发布时间 : 星期三 文章信号与系统实验报告（川大版）更新完毕开始阅读769a6946814d2b160b4e767f5acfa1c7aa00829d
实 验 报 告
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课程名称 信号与系统
实验名称 信号与LTI系统的时频域分析
实验时间 2017 学 院 电子信息学院 指导教师 周新志
年 6 月 15 日
学生姓名
班级学号
学院(系) 电子信息学院 专 业 信息安全
实 验 报 告
实验名称 信号与LTI系统的时频域分析 一、 实验目的和要求 指导教师 周新志 1）熟悉和掌握实现常用信号的产生方法；； 2）理解系统的单位冲激响应的概念，LTI系统的卷积表达式及其物理意义，卷积的计算方法； 3）理解典型信号的频谱特征； 4）理解系统的频率响应的概念及其物理意义，理解具有不同频率响应特性的滤波器对信号的滤波作用； 5）学会利用编程实现卷积以求解系统响应，并绘制相应曲线； 6）学会利用编程实现一些典型信号的频谱分析，并绘制相应曲线。 二、实验环境(实验设备) 计算机，Matlab2014a 三、实验原理及内容 已知一LTI系统如下: x[n] h [n] 1） 编程产生以下三个正弦信号，并画出波形图。 y[n] x1[n]?cos(2?f1n), x2[n]?cos(2?f2n),x3[n]?x1[n] +x2[n], 其中f1=1/8,f2=5/8； 2） 编程计算下面卷积： 已知h1[n]={ 0.0031,0.0044, -0.0031, -0.0272,-0.0346,0.0374, 0.1921, 0.3279 0.3279,0.1921,0.0374,-0.0346,-0.0272,-0.0031, 0.0044,0.0031 }，n=0,1,...,15； h2 [n]= {-0.0238,0.0562,-0.0575,-0.1302,0.5252, -0.6842,-0.3129,5.6197,5.6197, -0.3129,-0.6842,0.5252,-0.1302,-0.0575,0.0562,-0.0238}, n=0,1,...,15。 a、当h [n]= h1[n]时，输入分别为x1[n], x2[n]和x3[n]时系统的输出y[n], 并画出波形图。 b、当h [n]= h2 [n]时，输入分别为x1[n], x2[n]和x3[n]时系统的输出y[n], 并画出波形图。 3） 编程实现以下信号的频谱分析： a、输入信号x1[n], x2[n] 和x3[n]的频谱，并画出频谱图； b、冲激响应h [n]= h1[n]时h [n]的频谱，三种输入信号下输出y[n]的频谱，并画出h [n]2
和输出信号的频谱图； c、冲激响应h [n]= h2 [n]时h [n的频谱，三种输入信号下输出y[n]的频谱，并画出h [n]和输出信号的频谱图。 4）根据输入信号、h [n]和输出信号的频谱，验证输出信号的频谱与输入信号、h [n]的频谱关系（或卷积性质），即是否满足Y(ej?)?X(ej?)H(ej?) 。 5）分析以上各种情况下，输出信号及频谱不同原因 (1) clear; n=-4:4; x1=cos(0.25*pi*n); subplot(2,2,1),stem(n,x1),grid on; title('余弦信号 x1[n]') xlabel('Time index n'); x2=cos(1.25*pi*n); subplot(2,2,2),stem(n,x2),grid on; title('余弦信号 x2[n]') xlabel('Time index n'); x3=x1+x2; subplot(2,2,3),stem(n,x3),grid on; title('余弦相加信号 x3[n]') xlabel('Time index n'); 3
（2）a． clear; h1=[0.0031,0.0044,-0.0031,-0.0272,-0.0346,0.0374,0.1921,0.3279,0.3279,0.1921,0.0374,-0.0346,-0.0272,-0.0031,0.0044,0.0031]; k1=0:15; n=-4:4; x1=cos(0.25*pi*n); y1=conv(h1,x1);%计算序列f1与f2的卷积和f k0=k1(1)+n(1); %计算序列f非零样值的起点位置 k3=length(x1)+length(h1)-2; %计算卷积和f的非零样值的宽度 k=k0:k0+k3; %确定卷积和f非零样值的序号向量 subplot(2,2,1); stem(k,y1); title('x1[n]与h1[n]的卷积和y1[n]'); xlabel('k'); ylabel('y1[k]'); x2=cos(1.25*pi*n); y2=conv(h1,x2); subplot(2,2,2); stem(k,y2); title('x2[n]与h1[n]的卷积和y2[n]'); xlabel('k'); ylabel('y2[k]'); x3=x1+x2; y3=conv(h1,x3); subplot(2,2,3); stem(k,y3); title('x3[n]与h1[n]的卷积和y3[n]'); xlabel('k'); ylabel('y3[k]'); b. 4