);subplot(2,1,1)plot(omega,zerolength1);polevectors1=zeros(2,512);polevectors1=ones(2,1)*unitcirc-ps1*ones(1,512);polelength1=abs(polevectors1);subplot(2,1,2)plot(omega,polelength1);

5．用polelength1和zerolength1計(jì)算H1(ej?)，并將這個(gè)結(jié)果存入geonH1mag中。用poleangle1和zeroangle1計(jì)算?H1(ej?)，并將這個(gè)結(jié)果存入gemoH1phase中。在定義geonH1mag和gemoH1phase時(shí)，你或許會(huì)發(fā)現(xiàn)prod和sum是很有用的。畫出從幾何上到處的幅值和相位，并將它和經(jīng)由下面計(jì)算所得結(jié)果比較： >> H1=freqz(b1,a1,512,'whole');你在4中估計(jì)的峰值頻率正確嗎？ 解： b1=[1 0 0];a1=[1-0.9 0.81];ps1=roots(a1);zs1=roots(b1);omega=[0:511]*pi/256;unitcirc=exp(i*omega);zerovectors1=zeros(2,512);zerovectors1=ones(2,1)*unitcirc-zs1*ones(1,512);zerolength1=abs(zerovectors1);zeroangle1=atan2(imag(zerovectors1),real(zerovectors1));polevectors1=zeros(2,512);polevectors1=ones(2,1)*unitcirc-ps1*ones(1,512);polelength1=abs(polevectors1);poleangle1=atan2(imag(polevectors1),real(polevectors1));geonH1mag=zerolength1./polelength1;gemoH1phase=zeroangle1-poleangle1;subplot(2,1,1)plot(omega,geonH1mag);subplot(2,1,2)plot(omega,gemoH1phase);freqz(b1,a1,512,'whole');

中等題

下面這些題的第一組將考查移動(dòng)H1(z)一個(gè)零點(diǎn)的效果。具體說來，考慮系統(tǒng)函數(shù)為

H2(z)?1?0.5z?11?0.9z?1?0.81z?2 z?0.9

5．求出并畫出H2(z)的零極點(diǎn)圖。你怎樣預(yù)計(jì)這個(gè)系統(tǒng)的polevectors2或者zerovectors2與H1(z)的有什么不同嗎？ 解： b2=[1-0.5 0];a2=[1-0.9 0.81];plotdpz(b2,a2);

結(jié)果分析：這個(gè)系統(tǒng)的polevectors2與H1(z)相同，但zerovectors2與H1(z)零點(diǎn)值不同，矩陣第二行的列值發(fā)生變化

6．計(jì)算H2(z)對(duì)polevectors2和zerovectors2以及所有這些向量的幅值和相位。畫出幅值和相位對(duì)omega的圖。你在5中的預(yù)計(jì)正確嗎？ 解： b2=[1-0.5 0];a2=[1-0.9 0.81];ps2=roots(a2);zs2=roots(b2);omega=[0:511]*pi/256;unitcirc=exp(i*omega);zerovectors2=zeros(2,512);zerovectors2=ones(2,1)*unitcirc-zs2*ones(1,512);zerolength2=abs(zerovectors2);zeroangle2=atan2(imag(zerovectors2),real(zerovectors2));polevectors2=zeros(2,512);polevectors2=ones(2,1)*unitcirc-ps2*ones(1,512);polelength2=abs(polevectors2);poleangle2=atan2(imag(polevectors2),real(polevectors2));geonH1mag=zerolength2./polelength2;gemoH1phase=zeroangle2-poleangle2;subplot(2,1,1)plot(omega,geonH1mag);subplot(2,1,2)plot(omega,gemoH1phase);freqz(b2,a2,512,'whole');

結(jié)果分析：在5中的預(yù)計(jì)正確

7．根據(jù)這些零點(diǎn)的變化，預(yù)計(jì)H2(ej?)與H1(ej?)將會(huì)有怎樣的不同。用freqz計(jì)算H2驗(yàn)證你的答案。解： b2=[1-0.5 0];a2=[1-0.9 0.81];H2=freqz(b2,a2,512,'whole')結(jié)果分析：H2(ej?)與H1(ej?)相比，相位和幅值都發(fā)生了變化 以下的題將考慮系統(tǒng)函數(shù)為

H3?32?z?z(z)?1??32?z?0.25z0.25??1?1?2?2 z?0.5

8．求出并畫出H3(z)的零極點(diǎn)圖。這些零點(diǎn)和極點(diǎn)的位置是如何關(guān)聯(lián)的？ 解：代碼如下： b3=[0.25-1.732/2 1];a3=[1-1.732/2 0.25];plotdpz(b3,a3);

結(jié)果分析：這些零點(diǎn)和極點(diǎn)的位置關(guān)于x軸對(duì)稱

9．類似于你在基本題中所做的方式定義polevectors3和zerovectors3。定義polelength3和zerolength3是這些復(fù)數(shù)的幅值。在同一組坐標(biāo)軸上畫出所有這些幅值，也就是polelength3和zerolength3每一行的幅值。這些幅值有什么關(guān)系？根據(jù)這一點(diǎn)，你如何預(yù)計(jì)頻率響應(yīng)的幅值H3(ej?)歲頻率變化？利用這些長(zhǎng)度計(jì)算頻率響應(yīng)幅值，并將它存入gemoH3mag中。畫出gemoH3mag對(duì)于omega的圖。解：

b3=[0.25-1.732/2 1];a3=[1-1.732/2 0.25];ps3=roots(a3);zs3=roots(b3);omega=[0:511]*pi/256;unitcirc=exp(i*omega);zerovectors3=zeros(2,512);zerovectors3=ones(2,1)*unitcirc-zs3*ones(1,512);zerolength3=abs(zerovectors3);zeroangle3=atan2(imag(zerovectors3),real(zerovectors3));polevectors3=zeros(2,512);polevectors3=ones(2,1)*unitcirc-ps3*ones(1,512);polelength3=abs(polevectors3);poleangle3=atan2(imag(polevectors3),real(polevectors3));plot(omega,polelength3);hold on;plot(omega,zerolength3,'r');geonH1mag=zerolength3./polelength3;gemoH1phase=zeroangle3-poleangle3;plot(omega,geonH1mag);

結(jié)果分析：polelength3和zerolength3幅值變化趨勢(shì)一樣，但是大小不等，形成閉合曲線；頻率響應(yīng)的幅值H3(ej?)的頻率也將周期性的單調(diào)遞減 10．利用freqz計(jì)算H3，并驗(yàn)證你在9中的答案。解：

b3=[0.25-1.732/2 1];a3=[1-1.732/2 0.25];H3=freqz(b2,a2,512,'whole')實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

通過這次實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)了如何將一個(gè)離散時(shí)間有理系統(tǒng)函數(shù)的零極點(diǎn)展現(xiàn)一張零極點(diǎn)圖。并通過考察一個(gè)簡(jiǎn)單的二階離散時(shí)間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)，能夠大致預(yù)先判斷零極點(diǎn)和系統(tǒng)的相關(guān)特性如穩(wěn)定性，因果性等，加深了對(duì)Z變換的理解。基本達(dá)到本次實(shí)驗(yàn)的目的。

第二篇：湖南大學(xué)信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)三

實(shí)驗(yàn)三 連續(xù)時(shí)間傅立葉級(jí)數(shù)

§3.1 連續(xù)時(shí)間傅立葉級(jí)數(shù)的性質(zhì) 目的

本練習(xí)要檢驗(yàn)連續(xù)時(shí)間傅立葉級(jí)數(shù)（CTFS）的性質(zhì)。相關(guān)知識(shí)

考慮信號(hào)x1(t)?cos(?0t)?sin(2?0t)，式中?0?2?。為了用MATLAB對(duì)該信號(hào)求值，利用時(shí)間向量 >> t=linspace(-1,1,1000);它創(chuàng)建了在?1?t?1范圍內(nèi)1000個(gè)時(shí)間樣本的向量。中等題

1．滿足x1(t)?x1(t?T)的最小周期T是多少？利用這個(gè)Ｔ值，用解析法求x1(t)的CTFS系數(shù)。解：實(shí)驗(yàn)代碼如下： function y=x1(t);y=(cos(2*pi*t)+sin(4*pi*t));end k=[-5:5];syms t;x2=x1(t)*exp((-i)*2*pi*t*k);x3=x1(-t)*exp((-i)*2*pi*t*k);fn1=int(x2,t,0,1);fn2=int(x3,t,0,1);f=abs(fn1+fn2);f1=double(f);stem(f1)

2．考慮信號(hào)y(t)?x1(t)?x1(?t)，利用CTFS的時(shí)間倒置和共軛性質(zhì)求y(t)的CTFS系數(shù)。

解：實(shí)驗(yàn)代碼如下： syms t x1 x x2;x1=cos(t*2*pi)+sin(2*t*2*pi);x3=subs(x1,'-t','t');x4=x1+x3;k=-5:5;x=x4*exp(-i*2*pi*k*t);x2=int(x,t,0,1);Fn=abs(x2);y=double(Fn);stem(y);

3．在?1?t?1上畫出信號(hào)y(t)。能預(yù)計(jì)出什么樣的對(duì)稱性？能夠利用CTFS的對(duì)稱性說明它嗎？ 解：實(shí)驗(yàn)代碼如下：

syms t x1 y x3;x1=cos(t*2*pi)+sin(2*t*2*pi);x3=subs(x1,'-t','t');y=x1+x3;ezplot(y,[-1:0.01:1]);

*4．考慮信號(hào)z(t)?x1(t)?x1(t)。利用CTFS的時(shí)間倒置和共軛性質(zhì)求z(t)的CTFS系數(shù)。

解：實(shí)驗(yàn)代碼如下： t=linspace(-1,1,1000);k=[-5:5];syms t;z=x1(t)-conj(x1(t));z1=z*exp((-i)*2*pi*t*k);fn=int(z1,t,0,1);f=abs(fn);f1=double(f);stem(f1);

5．用信號(hào)x2(t)?cos(?0t)?isin(2?0t)重復(fù)1～4。解：實(shí)驗(yàn)代碼如下： function y=x8(t);y=cos(2*pi*t)+i*sin(4*pi*t);end

t=linspace(-1,1,1000);k=[-5:5];syms t;x=x8(t)*exp((-i)*2*pi*t*k);fn=int(x,t,0,1);f=abs(fn);f1=double(f);stem(f1);

t=linspace(-1,1,1000);k=[-5:5];syms t;y=x8(t)+x8(-t);y1=y*exp(-i*2*pi*t*k);fn=int(y1,t,0,1);f=abs(fn);f1=double(f);stem(f1);

y=x8(t)+x8(-t);ezplot(y,[-1,1]);

t=linspace(-1,1,1000);k=[-10,10];syms t;z=x8(t)-conj(x8(t));y=z*exp(-i*2*pi*t*k);fn=int(y,t,0,1);f=abs(fn);f1=double(f);stem(f1);

§3.2 連續(xù)時(shí)間傅立葉級(jí)數(shù)中的能量關(guān)系 目的

分別在時(shí)域和頻域求信號(hào)能量，驗(yàn)證帕斯瓦爾定理。中等題

1．求信號(hào)y(t)的CTFS表示。提示：利用CTFS性質(zhì)，并根據(jù)周期為T的對(duì)稱方波

s(t)????1 ??0 具有CTFS系數(shù)ak為

asin?k(2)k??k 的知識(shí)。

解：實(shí)驗(yàn)代碼如下： syms t;k=[-20:20];ak=(sin((k+eps)*pi/2)./((k+eps)*pi))fk=ak.*(1-exp(-i.*(k+eps)*pi))stem(k,fk);stem(F);

t?T4 T 4 ? t?T

2．一個(gè)周期信號(hào)的基波分量的能量可以定義為a12?a?12，其中ak是該信號(hào)的CTFS。試計(jì)算輸出y(t)和輸入x(t)中的基波分量的能量，能量有增益或損失嗎？能說明能量變化的原因嗎？ 解：實(shí)驗(yàn)代碼如下： x=sym('cos(2*pi*t)^2');x1=int(x,0,0.5)y1=sin(pi/2)/pi*(1-exp(-i*pi))^2+sin(-pi/2)/(-pi)*(1-exp(i*pi))^2 3．利用帕斯瓦爾定理求該信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)的總能量，利用前100個(gè)頻率，即ak,k?100近似這個(gè)和式，這個(gè)和式收斂到何值？

解：實(shí)驗(yàn)代碼如下： k=[-100:100];yk=(sin(pi.*(k+eps)/2)./((k+eps)*pi)).*(1-exp(-i.*(k+eps)*pi))y=abs(yk);p=sum(y.^2)%此處計(jì)算一個(gè)周期的功率

e=2*p

%周期為2，此處計(jì)算一個(gè)周期的能量 這個(gè)和式收斂于1；

4．為了觀察該能量估計(jì)值收斂得有多快，試畫出該信號(hào)能量估計(jì)值作為在和式中所用項(xiàng)數(shù)個(gè)數(shù)的函數(shù)圖。會(huì)發(fā)現(xiàn)函數(shù)cumsum有助于創(chuàng)建下面部分和式的向量：

en?k??n?an2k

解：實(shí)驗(yàn)代碼如下： k=[-20:20];yk=(sin(pi.*(k+eps)/2)./((k+eps)*pi)).*(1-exp(-i.*(k+eps)*pi))y=abs(yk)p=cumsum(y.^2)stem(k,2*p)

深入題

5．利用該信號(hào)能量的解析式求下面和式的閉式表達(dá)式：

?(2k?1)k?0?12

提示：利用帕斯瓦爾定理將總能量的時(shí)域和頻域表達(dá)式聯(lián)系起來。解：實(shí)驗(yàn)代碼如下： syms y x k;y=(1/(2*k+1))^2;y1=y*exp(i*k*2*pi*t);x=symsum(y,k,0,inf)§3.3 用傅立葉級(jí)數(shù)綜合連續(xù)時(shí)間信號(hào) 目的

學(xué)習(xí)CTFS系數(shù)的連續(xù)時(shí)間信號(hào)的傅立葉分析與綜合。

基本題

對(duì)于這些習(xí)題要用少數(shù)幾個(gè)非零的傅立葉級(jí)數(shù)系數(shù)構(gòu)造周期信號(hào)的符號(hào)表達(dá)式。3個(gè)信號(hào)的基波周期和非零的CTFS系數(shù)給出如下：

1.x1(t):T?1;a1?a?1?5;a3?a?3?2111****2.x2(t):T?2;a1?a?i;a4?a?1?i;a2?a?2??i;a3?a?3?4??i 248111****3.x3(t):T?4;a1?a?i;a3?a?i;a4?a?1?i;a2?a?2?3?4?i248對(duì)每一信號(hào)創(chuàng)建連續(xù)時(shí)間信號(hào)的符號(hào)表達(dá)式，并用ezplot畫出信號(hào)的兩個(gè)周期。

若已知x2(t)的圖，如何能由兩個(gè)信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)系數(shù)預(yù)計(jì)x3(t)的圖？如何本來就能根據(jù)傅立葉系數(shù)預(yù)計(jì)出3個(gè)信號(hào)中每一個(gè)都應(yīng)該是實(shí)信號(hào)？ 解：代碼如下： syms t;x1=simple(5*(exp(i*2*pi*t)+exp(-i*2*pi*t))+2*(exp(i*6*pi*t)+exp(-i*6*pi*t)))ezplot(t,x1)axis([0,2,-10,10])

syms t;x2=simple(i*(exp(i*pi*t)-exp(-i*pi*t))-1/2*i*(exp(i*2*pi*t)-exp(-i*2*pi*t))+1/4*i*(exp(i*3*pi*t)-exp(-i*3*pi*t))-1/8*i*(exp(i*4*pi*t)-exp(-i*4*pi*t)))ezplot(t,x2)axis([0,4,-10,10])

syms t;x3=simple(i*(exp(i*1/2*pi*t)-exp(-i*1/2*pi*t))+1/2*i*(exp(i*pi*t)-exp(-i*pi*t))+1/4*i*(exp(i*3/2*pi*t)-exp(-i*3/2*pi*t))+1/8*i*(exp(i*2*pi*t)-exp(-i*2*pi*t)))ezplot(t,x3)axis([0,8,-10,10])

中等題 定義

k ? 0?1 ?sig(kn)??0 k ? 0

??1 k ? 0?并考慮具有下面基波周期T和傅立葉級(jí)數(shù)系數(shù)ak的信號(hào)：

?1?2 k?Kx(t):T?5;a?4．4 ?k?1k?0 k?K?

1? k?K?sign(k)k5．x5(t):T?20;ak??(?2)?0 k?K??1 k?K?x6(t):T?5;ak??2k?2?0 k?K?6．

對(duì)每一信號(hào)K＝1，3和9。對(duì)每個(gè)K值，創(chuàng)建對(duì)xn(t)(n?4,5,6)的符號(hào)表達(dá)式，并用ezplot畫出各信號(hào)的兩個(gè)周期。如果信號(hào)為復(fù)數(shù)，要單獨(dú)分開畫出它們的實(shí)部和虛部。解：代碼如下：

ak=input('請(qǐng)輸入恰當(dāng)傅里葉系數(shù)的表達(dá)式 ')n=input('請(qǐng)輸入K的值

');T=input('請(qǐng)輸入周期T ');w=2*pi/T;

N=-n:n;Ak=subs(ak,k,N);bb=Ak.*exp(i*N*w*t);sum1=sum(bb);

disp('xn的符號(hào)表達(dá)式是： ')sum1 rx=real(sum1);figure(1);ezplot(rx)

ix=imag(sum1);if ix ~=0

figure(2);

ezplot(ix)end

7．怎樣本就能由傅立葉級(jí)數(shù)系數(shù)預(yù)計(jì)到哪個(gè)信號(hào)應(yīng)該是實(shí)信號(hào)？ 解：如果傅立葉級(jí)數(shù)系數(shù)關(guān)于虛軸對(duì)稱，這信號(hào)是實(shí)信號(hào) 深入題

8．這一部分要寫出一個(gè)M文件，當(dāng)CTFS系數(shù)在區(qū)間?K?k?K以外是零時(shí)，該M文件從CTFS系數(shù)綜合出信號(hào)x(t)。該Ｍ文件的第一行應(yīng)該讀出 function x=ctsynth(a,T,K)其中T是x(t)的基波周期，a是包含?K?k?K內(nèi)的CTFS系數(shù)ak的符號(hào)陣列。務(wù)必用程序確認(rèn)a是一個(gè)具有2K+1個(gè)元素的符號(hào)陣列。這個(gè)函數(shù)應(yīng)該產(chǎn)生對(duì)信號(hào)x(t)的符號(hào)表達(dá)式x。用在基本題和中等題中的某些信號(hào)驗(yàn)證這個(gè)函數(shù)，例如有下列程序應(yīng)該創(chuàng)建1中x1(t)的符號(hào)表達(dá)式 >> T=1;>> K=3;>> a=sym('[2 0 5 0 5 0 2]');>> x=ctsynth(a,T,K);解：代碼如下： function x=ctsynth(a,T,K);syms t;k=-K:K;if 2*K+1~=numel(a)a=zeros(1,2*K+1);return;end;nf=a.*exp(i*k*2*pi*t/T);f=symsum(nf);x=simple(f)§3.4方波和三角波的傅立葉表示 目的這個(gè)練習(xí)要用傅立葉級(jí)數(shù)分析兩個(gè)常見的連續(xù)時(shí)間信號(hào)——周期方波和周期三角波，對(duì)每個(gè)信號(hào)將研究截?cái)嗟母盗⑷~級(jí)數(shù)綜合公式，特別要研究隨N的增大，xN(t)是如何收斂的？ 方波

考慮一個(gè)基波周期T=2的周期方波，在?1?t?1區(qū)間內(nèi)該方波由下式表示，1?1 t ? ??2

x(t)??

1?0 t ? ?2?如下圖示：

這個(gè)練習(xí)將分析方波的傅立葉級(jí)數(shù)表示，且主要集中在方波的不連續(xù)點(diǎn)。1．利用int創(chuàng)建一個(gè)符號(hào)表達(dá)式a，它包含了該方波每個(gè)k值的傅立葉級(jí)數(shù)系數(shù)。這個(gè)符號(hào)表達(dá)式是k的函數(shù)。例如，a5由numeric(a,5,'k')給出。盡量簡(jiǎn)化這個(gè)表達(dá)式。利用numeric和stem畫出?10?k?10內(nèi)的傅立葉級(jí)數(shù)的系數(shù)。解：代碼如下：（注：subs 和numberic用法一樣）syms t;k=-10:10;a=int(cos(k*pi*t),-1/2,1/2);stem(k,subs(a))

2．對(duì)N=1，3，5和9，對(duì)xN(t)創(chuàng)建符號(hào)表達(dá)式。利用ezplot畫出區(qū)間?1?t?1內(nèi)的xN(t)，用hold將4張圖畫在同一幅圖上。

解： syms k t;T=2;w=2*pi/T;f=sym('1-abs(t)');

disp('傅里葉系數(shù)如下')n=-10:10;ak=(1/T)*int(f*exp(-1i*n*w*t),t,0,2);an=subs(ak,k,n);stem(n,an);

p=1;figure(2);for N=[1 3 5 9] a=-N:N;x1=subs(ak(11-N:11+N),k,a).*exp(1i*a*w*t);xn=simple(sum(x1));subplot(2,2,p)p=p+1;ezplot(xn);title(['x1',num2str(N)])end

q=1;figure(3)for N=[1 3 5 9] a=-N:N;x2=subs(ak(11-N:11+N),k,a).*exp(1i*a*w*t);yn=diff(simple(sum(x2)));subplot(2,2,q)q=q+1;ezplot(yn);title(['x2',num2str(N)]);end

3．在t??時(shí)，xN(t)的值是多少？這個(gè)值隨N增加而變化嗎？ 解：xN(t)值是0.5，這個(gè)值不隨N增加而變化

4．不用明確地求出xN(t)，對(duì)每個(gè)N值估計(jì)一下超量誤差值。這個(gè)超量誤差隨N增加而減小嗎？隨N??，如何預(yù)期這個(gè)值的變化？

解：這個(gè)超量誤差隨N增加而減小；當(dāng)，這個(gè)值的趨向0。因?yàn)楫?dāng)，近似程度越高，因此圖象越接近與方波。從上面的圖形也可以看出這一現(xiàn)象。三角波

考慮一個(gè)基波周期T＝2的周期三角波。在?1?t?1區(qū)間上，該三角波由x(t)?1?t給出。雖然方波有一個(gè)零階不連續(xù)點(diǎn)，而三角波則有一個(gè)一階不連續(xù)點(diǎn)。12下面的習(xí)題要分析該三角波的傅立葉級(jí)數(shù)表示。它的特性行為與方波的傅立葉級(jí)數(shù)表示作比較。

5．利用int創(chuàng)建一個(gè)符號(hào)表達(dá)式a，它包含了三角波對(duì)每個(gè)k值的傅立葉級(jí)數(shù)系數(shù)。這個(gè)符號(hào)表達(dá)式是k的函數(shù)。例如，a5由numeric(a,5,'k')給出。盡量簡(jiǎn)化這個(gè)表達(dá)式。利用numeric和stem畫出?10?k?10內(nèi)的傅立葉級(jí)數(shù)的系數(shù)。解：代碼如下： function y=x(t)y=1-abs(t);end

t=linspace(-1,1,1000);k=[-10:10];syms t;f=x(t)*exp((-1i)*pi*t*k);fn=int(f,t,0,2)/2;f1=abs(fn);f2=double(f1);stem(f2)

6．對(duì)N=1，3，5和9，對(duì)xN(t)創(chuàng)建符號(hào)表達(dá)式。利用ezplot畫出區(qū)間?1?t?1內(nèi)的xN(t)，用hold將4張圖畫在同一幅圖上。解：代碼如下：

t=linspace(-1,1,1000);syms t;f=x(t)*exp((-1i)*pi*t*k);ak=int(f,t,0,2)/2;p=1;for N=[1 3 5 9] a=-N:N;x1=subs(ak(11-N:11+N),k,a).*exp(1i*a*w*t);xn=simple(sum(x1));subplot(2,2,p)p=p+1;ezplot(xn,[-1,1]);title('Xn(t)');end

7．增大N，在t=0，xN(t)是怎樣收斂的？呈現(xiàn)的最大誤差

maxx(t)?xN(t)

?1?t?1隨N增大而減小嗎？將這一特性行為與截?cái)嗟姆讲ǜ盗⑷~級(jí)數(shù)近似比較情況怎樣？

解：增大N，在t=0，收斂于1，呈現(xiàn)的最大誤差隨N增大而減小。這一特性行為與截?cái)嗟姆讲ǜ盗⑷~級(jí)數(shù)近似比較情況相同，即越來越近似于原信號(hào) 8．能用diff分析xN(t)是如何近似三角波的導(dǎo)數(shù)的。對(duì)N＝9，利用diff從xN(t)的符號(hào)表達(dá)式創(chuàng)建對(duì)dxN(t)dt符號(hào)表達(dá)式。在?1?t?1區(qū)間上畫出這一導(dǎo)數(shù)。這個(gè)信號(hào)與2中的x9(t)比較如何？怎樣解釋這一相似性？ 解：代碼如下： t=linspace(-1,1,1000);syms t;f=x(t)*exp((-1i)*pi*t*k);ak=int(f,t,0,2)/2;

x2=subs(ak(11-9:11+9),k,a).*exp(1i*a*w*t);yn=diff(simple(sum(x2)));ezplot(yn);title(['diff_x']);

結(jié)果分析：這個(gè)信號(hào)與2中的x9(t)相比較，基本相近似；解釋：一個(gè)函數(shù)可以看做由很多個(gè)正弦函數(shù)的疊加得到。實(shí)驗(yàn)總結(jié)：

通過這次實(shí)驗(yàn)，對(duì)傅里葉級(jí)數(shù)的性質(zhì)有了更深的認(rèn)識(shí)，同時(shí)能夠求解時(shí)域和頻域的能量，以此驗(yàn)證帕塞瓦爾定理的正確性。基本的掌握了CTFS系數(shù)的連續(xù)時(shí)間信號(hào)的傅立葉分析與綜合。能夠用傅立葉級(jí)數(shù)分析兩個(gè)常見的連續(xù)時(shí)間信號(hào)——周期方波和周期三角波。

第三篇：信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)感想

信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)感想

時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間，我們的信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束了。回首這一段時(shí)光，收獲了不少，也為這段實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)畫上了一個(gè)圓滿的句號(hào)。在這段時(shí)間里，我們遇到了不少的困難，不過有老師與同學(xué)們的互相幫助，我們克服千難萬險(xiǎn)，總算完成了老師下達(dá)的任務(wù)。

通過學(xué)習(xí)并親身體驗(yàn)這門課程，我覺得這是一門非常有意義的課程，它注重理論聯(lián)系實(shí)際，平時(shí)，我們只是在教室里學(xué)習(xí)書本上的理論知識(shí)，從來沒有實(shí)踐過，當(dāng)我在親身動(dòng)手開始實(shí)踐的時(shí)候，我發(fā)現(xiàn)在實(shí)踐的過程中，會(huì)遇到許許多多想不到的問題，但是也正是這些實(shí)際問題才能引領(lǐng)我去思考，用所學(xué)的知識(shí)，一步一步去解決所有問題，最終完成任務(wù)。

這幾次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容: 1)信號(hào)的分類與觀察

2）非正旋信號(hào)的頻譜分析

2)信號(hào)的抽樣與恢復(fù) 3)模擬濾波器實(shí)驗(yàn)

首先來說說信號(hào)的分類與觀察，在這一試驗(yàn)中，首先通過信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱產(chǎn)生各種函數(shù)波形，在這其中有正弦信號(hào)，指數(shù)信號(hào)，指數(shù)衰減正弦信號(hào)。然后將示波器與之連接好，接通電源，通過示波器繪出波形，從而分析其中各個(gè)參數(shù)的值。通過本次信號(hào)我了解到了常用信號(hào)的產(chǎn)生方法與之的觀察，分析的方法。并且對(duì)示波器，信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱的使用有了初步的了解與掌握。

在接下來的第2次試驗(yàn)中，我們由第1次正弦信號(hào)變?yōu)榉钦抑芷谛盘?hào)，并且在這一次的試驗(yàn)中，我們不但要用到示波器，還要學(xué)習(xí)使用頻譜儀。首先在老師的教導(dǎo)下，我基本掌握了頻譜儀各個(gè)旋鈕的功能及其使用方法。最后，用示波器，頻譜儀測(cè)量?jī)煞N不一樣的方波波形與頻譜顯示圖像，在后期的實(shí)驗(yàn)分析中，與理論值進(jìn)行比較分析。雖然說這次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不是很多，但是我還是學(xué)會(huì)了不少東西，我了解到了頻譜儀的基本工作原理與正確使用方法，了解到了非正弦周期信號(hào)的各種特性。

我們實(shí)驗(yàn)是關(guān)于信號(hào)的抽樣與恢復(fù)，在課堂上，我們從課本上學(xué)習(xí)了信號(hào)的抽樣定理與之如何從抽樣信號(hào)恢復(fù)連續(xù)時(shí)間信號(hào)的方法，但是從來沒有親手實(shí)踐，親自動(dòng)手產(chǎn)生抽樣信號(hào)，和恢復(fù)信號(hào)和觀察其波形的變化。利用抽樣脈沖把一個(gè)連續(xù)信號(hào)變?yōu)殡x散時(shí)間樣值的過程稱為抽樣，抽樣后的信號(hào)稱為脈沖調(diào)幅（PAM）信號(hào)。在滿足抽樣定理?xiàng)l件下，抽樣信號(hào)保留了原信號(hào)的全部信息，并且從抽樣信號(hào)中可以無失真的恢復(fù)出原始信號(hào)。抽樣定理在通信系統(tǒng)、信息傳輸理論方面占有十分重要的地位。數(shù)字通信系統(tǒng)是以此定理作為理論基礎(chǔ)。抽樣過程是模擬信號(hào)數(shù)字化的第一步，抽樣性能的優(yōu)劣關(guān)系到通信設(shè)備整個(gè)系統(tǒng)的性能指標(biāo)。用示波器觀察插孔“抽樣頻率”的輸出，同時(shí)測(cè)量插孔“抽樣頻率”輸出信號(hào)的頻率。通過函數(shù)信號(hào)發(fā)生器模塊產(chǎn)生一頻率為1KHz的正弦信號(hào)。用導(dǎo)線將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器模塊的輸出端與此模塊的插孔“模擬輸入”端相連。信號(hào)采樣的PAM觀察：用示波器觀察插孔“抽樣信號(hào)”的輸出，可測(cè)量到輸入信號(hào)的采樣序列，用示波器比較采樣序列與原始信號(hào)的關(guān)系，及采樣序列與采樣沖激串之間的關(guān)系。在測(cè)量過程中注意，由于信號(hào)采樣串為高頻脈沖串，由于實(shí)際電路的頻響范圍有限在采樣沖激串上會(huì)觀察到過沖現(xiàn)象。PAM信號(hào)的恢復(fù)：用示波器觀察并測(cè)量插孔“模擬輸出”端的信號(hào)，用示波器比較恢復(fù)出的信號(hào)與原始信號(hào)的關(guān)系與差別。改變抽樣頻率重復(fù)上述4步（用三種不同的抽樣頻率）。用信號(hào)源調(diào)出20kHZ的抽樣信號(hào)測(cè)量其頻譜特性。通過本次實(shí)驗(yàn)，我親手驗(yàn)證了信號(hào)的抽樣定理，和如何恢復(fù)抽樣信號(hào)，并且在這其中了解到了再恢復(fù)信號(hào)的同時(shí)，信號(hào)的幅度有了大幅度的衰減，這些我們只有通過實(shí)驗(yàn)才能觀察得到。

第4個(gè)實(shí)驗(yàn)是關(guān)于模擬濾波器的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)有課本的基礎(chǔ)知識(shí)可以知道濾波器是對(duì)輸入信號(hào)的頻率具有選擇性的一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，它允許某些基本頻率（通常是某個(gè)頻帶范圍）的信號(hào)通過，而其它頻率的信號(hào)受到衰減或抑制，這些網(wǎng)絡(luò)可以是由RLC元件或RC元件構(gòu)成的無源濾波器，也可以是由RC元件和有源器件構(gòu)成有源濾波器。根據(jù)幅頻特性所表示的通過或阻止信號(hào)頻率范圍的不同，濾波器可分為低通濾波器（LPF）、高通濾波器（HPF）、帶通濾波器（BPF）和帶阻濾波器（BSF）四種。我們把能夠通過的信號(hào)頻率范圍定義為通帶，把阻止通過或衰減的信號(hào)頻率定義為阻帶。而通帶與阻帶的分界點(diǎn)的頻率fc稱為截止頻率或轉(zhuǎn)折頻率。在通過示波器繪制各種濾波器的圖形的時(shí)候，我親眼看到了各種濾波器的特性。在這次的試驗(yàn)中，我在課本上學(xué)到的知識(shí)得到了充分的利用，并且再親手實(shí)踐又對(duì)各種概念有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。學(xué)會(huì)了如何用信號(hào)源與示波器測(cè)量濾波器的頻響特性。

經(jīng)過一學(xué)期的大學(xué)信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)讓 受益菲淺。在大學(xué)信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課即將結(jié)束之時(shí)，對(duì)在這幾次試驗(yàn)來的學(xué)習(xí)進(jìn)行了總結(jié)，總結(jié)這4次實(shí)驗(yàn)來的收獲與不足。取之長(zhǎng)、補(bǔ)之短，在今后的學(xué)習(xí)和工作中有所受用。

開始做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，由于自己的理論知識(shí)基礎(chǔ)不好，在實(shí)驗(yàn)過程遇到了許多的難題，也使我感到理論知識(shí)的重要性。但是我并沒有放棄。發(fā)現(xiàn)問題，自己看書，獨(dú)立思考，最終解決問題，從而也就加深我對(duì)課本理論知識(shí)的理解，達(dá)到了很好的效果。

實(shí)驗(yàn)中我學(xué)會(huì)了示波器、頻譜儀、函數(shù)發(fā)生器的使用方法，各種函數(shù)的波形與頻譜特性、、、、、。實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)了我在實(shí)踐中研究問題，分析問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)了良好的工程素質(zhì)和科學(xué)道德，例如團(tuán)隊(duì)精神、交流能力、獨(dú)立思考、測(cè)試前沿信息的捕獲能力等；提高了自己動(dòng)手能力，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。

在這幾次大學(xué)信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)中，讓我受益頗多。1.信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)讓我養(yǎng)成了課前預(yù)習(xí)的好習(xí)慣。一直以來就沒能養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)的好習(xí)慣（雖然一直認(rèn)為課前預(yù)習(xí)是很重要的），但經(jīng)過這一年，讓我深深的懂得課前預(yù)習(xí)的重要。只有在課前進(jìn)行了認(rèn)真的預(yù)習(xí)，才能在課上更好的學(xué)習(xí)，收獲的更多、掌握的更多。2.信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了我的動(dòng)手能力。“實(shí)驗(yàn)就是為了讓你動(dòng)手做，去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的東西。”現(xiàn)在，大學(xué)生的動(dòng)手能力越來越被人們重視，大學(xué)信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)正好為大學(xué)生提供了這一平臺(tái)。每次試驗(yàn)無論哪一方面都親自去做，不放棄每次鍛煉的機(jī)會(huì)。經(jīng)過這4次的鍛煉，讓我的動(dòng)手能力有了明顯的提高。

3、與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)讓 在探索中求得真知。那些偉大的科學(xué)家之所以偉大就是他們利用實(shí)驗(yàn)證明了他們的偉大。實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)理論正確與否的試金石。為了要使你的理論被人接受，你必須用事實(shí)（實(shí)驗(yàn)）來證明，讓那些懷疑的人啞口無言。但是對(duì)于一個(gè)知識(shí)尚淺、探索能力還不夠的人來說，這些探索也非一件易事。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)都是一些經(jīng)典的給人類帶來了難以想象的便利與財(cái)富。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)，在探索中學(xué)習(xí)、在模仿中理解、在實(shí)踐中掌握。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)讓 慢慢開始“摸著石頭過河”。學(xué)習(xí)就是為了能自 學(xué)習(xí)，這正是實(shí)驗(yàn)課的核心，它讓我在探索、自我學(xué)習(xí)中獲得知識(shí)。4.信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教會(huì)了 處理數(shù)據(jù)的能力。實(shí)驗(yàn)就有數(shù)據(jù)，有數(shù)據(jù)就得處理，這些數(shù)據(jù)處理的是否得當(dāng)將直接影響你的實(shí)驗(yàn)成功與否。

經(jīng)過這幾次試驗(yàn)的大學(xué)信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，讓我收獲多多。但在這中間，也發(fā)現(xiàn)了 存在的很多不足。我的動(dòng)手能力好有待提高，當(dāng)有些實(shí)驗(yàn)需要很強(qiáng)的動(dòng)手能力時(shí) 還不能從容應(yīng)對(duì)； 的探索方式還有待改善，當(dāng)面對(duì)一些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)時(shí) 還不能很快很好的完成； 的數(shù)據(jù)處理能力還得提高，當(dāng)眼前擺著一大堆復(fù)雜數(shù)據(jù)時(shí) 處理的方式及能力還不足，不能用最佳的處理手段使實(shí)驗(yàn)誤差減小到最小程度??

在往常的學(xué)習(xí)生活中，我只是會(huì)學(xué)習(xí)書本上的知識(shí)，從來沒有動(dòng)手實(shí)踐過，就是有幾個(gè)實(shí)習(xí)我們也大都注重觀察的方面，比較注重理論性，而較少注重我們的動(dòng)手鍛煉。而這一次的實(shí)驗(yàn)所講，沒有多少東西要我們?nèi)ハ耄嗟氖且覀內(nèi)プ觯枚鄸|西看起來十分簡(jiǎn)單，沒有親自去做它，你就不會(huì)懂理論與實(shí)踐是有很大區(qū)別的，看一個(gè)東西簡(jiǎn)單，但它在實(shí)際操作中就是有許多要注意的地方，有些東西也與你的想象不一樣，我們這次的實(shí)驗(yàn)就是要我們跨過這道實(shí)際和理論之間的鴻溝。不過，通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們也發(fā)現(xiàn)有些事看似實(shí)易，在以前我是不敢想象自己可以獨(dú)立完成的，不過，這次實(shí)驗(yàn)給了我這樣的機(jī)會(huì)，現(xiàn)在我可以與同伴合作做出。

對(duì)自己的動(dòng)手能力是個(gè)很大的鍛煉。實(shí)踐出真知，縱觀古今，所有發(fā)明創(chuàng)造無一不是在實(shí)踐中得到檢驗(yàn)的。沒有足夠的動(dòng)手能力，就奢談在未來的科研尤其是實(shí)驗(yàn)研究中有所成就。在實(shí)習(xí)中，我鍛煉了自己動(dòng)手技巧，提高了自己解決問題的能力。遇到的種種問題，但是我還是完成了任務(wù)。

我很感謝老師對(duì)我們的細(xì)心指導(dǎo)，從他那里我學(xué)會(huì)了很多書本上學(xué)不到的東西，教我們?cè)鯓影牙碚撆c實(shí)際操作更好的聯(lián)系起來，這些東西無論是在以后的工作還是生活中都會(huì)對(duì)我起到很大的幫助。

信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)短暫，但卻給我以后的道路指出一條明路，那就是思考著做事，事半功倍，更重要的是，做事的心態(tài)，也可以得到磨練，可以改變很多不良的習(xí)慣。

實(shí)驗(yàn)這幾次的確有點(diǎn)累，不過也正好讓我們養(yǎng)成了一種良好的作息習(xí)慣，它讓我們更充實(shí)，更豐富，這就是實(shí)驗(yàn)收獲吧！但愿有更多的收獲伴著我，走向未知的將來。

總之，大學(xué)信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課讓我獲得很多，有很多書本上學(xué)不到的東西，同時(shí)也讓我發(fā)現(xiàn)了自身的不足。在實(shí)驗(yàn)課上學(xué)得的，將發(fā)揮到其它中去，也將在今后的學(xué)習(xí)和工作生活中不斷強(qiáng)化、完善；在此間發(fā)現(xiàn)的不足，將努力改善，不斷提高，克服各種障礙。在今后的學(xué)習(xí)、工作中更加努力的學(xué)習(xí)，參與實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力，養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜松鷳B(tài)度。

第四篇：信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)總結(jié)

信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)

為期四周的信號(hào)與系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)束了，細(xì)細(xì)品味起來每一次在順利完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的同時(shí)，又都伴隨著開心與愉快的心情，趙老師的幽默給整個(gè)原本會(huì)乏味的實(shí)驗(yàn)課帶來了許多生機(jī)與歡樂。

現(xiàn)對(duì)這四周的實(shí)驗(yàn)做一下總結(jié): 統(tǒng)觀來說，信號(hào)與系統(tǒng)是通信工程、電子工程、自動(dòng)控制、空間技術(shù)等專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課，由于該課程核心的基本概念、基本理論和分析方法都很重要，為了使我們加深理解深入掌握基本理論和分析方法以及使抽象的概念和理論形象化，具體化，在信號(hào)與系統(tǒng)課開設(shè)不久后又開設(shè)了信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課。

這四次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康募熬唧w內(nèi)容如下：

實(shí)驗(yàn)一：信號(hào)的分類與觀察。本次實(shí)驗(yàn)的目的是觀察常用信號(hào)的波形特點(diǎn)及產(chǎn)生方法，學(xué)會(huì)使用示波器對(duì)常用信號(hào)波形的參數(shù)的測(cè)量。實(shí)驗(yàn)過程中我們對(duì)正弦信號(hào)、指數(shù)信號(hào)及指數(shù)衰減信號(hào)進(jìn)行了觀察和測(cè)量。示波器是測(cè)量信號(hào)參數(shù)的重要元件，之前各種試驗(yàn)中我們對(duì)示波器也有一定接觸，而這次趙老師詳細(xì)的講解使我更清楚的掌握了示波器的使用，同時(shí)也為以后其它工具的使用有了理論基礎(chǔ)。

第一次做信號(hào)與系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，讓我明白了實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作相當(dāng)重要，預(yù)習(xí)是必不可少的，雖然我們都要求寫預(yù)習(xí)報(bào)告，但是預(yù)習(xí)的目的并不簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單是完成報(bào)告，真正的良好預(yù)習(xí)效果是讓我們明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，掌握實(shí)驗(yàn)步驟來達(dá)到在實(shí)驗(yàn)中得心應(yīng)手的目的。而實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)處理也并不是一件很輕松地事，通過實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論值相比較，誤差分析與實(shí)驗(yàn)總結(jié)，讓我們及時(shí)明白實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤以及減小實(shí)驗(yàn)誤差的措施，減小了以后實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)差錯(cuò)的可能性，提高了實(shí)驗(yàn)效率。第一次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我比較形象直觀的觀察到了幾種常見波形的特點(diǎn)并了解了計(jì)算它表達(dá)式的方法。更重要的是，知道了信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程，為接下來的幾次實(shí)驗(yàn)積累了更多經(jīng)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)二：非正弦周期信號(hào)的頻譜分析。這次實(shí)驗(yàn)的目的是掌握頻譜儀的基本工作原理與正確使用的方法；掌握非正弦周期信號(hào)的測(cè)試方法；觀察非正弦周期信號(hào)頻譜的離散型、諧波性、收斂性。頻譜儀對(duì)于我們來說是一種全新的儀器，使用之前必要認(rèn)真聽它的使用講解，才能夠使接下來的實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)過程中，我們畫出了不同占空比的方波信號(hào)的波形及頻譜顯示圖像，通過對(duì)這些非正弦周期信號(hào)頻譜的圖像分析，與理論值進(jìn)行比較，更深刻的理解了方波信號(hào)頻譜的離散型與諧波性，從而更好的理解傅里葉變換的意義，任何一個(gè)信號(hào)都可以分解為無數(shù)多個(gè)正弦信號(hào)的疊加，信號(hào)的頻譜分析個(gè)正弦信號(hào)的幅度的相對(duì)大小，也即頻譜密度的概念。

實(shí)驗(yàn)三：信號(hào)的抽樣與恢復(fù)。本實(shí)驗(yàn)的主要目的是驗(yàn)證抽樣定理。實(shí)驗(yàn)中先對(duì)正弦信號(hào)進(jìn)行采樣，然后用示波器比較恢復(fù)出的信號(hào)與原始信號(hào)的關(guān)系與差別。信號(hào)的抽樣與恢復(fù)的實(shí)驗(yàn)讓我更深入理解了信號(hào)從抽樣到恢復(fù)的變化過程，和奈奎斯特抽樣定理得以實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)意義。一個(gè)頻域受限的信號(hào)m（t），如果它的最高頻率是fh，則可以唯一的由頻率等于或大于2fh的樣值序列所決定，否則，頻域發(fā)生重疊，信號(hào)將不能無失真恢復(fù)。而且，此次實(shí)驗(yàn)過程中，是非常需要耐心和細(xì)心的，信號(hào)的抽樣與恢復(fù)過程中，抽樣信號(hào)只在某一固定頻率穩(wěn)定，這就要求我們要有耐心和細(xì)心調(diào)節(jié)到這一頻率來觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很細(xì)致的過程，實(shí)驗(yàn)中任一微小的變化，都可能引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果的巨大變化，這就要求我們實(shí)驗(yàn)者要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和求實(shí)精神，最終能夠很出色的完成實(shí)驗(yàn)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)期的目的，得到真實(shí)的結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)四：模擬濾波器實(shí)驗(yàn)。濾波器實(shí)驗(yàn)的目的是了解巴特沃茲低通濾波器和切比雪夫低通濾波器的特點(diǎn)并學(xué)會(huì)用信號(hào)源于示波器測(cè)量濾波器的頻響特性。由于我們并沒有完全掌握濾波器的原理等知識(shí)，所以實(shí)驗(yàn)中我們僅僅測(cè)量了濾波器的頻響特性，并畫出了同類型的無源和有源濾波器的幅頻特性。通過對(duì)圖像的繪制以及分析，我們切實(shí)感受到了高通濾波器與低通濾波器的濾波特點(diǎn)。以前都是理論分析，一堆堆的公式堆積并不能讓我形象地感受到它們實(shí)際工作的原理與特性等。而且通過實(shí)驗(yàn)分析，我更能感受到理論是源于實(shí)際的，任何新理論的發(fā)現(xiàn)都是以實(shí)踐為基礎(chǔ)的，我們應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)重視理論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神。同時(shí)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)作風(fēng)和態(tài)度。任何一個(gè)方面的鍛煉都可以培養(yǎng)我們的能力，塑造我們的品格，這對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)和工作都有重要的意義。

信號(hào)與系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)不同于大物實(shí)驗(yàn)和電子電路實(shí)驗(yàn)，它是由多人合作完成的實(shí)驗(yàn)。在為數(shù)不多的幾次實(shí)驗(yàn)中，我深深感受到了團(tuán)隊(duì)合作在實(shí)驗(yàn)中的重要性。兩個(gè)人對(duì)實(shí)驗(yàn)的共同理解是實(shí)驗(yàn)高效誤差小完成的基礎(chǔ)。經(jīng)過這些實(shí)驗(yàn)，我們對(duì)信號(hào)的性質(zhì)、信號(hào)的調(diào)制解調(diào)、頻譜等內(nèi)容有了更加深刻直觀的認(rèn)識(shí)，實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們互幫互助，增進(jìn)了同學(xué)們之間的合作與交流，加深了同學(xué)們之間的友誼。而且，通過趙老師的風(fēng)趣幽默深入淺出的講解，我們鞏固了信號(hào)與系統(tǒng)課上學(xué)習(xí)的基本知識(shí)。更濃厚了對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)這一門學(xué)科的興趣。實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的處理，我們完善了自己學(xué)習(xí)中知識(shí)的漏洞，而且也提高了繪圖能力，了解了如何寫一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。老師的批改更能幫助自己更好地意識(shí)到自己的錯(cuò)誤，讓自己及時(shí)改正，從而得到提高。非常感謝信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的老師——趙老師，帶給我一份美好的實(shí)驗(yàn)回憶，教會(huì)了我很多，不簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的是實(shí)驗(yàn)方面的，在對(duì)待學(xué)習(xí)上也深有體會(huì)，我也會(huì)好好學(xué)習(xí)信號(hào)與系統(tǒng)這門學(xué)科的理論基礎(chǔ)知識(shí)，為將來打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！！

第五篇：《信號(hào)與系統(tǒng)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

電子科技大學(xué)上機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

一、課程名稱：信號(hào)與系統(tǒng)

（一）本課程實(shí)驗(yàn)總體介紹

1、本課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)：

使學(xué)生學(xué)會(huì)MATLAB的數(shù)值計(jì)算功能，將學(xué)生從煩瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算中解脫出來；讓學(xué)生將課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)及部分課后練習(xí)用MATLAB進(jìn)行形象、直觀的可視化計(jì)算機(jī)模擬與仿真實(shí)現(xiàn)；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立解決問題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2、本課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介：

《信號(hào)與系統(tǒng)》上機(jī)實(shí)驗(yàn)是以計(jì)算機(jī)為輔助教學(xué)手段，用信號(hào)分析軟件幫助學(xué)生完成數(shù)值計(jì)算、信號(hào)與系統(tǒng)分析的可視化建模及仿真調(diào)試，培養(yǎng)學(xué)生掌握運(yùn)用先進(jìn)的MATLAB工具軟件進(jìn)行信號(hào)與系統(tǒng)分析的能力。

3、本課程適用專業(yè)：電子信息類各專業(yè)。

4、本課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)涉及核心知識(shí)點(diǎn)：

① 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的卷積積分與離散時(shí)間信號(hào)的卷積和 ② LTI系統(tǒng)的特征函數(shù)、濾波 ③ 信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域頻域特性 ④ LTI系統(tǒng)的復(fù)頻域分析

5、本課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)與難點(diǎn)：

① 利用MATLAB實(shí)現(xiàn)連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)分解與綜合 ② 傅里葉變換的性質(zhì)及MATLAB實(shí)現(xiàn) ③ 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)頻率響應(yīng)的幾何確定法

6、本課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用軟件名稱：MATLAB

7、總學(xué)時(shí)：8

8、教材名稱及教材性質(zhì)：

“Exploration in Signals and Systems Using MATLAB”

John R.Buck , Michael M.Daniel

劉樹棠 譯，西安交通大學(xué)出版社，2000

課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

9、參考資料：

《信號(hào)與系統(tǒng)分析及MATLAB實(shí)現(xiàn)》

梁虹、梁潔、陳躍斌等，電子工業(yè)出版社，2002年。

（二）包含實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本信息 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：MATLAB編程基礎(chǔ)及典型實(shí)例

二、上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目：信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算及MATLAB實(shí)現(xiàn)

1、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目的和任務(wù)：

掌握MATLAB編程及繪圖基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的可視化表示。

2、上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

① 畫出離散時(shí)間正弦信號(hào)并確定基波周期： 1.2節(jié)(d)② 離散時(shí)間系統(tǒng)性質(zhì)：1.4節(jié)(a)、(b)③ 卷積計(jì)算：2.1節(jié)(c)④ 選做：求解差分方程：1.5節(jié)(a)

3、學(xué)時(shí)數(shù)：2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目2

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：周期信號(hào)傅里葉分析及其MATLAB實(shí)現(xiàn)

二、上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目：特征函數(shù)在LTI系統(tǒng)傅里葉分析中的應(yīng)用 1．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目的和任務(wù)：

掌握特征函數(shù)在系統(tǒng)響應(yīng)分析中的作用，正確理解濾波的概念。2．上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

① 函數(shù)Filter、Freqz和Freqs的使用：2.2節(jié)(g)、3.2節(jié)、4.1節(jié) ② 計(jì)算離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)：3.1節(jié) ③ LTI系統(tǒng)的特征函數(shù)：3.4節(jié)(a),(b),(c)④ 用離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)綜合信號(hào)：3.5節(jié)(d),(e),(f),(h)⑤ 吉布斯現(xiàn)象：根據(jù)英文教材Example 3.5驗(yàn)證Fig3.9的吉布斯現(xiàn)象(a)~(d)3．學(xué)時(shí)數(shù)：2

課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目3

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：非周期信號(hào)傅里葉分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)

二、上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目：傅里葉變換的基本性質(zhì)及其在系統(tǒng)分析中的應(yīng)用 1．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目的和任務(wù)：

熟練掌握連續(xù)時(shí)間傅里葉變換的基本性質(zhì)及其在系統(tǒng)分析中應(yīng)用。2．上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

① 連續(xù)時(shí)間傅里葉變換性質(zhì)：4.3節(jié)(b)② 求由微分方程描述的單位沖激響應(yīng)：4.5節(jié)(b)③ 計(jì)算離散時(shí)間傅里葉變換：5.1節(jié)(a),(b),(c)④ 由欠采樣引起的混疊：7.1節(jié)(a),(b),(c),(d)3．學(xué)時(shí)數(shù)：2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目4

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：LTI系統(tǒng)復(fù)頻域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)

二、上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目：拉氏變換與Z變換的基本性質(zhì)在系統(tǒng)分析中的應(yīng)用 1．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目的和任務(wù)：

掌握拉氏變換、Z變換的基本性質(zhì)及其在系統(tǒng)分析中的典型應(yīng)用 2．上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

① 作系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖（用roots和zplane函數(shù)）：9.1節(jié)(a),(c)② 求系統(tǒng)頻率響應(yīng)和極點(diǎn)位置：9.2節(jié)(a),(b)③ 離散時(shí)間頻率響應(yīng)的幾何解釋：10.2節(jié)(a),(b),(c),(d),(e)3．學(xué)時(shí)數(shù)：2