实验2利用MATLAB分析信号频谱和系统的频率特性
实验2   利用MATLAB分析信号与系统的频域特性  实验目的 1.深入理解信号频谱的概念，掌握典型信号的频谱以及Fourier 变换的主要性质及其matlab实现； 2.学习和掌握连续时间系统的频率特性及其幅度特性、相位特性的物理意义及其matlab实现；  3.掌握 抽样定理 实验原理一 傅立叶变换和反变换的Matlab实现 Matlab提供了能直接求解傅立叶变换和反变换的函数fourier()、ifourier()。 调用格式分别为：                    F=fourier(f)                    f=ifourier(F)  举例1 syms t x=exp(-2*abs(t)) F=fourier(x) subplot(211) ezplot(x) subplot(212) ezplot(F)  仿真波形 举例2   傅里叶变换的对称性 命令代码1：     syms t     r=0.01;%采样间隔     j=sqrt(-1);     t=-15:r:15;     f=sin(t)./t;%计算采样函数的离散采样点     f1=pi*(Heaviside(t+1)-Heaviside(t-1));%计算脉宽为2的门信号的离散采样点     N=500;%采样点数     k = -N:N;     W=5*pi*1;%设定采样角频率     w=k*W/N;%对频率采样 续  F=r*sinc(t/pi)*exp(-j*t'*w);%计算采样函数的频谱     F1=r*f1*exp(-j*t‘*w);%计算门函数的频谱   subplot(221);plot(t,f);     xlabel('t'); ylabel('f(t)');     subplot(222); plot(w,F);     axis([-2 2 -1 4]);     xlabel('w'); ylabel('F(w)');     subplot(223); plot(t,f1);     axis([-2 2 -1 4]);     xlabel('t'); ylabel('f1(t)');     subplot(224); plot(w,F1);     axis([-20 20 -3 7]);     xlabel('w'); ylabel('F1(w)'); 仿真波形 仿真波形 实验原理二 连续时间系统频率响应的MATLAB实现       系统频率响应，是指系统在正弦信号激励下稳态响应随频率变化的情况，包括幅度随频率的响应和相位随频率的响应两个方面。        Matlab提供了专门对连续时间系统频率响应H(jω)进行分析的函数freqs()。该函数可以求出系统频率响应的数值解，并可绘出系统的幅频和相频响应曲线。 一般调用格式：                        [h,w]=freqs(b,a,n)        其中h为返回w所定义的频率点w上系统频率响应的幅值；b为系统频率响应分子多项式系数，a为系统频率响应分母多项式系数，n为输出频率点个数。 举例3 已知一RLC二阶低通滤波器，该电路的频率响应为      用freqs函数绘出该频率响应。  命令代码： b=[0 0 1];     a=[0.08 0.4 1];     [h,w]=freqs(b,a,100);     h1=abs(h);     h2=angle(h);     subplot(211);     plot(w,h1);     grid     xlabel('角频率(W)');     ylabel('幅度');     title('H(jw)的幅频特性');     subplot(212);     plot(w,h2*180/pi);     grid     xlabel('角频率(W)');     ylabel('相位(度)');     title('H(jw)的相频特性'); 仿真波形 实验原理三   抽样定理的Matlab实现 举例4 用有限时宽余弦信号f(t)=cos(2πt/3)(0≤t ≤40)近似理想余弦信号，用Matlab编程画出该信号及其抽样信号的频谱，并对比观察过抽样和欠抽样状态。 解：首先计算该信号的临界抽样角频率 临界抽样频率 临界抽样周期 * * x =   exp(-2*abs(t))     F =   4/(4+w^2) 时域抽样定理 一个频谱受限的信号           ， 如果频谱只占据                          的范围， 则信号          可以用等间隔的抽样值唯一的表示。而抽样间隔必须

实验报告
一、实验目的
1、学习MATLAB 的基本用法。
2、熟悉常见连续信号的意义、特性及波形。
3、学会使用MATLAB 表示信号的方法并绘制信号波形。
4、观察并熟悉这些信号的波形和特性。
二、实验设备
计算机，Matlab 软件
三、实验原理
信号一般是随时间而变化的某些物理量。按照自变量的取值是否连续，信号分为连续时间信号和离散时间信号，一般用()f t 和()f k 来表示。若对信号进行时域分析，就需要绘制其波形，如果信号比较复杂，则手工绘制波形就变得很困难，且难以精确。MATLAB 强大的图形处理功能及符号运算功能，为实现信号的可视化及其时域分析提供了强有力的工具。根据MATLAB 的数值计算功能和符号运算功能，在采用适当的MATLAB 语句表示出信号后，就可以利用MATLAB 中的绘图命令绘制出直观的信号波形了。下面分别介绍连续时间信号和离散时间信号的MATLAB 表示及其波形绘制方法。
(1)指数信号at
Ae
指数信号at
Ae
在MATLAB 中可用exp 函数表示，其调用形式为： y=A*exp(a*t)
(2)正弦信号
正弦信号Acos(0ω*t+?)和Asin(0ω+?)分别用MATLAB 的内部函数cos 和sin 表示，其调用形式为：A*cos(0ω*t+phi)和 A*sin(0ω*t+phi)
(3)抽样函数
Sa(t)在MA TLAB 中用sinc 函数表示，其定义为：Sinc(t)=sin(πt)/(πt)
其调用形式为： Y=sinc(t) (4)矩形函数
矩形脉冲信号在MA TLAB 中用rectpuls 函数来表示，其调用形式为： y=rectpuls(t,width)

实验利用MATLAB分析信号频谱及系统的频率特性
实验2   利用MATLAB分析信号与系统的频域特性  实验目的 1.深入理解信号频谱的概念，掌握典型信号的频谱以及Fourier 变换的主要性质及其matlab实现； 2.学习和掌握连续时间系统的频率特性及其幅度特性、相位特性的物理意义及其matlab实现；  3.掌握 抽样定理 实验原理一 傅立叶变换和反变换的Matlab实现 Matlab提供了能直接求解傅立叶变换和反变换的函数fourier()、ifourier()。 调用格式分别为：                    F=fourier(f)                    f=ifourier(F)  举例1 syms t x=exp(-2*abs(t)) F=fourier(x) subplot(211) ezplot(x) subplot(212) ezplot(F)  仿真波形 举例2   傅里叶变换的对称性 命令代码1：     syms t     r=0.01;%采样间隔     j=sqrt(-1);     t=-15:r:15;     f=sin(t)./t;%计算采样函数的离散采样点     f1=pi*(Heaviside(t+1)-Heaviside(t-1));%计算脉宽为2的门信号的离散采样点     N=500;%采样点数     k = -N:N;     W=5*pi*1;%设定采样角频率     w=k*W/N;%对频率采样 续  F=r*sinc(t/pi)*exp(-j*t'*w);%计算采样函数的频谱     F1=r*f1*exp(-j*t‘*w);%计算门函数的频谱   subplot(221);plot(t,f);     xlabel('t'); ylabel('f(t)');     subplot(222); plot(w,F);     axis([-2 2 -1 4]);     xlabel('w'); ylabel('F(w)');     subplot(223); plot(t,f1);     axis([-2 2 -1 4]);     xlabel('t'); ylabel('f1(t)');     subplot(224); plot(w,F1);     axis([-20 20 -3 7]);     xlabel('w'); ylabel('F1(w)'); 仿真波形 仿真波形 实验原理二 连续时间系统频率响应的MATLAB实现       系统频率响应，是指系统在正弦信号激励下稳态响应随频率变化的情况，包括幅度随频率的响应和相位随频率的响应两个方面。        Matlab提供了专门对连续时间系统频率响应H(jω)进行分析的函数freqs()。该函数可以求出系统频率响应的数值解，并可绘出系统的幅频和相频响应曲线。 一般调用格式：                        [h,w]=freqs(b,a,n)        其中h为返回w所定义的频率点w上系统频率响应的幅值；b为系统频率响应分子多项式系数，a为系统频率响应分母多项式系数，n为输出频率点个数。 举例3 已知一RLC二阶低通滤波器，该电路的频率响应为      用freqs函数绘出该频率响应。  命令代码： b=[0 0 1];     a=[0.08 0.4 1];     [h,w]=freqs(b,a,100);     h1=abs(h);     h2=angle(h);     subplot(211);     plot(w,h1);     grid     xlabel('角频率(W)');     ylabel('幅度');     title('H(jw)的幅频特性');     subplot(212);     plot(w,h2*180/pi);     grid     xlabel('角频率(W)');     ylabel('相位(度)');     title('H(jw)的相频特性'); 仿真波形 实验原理三   抽样定理的Matlab实现 举例4 用有限时宽余弦信号f(t)=cos(2πt/3)(0≤t ≤40)近似理想余弦信号，用Matlab编程画出该信号及其抽样信号的频谱，并对比观察过抽样和欠抽样状态。 解：首先计算该信号的临界抽样角频率 临界抽样频率 临界抽样周期 * * x =   exp(-2*abs(t))     F =   4/(4+w^2) 时域抽样定理 一个频谱受限的信号           ， 如果频谱只占据                          的范围， 则信号          可以用等间隔的抽样值唯一的表示。而抽样间隔必须

实验报告
一、实验目的
1、学习MATLAB的基本用法。
2、熟悉常见连续信号的意义、特性及波形。
3、学会使用MATLAB表示信号的方法并绘制信号波形。 4、观察并熟悉这些信号的波形和特性。
二、实验设备
计算机，Matlab软件
三、实验原理
信号一般是随时间而变化的某些物理量。按照自变量的取值是否连续，信号分为连续时间信号和离散时间信号，一般用f(t)和f(k)来表示。若对信号进行时域分析，就需要绘制其波形，如果信号比较复杂，则手工绘制波形就变得很困难，且难以精确。MATLAB强大的图形处理功能及符号运算功能，为实现信号的可视化及其时域分析提供了强有力的工具。根据MATLAB的数值计算功能和符号运算功能，在采用适当的MATLAB语句表示出信号后，就可以利用MATLAB中的绘图命令绘制出直观的信号波形了。下面分别介绍连续时间信号和离散时间信号的MATLAB表示及其波形绘制方法。
(1)指数信号Ae
指数信号Ae
at
at
在MATLAB中可用exp函数表示，其调用形式为： y=A*exp(a*t)
(2)正弦信号
正弦信号Acos( 0*t+ )和Asin( 0+ )分别用MATLAB的内部函数cos和sin表示，其调用形式为：A*cos( 0*t+phi)和 A*sin( 0*t+phi)
(3)抽样函数
Sa(t)在MATLAB中用sinc函数表示，其定义为：Sinc(t)=sin( t)/( t)
其调用形式为： Y=sinc(t) (4)矩形函数
矩形脉冲信号在MATLAB中用rectpuls函数来表示，其调用形式为： y=rectpuls(t,width)