信号系统实验报告

南昌大学信号系统实验硬件软件

实 验 报 告

实验课程： MATLAB综合实验 学生姓名： 胡 慧 敏 学 号： 专业班级：

2011年 5 月 24 日

南昌大学信号系统实验硬件软件

目录

软件实验

实验一、Simulink仿真（1） 实验二、Simulink仿真（2） 实验三、傅里叶变换

实验四、拉普拉斯变换，连续时间系统的s域分析 实验五、傅里叶变换利用于通信系统

硬件实验

实验一、周期信号的频谱测试 实验二、模拟滤波器频率特性测试 实验三、连续时间系统的模拟

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实验一、Smulink仿真（1）

一、实验目的

1、熟悉matlab 编程语言；

2、掌握用simulink 进行系统仿真和输出波形的功能； 3、进一步掌握matlab 的一些其他功能。

二、实验任务

1、组建一个 n函数，并用它求x= n n n 1 的值；

k

2

n 1

n 1

n 1

n 1

100

100

100

100

2、试利用simulink 对下列微分方程进行系统仿真，并得到输出波形，

比较在 e(t)=u(t)、和e(t)=sin(20πt)时的输出情况。

r'' 5r' 6r e 4e'

''''''

1、用simulink 对微分方程i 7i 10i e 6e 4e进行系统仿真，求

三、实验内容与结果

1）function函数的调用

100

100

100

100

要求：组建一个 n函数，并用它求x= n n n 1 的值；

k

2

n 1

n 1

n 1

n 1

内容：在编写MATLAB程序的时候，稍微拓宽了函数的适用范围，循环相加次数不限于100次，而变为可调。

编写.m文件程序如下：

function x=add(N,k) % N为循环次数，k为n的幂

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x=0; for n=1:N x=x+n^k; end

在command window中调用该函数运行的结果如下： >> x= add(100,2)+ add(100,1)+ add(100,-1) x = 3.4341e+005

2）Simulink求以下函数

r'' 5r' 6r e 4e'进行仿真并比较在 e(t)=u(t)、和

（1）

e(t)=sin(20πt)时的输出情况。

e(t)=u(t)时仿真模型

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输e(t)=u(t)时出输出波形

Gain1

Gain

e(t)=sin(20πt)时的仿真模型

e(t)=sin(20πt)时的输出波形

（2）对微分方程i 7i 10i e 6e 4e 进行系统仿真，求h(t)。

''

'

''

'

''''''

r(t) 4y(t) 6y(t) y(t)y(t) 7y(t) 10y(t) e(t)解：设则

当 e(t)=(t)时得系统的相应的方框图如下图所示：

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仿真示波器波形如图：

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实验二、Simulink仿真（2）

一、实验目的.

1，通过实验，熟悉Simulink基本用法。 2，观察信号的波形特点及产生方法。

二、实验仪器

1、计算机 2、MATLAB 软件 三、实验内容

已知某系统的二阶微分方程r’’(t)+r’(t)+r(t)=e’(t)+e(t)，分别用两种方法计算其冲激响应和阶跃响应，对比理论结果进行验证。 使用Simulink创建微分方程： 当e(t)= (t)时，得系统框图：

simulink画图如下：

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r(t）=(-6)*exp(-2*t)+10*exp(-3*t); 再用matlab程序： t=-1:0.1:10;

y=(-6)*exp(-2*t)+10*exp(-3*t); a=plot(t,y);

set(a,'linewidth',2); set(a,'color','red'); grid on

axis([-1,10,-0.5,4])

可见计算结果与simulink画的响应图一致 当e(t)=u(t)时，得系统框图：

simulink

画图如下：

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再用matlab画图得下图：

当e(t)=sin(t)时，得系统框图：

经用simulink画图得下图：

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2、使用传递函数模块求解二阶微分方程i''+7i'+10i=e''+6e'+4e的方程解，其中u(t)是脉冲信号。需要使用Simulink求解g(t)。 得系统框图：

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用线性系统lsim仿真的下列程序：

a=[1,7,10]; b=[1,6,4]; sys=tf(b,a); t=[0:0.01:3]; figure;

subplot(2,2,1); step(sys);

subplot(2,2,2);

x_step=zeros(size(t)); x_step(t>0)=1; x_step(t==0)=1/2; lsim(sys,x_step,t); subplot(2,2,3);

[h1,t1]=impulse(sys,t); plot(t1,h1,'k');

title('Impulse Response'); xlabel('Time(sec)'); ylabel('Amplitude');

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subplot(2,2,4);

x_delta=zeros(size(t)); x_delta(t==0)=100;

[y1,t]=lsim(sys,x_delta,t); y2=y1-x_delta'; plot(t,y2,'k');

title('Impulse Response'); xlabel('Time(sec)'); ylabel('Amplitude');

故得下图结果：

Step Response

1

1

Linear Simulation Results

Amplitude

0.6

Amplitud

e

Time (sec)

0.80.8

0.6

0.40.4

Time (sec)

Impulse Response

Impulse Response

Amplitud

e

-0.5

Amplitude

12Time(sec)

3

-0.5

-1-1

12Time(sec)

3

五、实验小结

此实验中实用的仿真软件simulink使用简便但是高能功能强大，是信号系统实验的重要工具。必须重视该软件包的学习。

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实验三、傅里叶变换

一、 实验目的

将图形化的方式显 …… 此处隐藏：2213字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……