《信号与系统》实验指导书
说明：
上机16学时，共7个实验项目，其中，实验7为综合性实验项目，需4学时，其余实验，各2学时。
上机时间：
由任课老师、学习委员和实验室管理员共同决定。
实验1 信号变换与系统非时变性质的波形绘制
1、实验目的
掌握MATLAB画连续信号波形的方法，并能绘制信号变换和系统线性非时变性质的输出波形。
2、预习阅读内容
《信号与系统实验教程》实验1、实验2。《信号与系统分析》第1章。
3、参考程序
《信号与系统实验教程》第2章
例2.1-2程序（如何用MA TLAB画波形），
例2.2-3程序（如何进行波形变换），
例2.2-4程序（如何进行波形分解）。
《信号与系统分析》第1章
计算机例题C1.1（如何用MATLAB画波形），
计算机例题C1.2（如何进行波形变换），
4、MATLAB学习要点
用MA TLAB画波形的三要素
（1）横轴赋值，两种方法
t=0:0.1:30; t = 起点：间隔：终点，强调横轴的间隔。
t=linspace(0,30,300);
t有300点，从起点0到终点30,等间隔自动计算，强调横轴的总点数。
（2）纵轴赋值
f=sin(pi*t.*sign(t)); 根据所给函数写出MA TLAB表达式
（3）波形绘制
figure(1)，plot(t,f,'linewidth',2)
● MATLAB 的内部函数和外部函数
（1）内部函数：MA TLAB 软件内部就存在，调用就可以了，本次介绍几个常用函数 门函数rectpuls （）
调用格式 y=rectpuls(t) 产生高度为1,宽度为1的门函数 调用格式 y=rectpuls(t,W) 产生高度为1,宽度为W 的门函数 三角脉冲函数tripuls （）
调用格式 y=tripuls(t) 产生高度为1,宽度为1的三角脉冲函数 调用格式 y=tripuls(t,w) 产生高度为1,宽度为w 的三角脉冲函数 调用格式 y=tripuls(t,w,s) 产生高度为1,宽度为w 的三角脉冲函数,
-1
画图函数myplot( ),函数名为myplot.m ，可以自动将波形放在图的中间，使其美观。 Matlab 程序为
function myplot(x,y)
% x 为横坐标数组,y 为纵坐标数组. x0=x(1);xe=x(end);
max_y=max(y);min_y=min(y);dy=(max_y-min_y)/10; plot(x,y,'linewidth',2);grid; axis([x0,xe,min_y-dy,max_y+dy]) set(gca,'FontSize',8) ● 建立简单函数的两种方法
如)]2()1([)]1()([)(------=t t t t t t f εεεε （1）自定义外部函数 zdyf.m 见例2.2-3程序
function y=zdyf(t)
y=t.*(u(t)-u(t-1))-(u(t-1)-u(t-2)); （2）定义在线函数，见例C1.2程序
zdyf=inline('t.*(u(t)-u(t-1))-(u(t-1)-u(t-2))');
5、上机内容
● 用MA TLAB 画出习题1-8的波形。 ● 用MA TLAB 画出习题1-10的波形。
6、思考题
若已知)3/2-1(t f 的波形如图所示。试画出)(t f 的波形。
实验2 微分方程的符号计算和波形绘制
1、实验目的
掌握MATLAB解微分方程的方法，并能绘制零输入响应、零状态响应和全响应的波形。2、预习阅读内容
《信号与系统实验教程》实验4。《信号与系统分析》第2章。
3、参考程序
《信号与系统实验教程》第2章
例2.4-3程序（如何用MA TLAB的符号计算方法解微分方程并画波形），
《信号与系统分析》第2章
计算机例题C2.1（如何用MATLAB的符号计算方法解微分方程），
计算机例题C2.2（如何用MATLAB的符号计算方法求零输入响应并画波形），
4、MATLAB学习要点
●微分方程的符号计算
用Matlab的符号计算方法dsolve函数可以计算微分方程的解析式。
其调用格式
r=dsolve('eq1,eq2,...', 'cond1,cond2,...', 'v')
r=dsolve('eq1','eq2',...,'cond1','cond2',...,'v')
式中，eq1,eq2,...表示常系数微分方程（组）。cond1,cond2,...表示初始条件。V表示求解的变量。在缺省情况下，默认变量为t。
参见参考程序，或《信号与系统实验教程》第40页
●符号量与数值量的转换
函数subs（）参见参考程序，或《信号与系统实验教程》第33页
● 在一幅图上画多条曲线，并标记图例。
plot(t,y_n,t,yzi_n,'m:',t,yzs_n,'r-.','linewidth',2) legend('全响应','零输入响应','零状态响应',0) 参见参考程序，或《信号与系统实验教程》第20页 ● 微分和积分的符号计算
函数diff （） 《信号与系统实验教程》第33页 函数int （） 《信号与系统实验教程》第34页
5、上机内容
● 用MA TLAB 计算习题2-1，并画出系统响应的波形。 ● 用MA TLAB 计算习题2-3，并画出系统响应的波形。
6、思考题
描述某线性时不变系统的方程为
)(8)(2)(6)(5)(t f t f t y t y t y +'=+'+''
已知初始条件为0)0(',3)0(=-=--y y ，输入)()(t e t f t
ε-=，能否用MA TLAB 的符号计算方
法计算系统全响应的解析解。
实验3 绘制连续系统的四幅图
1、实验目的
用MA TLAB 绘制连续系统的零极点图、冲激响应和阶跃响应图、频率响应和波特图。 四幅图为：零极点图，冲激响应和阶跃响应图（两个响应竖排），频率响应（幅频响应和相频响应竖排），波特图。
2、预习阅读内容
《信号与系统实验教程》实验9。《信号与系统分析》第3章。
3、参考程序
《信号与系统实验教程》实验9
例4.2-1程序（如何用MA TLAB 画零极点图、冲激响应和阶跃响应波形图）， 例4.2-2程序（如何用MA TLAB 画频率响应图和波特图）， 《信号与系统分析》第3章
计算机例题C3.5（如何用MATLAB 画零极点图、冲激响应和阶跃响应波形图），
计算机例题C3.10（如何用MA TLAB 画频率响应图）， 计算机例题C3.11（如何用MA TLAB 画波特图），
4、MATLAB 学习要点
● 冲激响应和阶跃响应的数值计算
Matlab 提供了画系统零极点图的函数。 pzmap( ) 画系统冲激响应的函数。impulse( ) 画系统阶跃响应的函数。step( )
参见参考程序。 《信号与系统实验教程》第107页 ● 频率响应的数值计算
Matlab 提供了专用绘制频率响应的函数。freqs( ) 波特图的函数， bode( ) 参见参考程序。 《信号与系统实验教程》第108页 ● 在一幅图上画多幅子图。subplot( );
参见参考程序，或《信号与系统实验教程》第18页 ● 多项式的乘法。conv( ) , 信号与系统实验教程》第8页
5、上机内容
● 用MA TLAB 计算习题3-28。画出四幅图 ● 用MA TLAB 计算习题3-29。画出四幅图
6、思考题
描述某线性时不变系统的方程为
)(8)(2)(6)(5)(t f t f t y t y t y +'=+'+''
已知初始条件为0)0(',3)0(=-=--y y ，输入)()(t e t f t
ε-=，能否用MA TLAB 的拉氏变换方
法和时域方法计算系统全响应的解析解。
实验4 离散信号波形绘制和迭代法计算
1、实验目的
掌握MATLAB 绘制离散信号波形的方法，用迭代法计算差分方程的方法。
2、预习阅读内容
《信号与系统实验教程》实验11、12。《信号与系统分析》第4章。
3、参考程序
《信号与系统实验教程》实验11
例5.1-1程序（如何用MA TLAB 画离散信号波形图）， 例5.1-2程序（如何用MA TLAB 进行波形的变换）， 《信号与系统实验教程》实验12
例5.2-1程序（如何用MA TLAB 进行迭代法计算），
《信号与系统分析》第4章
计算机例题C4.1（如何用MATLAB画离散信号波形图），
计算机例题C4.2（如何用MATLAB进行波形的变换），
计算机例题C4.3（如何用MATLAB进行迭代法计算），
4、MATLAB学习要点
●画离散信号波形的三要素
与连续信号画图的方法相同，只是画图的函数是 stem( )
参见参考程序。《信号与系统实验教程》第121页
●冲激函数的编写（外部函数）
delta( )
参见参考程序。《信号与系统实验教程》第122页
●循环语句。for….end
参见参考程序，或《信号与系统实验教程》第42页
●数值与字符串的转换。num2str( ) , str2num( ), 《信号与系统实验教程》第27页
●检测数组的长度，length( )。
●特殊矩阵，零矩阵zeros( )等。
5、上机内容
●用MA TLAB计算习题4-4。
●用MA TLAB计算习题4-6。并显示前15项数值，画出其波形。
6、思考题
能否用迭代方法研究离散系统的性质？
用MA TLAB分析习题4-5。
实验5 绘制离散系统的四幅图
1、实验目的
用MA TLAB绘制离散系统的零极点图、冲激响应和阶跃响应图、零输入响应和零状态响应图和频率响应。
四幅图为：零极点图，冲激响应和阶跃响应图（两个响应竖排），零输入响应和零状态响应图（两个响应竖排），频率响应（幅频响应和相频响应竖排）。
2、预习阅读内容
《信号与系统实验教程》实验14。《信号与系统分析》第5章。
3、参考程序
《信号与系统实验教程》实验14
例5.4-1程序（如何用MA TLAB画零极点图、冲激响应和频率响应图），
例5.4-2程序（如何用MA TLAB画全响应图），
例5.4-3程序（如何用MA TLAB画零输入响应和零状态响应和频率响应图），《信号与系统分析》第5章
计算机例题C5.3（如何用MATLAB画零极点图、冲激响应和阶跃响应波形图），计算机例题C5.4（如何用MATLAB画频率响应图），
4、MATLAB学习要点
●冲激响应和阶跃响应的数值计算
Matlab提供了画系统零极点图的函数。 zplane( )
画系统冲激响应的函数。impz( )
画系统阶跃响应的函数。stepz( )
参见参考程序。《信号与系统实验教程》第142页
●频率响应的数值计算
Matlab提供了专用绘制频率响应的函数。freqz( )
参见参考程序。《信号与系统实验教程》第143页
●全响应的数值计算。filter( )
参见参考程序，或《信号与系统实验教程》第144页
5、上机内容
●用MA TLAB计算习题5-8。画出四幅图
●用MA TLAB计算习题5-18。画出四幅图
6、思考题
能否用MA TLAB的Z变换方法计算离散系统响应的解析解。如习题5-17，5-22.
实验6 周期信号的分解与合成
1、实验目的
用MA TLAB绘制周期信号的频谱。理解周期信号的傅里叶级数分解。
根据频谱用MA TLAB 计算前N 项之和，理解周期信号的合成。观察吉布斯现象。
2、预习阅读内容
《信号与系统实验教程》实验5。《信号与系统分析》第6章。
3、参考程序
《信号与系统实验教程》实验5
例3.1-1程序（如何用MA TLAB 实现周期信号的合成）， 例3.1-2程序（如何用MA TLAB 画周期信号的频谱）， 《信号与系统分析》第6章
计算机例题C6.1（画单边频谱图），计算机例题C6.2（用单边频谱合成周期信号）， 计算机例题C6.3（用双边频谱合成周期信号），计算机例题C6.4（画双边频谱图），
计算机例题C6.6（用FFT 画双边频谱图）。
4、MATLAB 学习要点
● 求和的数值计算
用矩阵相乘可实现求和计算。如a=[1 2 3 4 5]; b=[5 4 3 2 1]。
'*5
1
b a b
a i i
i =∑=
参见参考程序。如x=b_n*sin(omega_0*n'*t)
y1=A_n*exp(j*omega_0*n'*t) ● 单边频谱的计算 数值计算：
a(k+1)=2/T*trapz(t,f.*cos(k*w*t)); b(k+1)=2/T*trapz(t,f.*sin(k*w*t)); 符号计算：
an=2/pi*int('exp(-t/2)*cos(2*n*t)',0,pi); bn=2/pi*int('exp(-t/2)*sin(2*n*t)',0,pi);
参见参考程序。 ● 双边频谱的计算
数值计算：FFT 算法 《信号与系统分析》305页 符号计算：
Fn=1/pi*int('exp(-t/2)*exp(-j*2*n*t)',0,pi); 参见参考程序。
5、上机内容
● 用MA TLAB 画出图1、2的频谱和谐波次数N=20时合成的波形。观察N 变化时合成波形和吉布斯现象。其中图1、2是一个周期的波形。
6、思考题
用FFT 函数画出习题6-5、6-6的频谱图。参考《信号与系统分析》402页
图1 图2
实验7 滤波器频域分析与卷积分析
1、实验目的
周期信号输入滤波器的响应可采用频域分析和时域分析方法。通过改变RC低通滤波器的时间常数或截止频率，观察滤波器的频域和时域性能。先用频域分析、再用卷积分析的方法验证分析的结果。
2、预习阅读内容
《信号与系统实验教程》实验3、7。《信号与系统分析》第2、6章。
3、参考程序
《信号与系统实验教程》实验3、7
例2.3-4程序（如何用MA TLAB实现卷积积分），
例3.3-1程序（如何用MA TLAB画滤波器的频率特性），
例3.3-2程序（如何用MA TLAB实现频域分析），
《信号与系统分析》第2、6章
计算机例题C2.4（计算卷积积分），
计算机例题C6.5（用频域方法计算周期信号通过滤波器的响应），
4、上机内容
滤波器为RC低通滤波器，输入信号为周期锯齿波如图1所示。当RC=0.5、2时，用MA TLAB 分析系统的输入频谱、输出频谱以及系统的时域响应。再用卷积分析的方法画出滤波器输出波形。
5、方法
F 。基波频率Ω。
(1)确定周期信号f(t)的频谱
n
(2)确定系统函数)(Ωjn H 和冲激响应)(t h 。 (3)计算输出信号的频谱
n
n F jn H Y )(Ω= (4)系统的时域响应
∑∞
-∞
=Ω=
n t jn n e Y t y )( MATLAB 计算为
y=Y_n*exp(j*w0*n'*t); (5)系统的时域响应的卷积计算。
)()()(t f t h t y *=
6、要求（画出4幅图）：
(1)在一幅图中画输入信号f(t)和输入信号幅度频谱|F(j ω)|。用多个子图画出。 (2)画出滤波器的幅度频谱|H(j ω)|。
(3)在一幅图中画输出信号y(t)和输出信号幅度频谱|Y(j ω)|。用多个子图画出。 (4)在一幅图中画输入信号f(t)、冲激响应波形h(t)和输出信号y(t)。
第一个信号实验的题目 1实现下列常用信号 （1）(5)u t +；（2）(1)t δ-；（3）cos(3)sin(2)t t +；（4）()[(1)(2)]f t t u t t u t t =?---； （5）0.5()4cos(),010t f t e t t π-=?= 2连续信号的基本运算与波形变换 已知信号2 2,2 1 ()33 t t f t ? -+-≤≤?=???，试画出下列各函数对时间t 的波形： （1）()f t -（2）(2)f t -+（3）(2)f t （4）1 (1)2 d f t dt +（5）(2)t f d ττ-∞-? 3连续信号的卷积运算 实现12()()f t f t *，其中1()f t 、2()f t 从第2个题目中任选3对组合。 4连续系统的时域分析 （1） 描述某连续系统的微分方程为()2()()()2()y t y t y t f t f t ''''++=+，求当输入信号为 2()2()t f t e u t -=时，该系统的零状态响应()y t 。 （2） 已知描述某连续系统的微分方程为2()()3()()y t y t y t f t '''+-=，试用MATLAB 绘出 该系统的冲激响应和阶跃响应的波形。 实验一答案： （1）(5)u t +在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下：
（2）(1)t δ-在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下： （3）cos(3)sin(2)t t +在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下： （4）()[(1)(2)]f t t u t t u t t =?---在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下： （5）0.5()4cos(),010t f t e t t π-=?=在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下：
实验总结 班级：10电子班学号：1039035 姓名：田金龙这学期的实验都有：信号的时域分析、线性时不变系统的时域分析、连续时间信号系统的频域分析、连续时间在连续时间信号的频域LTI系统的复频域分析、连续时间LTI系统的频域分析。在这学期的学习中学习了解到很多关于信号方面的处理方法加上硬件动手的实践能力，让我对课堂上所学到的知识有了更深层次的理解也加深了所学知识的印象。下面则是对每次实验的分析和总结： 实验一：信号的时域分析 在第一次试验中进行信号的时域分析还有的就是学会使用MATLAB软件来利用它实现一些相关的运算并且绘制出相关的信号图。在时域分析中掌握连续时间信号和离散时间信号的描述方法，并能够实现各种信号的时域变化和运算。了解单位阶跃信号和单位冲激信号的拓展函数，以便于熟悉这两种函数在之后的程序中的应用。在能够对简单信号的描述的前提下，通过一些简单的程序，实现信号的分析，时域反相，时域尺度变换和周期信号的描述。 clear, close all dt=0.01; t=-2:dt:2; x=u(t); plot(t,x) title('u signal u(t)') grid on 连续时间信号的时域分析后，则是离散时间信号的仿真。通过对连续时间信号的描述和对离散时间信号的描述，发现它们的不同之处在于对时间的定义和对函数的图形描述。在离散时间信号的图形窗口描述时，使用的是stem（n，x）函数。 在硬件实验中，使用一些信号运算单元，加法器，减法器，倍乘器，反相器，积分器和微分器。输入相应的简单信号，观察通过不同运算单元输出的信号。 实验二：线性时不变系统的时域分析 在线性时不变系统的时域分析中主要研究的就是信号的卷积运算，学会进行信号的卷积
《信号与系统及MATLAB实现》实验指导书
前言 长期以来，《信号与系统》课程一直采用单一理论教学方式，同学们依靠做习题来巩固和理解教学内容，虽然手工演算训练了计算能力和思维方法，但是由于本课程数学公式推导较多，概念抽象，常需画各种波形，作题时难免花费很多时间，现在，我们给同学们介绍一种国际上公认的优秀科技应用软件MA TLAB，借助它我们可以在电脑上轻松地完成许多习题的演算和波形的绘制。 MA TLAB的功能非常强大，我们此处仅用到它的一部分，在后续课程中我们还会用到它，在未来地科学研究和工程设计中有可能继续用它，所以有兴趣的同学，可以对MA TLAB 再多了解一些。 MA TLAB究竟有那些特点呢？ 1．高效的数值计算和符号计算功能，使我们从繁杂的数学运算分析中解脱出来； 2．完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化； 3．友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，易于学习和掌握； 4．功能丰富的应用工具箱，为我们提供了大量方便实用的处理工具； MA TLAB的这些特点，深受大家欢迎，由于个人电脑地普及，目前许多学校已将它做为本科生必须掌握的一种软件。正是基于这些背景，我们编写了这本《信号与系统及MA TLAB实现》指导书，内容包括信号的MA TLAB表示、基本运算、系统的时域分析、频域分析、S域分析、状态变量分析等。通过这些练习，同学们在学习《信号与系统》的同时，掌握MA TLAB的基本应用，学会应用MA TLAB的数值计算和符号计算功能，摆脱烦琐的数学运算，从而更注重于信号与系统的基本分析方法和应用的理解与思考，将课程的重点、难点及部分习题用MA TLAB进行形象、直观的可视化计算机模拟与仿真实现，加深对信号与系统的基本原理、方法及应用的理解，为学习后续课程打好基础。另外同学们在进行实验时，最好事先预习一些MA TLAB的有关知识，以便更好地完成实验，同时实验中也可利用MA TLAB的help命令了解具体语句以及指令的使用方法。
信号与系统实验指导书 通信教研室 辽宁工业大学 2009年8月
目录 实验一时域卷积积分- 1 - 实验二连续系统时域分析- 10 - 实验三离散系统时域分析- 13 - 实验四二阶低通滤波器的响应- 16 -
1 MATLAB 在信号与系统中的应用 1.1.1 实验目的 (1) 练习连续信号的产生。 (2) 练习傅里叶变换的分析。 (3) 练习连续系统分析。 1.1.2 实验仪器 计算机、MATLAB 软件环境。 1.1.3 实验内容 在下面的实验操作中，认真保存、记录每项操作的作用和目的。 （一） 练习连续信号的产生 已知连续信号()()sin()j t x t e t αω+=+。要求编写程序文件siggen.m ，完成以下功能： (1) 在0≤t ≤5之间，产生该信号。其中0.6,5αω=-=。 (2) 在3个子图上分别画出该信号、信号的实部和虚部，并对图形进行标注。 此外， (3) 将(2)中产生的图形文件以bmp 格式保存到桌面。 （二） 练习连续傅里叶变换的分析 已知信号12()sin(2)2cos(2)s t f t f t ππ=+，其中f 1=47Hz ，f 2=88Hz 。要求： (1) 在0≤t ≤5范围内，步长增量为0.001，求出该信号的傅里叶变换； (2) 在2个子图上，分别绘制该信号的波形和幅频、相频响应曲线图。 （三） 练习连续系统分析 某LTI 系统输入信号为信号1110()0 t u t ≤≤?=? ?其它 ，系统的冲激响应为0.2()t h t e -=，
长度为15。要求： (1) 在时间间隔为0.5前提下，完成系统的卷积计算； (2) 在2个子图上，绘出输入信号和输出信号曲线，并进行标注。 1.1.4 实验预习 (1) 读懂各例题实验程序，了解MA TLAB基本操作方法。 (2) 根据实验内容预先编写实验程序。 1.1.5 实验报告 (1) 列写实验内容和已调试通过的实验程序，并按实验记录完成实验报告，打印实验程序产生的曲线图形。 (2) 思考题 ①若通信信号由有用信号和信道噪声组成，该信号该如何产生？ ②连续系统分析的方法
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;
信号与系统综合实验项目doc 信号与系统综合实验项目 (竞 实 验 指 导 项目一 用MATLAB 验证时域抽样定理 目的： 通过MATLAB 编程实现对时域抽样定理的验证，加深抽样定理的明白得。同时训练应用运算机分析咨询题的能力。 任务： 连续信号f(t)=cos(8*pi*t)+2*sin(40*pi*t)+cos(24*pi*t)，通过理想抽样后得到抽样信号fs(t)，通过理想低通滤波器后重构信号f(t)。 方法： 1、确定f(t)的最高频率fm 。关于无限带宽信号，确定最高频率fm 的方法：设其频谱的模降到10-5左右时的频率为fm 。 2、确定Nyquist 抽样间隔T N 。选定两个抽样时刻：T S 信号与系统实验 姓名： 年级： 学号： 河南大学通信工程系 200 年月 目录 实验系统概述 (2) 1.1概述 (2) 1.2电路组成概述 (2) 1.3JH5004信号产生模块的使用方法 (5) 实验一常用信号的分类与观察 (8) 实验二信号的基本运算单元 (14) 实验三信号的合成 (19) 实验四线性时不变系统 (22) 实验五ＡＭ调制与解调 (26) 实验六信号的抽样与恢复（ＰＡＭ） (30) 实验系统概述 1.1 概述 在信号与系统课程主要包含确定信号经过线性时不变系统所涉及的基本概念与基本分析方法。JH5004实验系统紧密围绕当前“信号与系统”课程的核心内容，根据当今技术发展的特点，提供了一系列具有特色的实验项目。 1.2 电路组成概述 在JH5004“信号与系统”实验箱中，主要由以下功能模块组成： 1、基本运算单元； 2、信号的合成； 3、线性时不变系统； 4、零输入响应与零状态响应； 5、二阶串联谐振、二阶并联谐振； 6、有源与无源滤波器； 7、PAM传输系统 8、FDM传输系统； 9、PAM抽样定理； 在该硬件平台中模块化功能很强，其电路布局见图1.2.1所示。对于每一个模块，在PCB板上均有电路图与之对应。每个测试模块都能单独开设实验，便于教学与学习。 在实验箱中，可开设以下实验项目： 实验一、常用信号的分类与观察 实验二、信号的基本运算单元 实验三、信号的合成 实验四、线性时不变系统的测量 实验五、零输入响应与零状态响应分析 实验六、AM调制与解调 实验七、FDM传输系统 实验八、信号的抽样与恢复（PAM） 实验九、模拟滤波器实验 实验十、反馈系统的基本特性测量 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) 成都理工大学 核技术与自动化工程学院电气工程及其自动化专业 信号系统实验报告 学院：核技术与自动化工程学院专业 : 电气工程及其自动化 姓名：薛成成 学号：201106050228 指导老师：李琳琳 实验一MATLAB应用基础 一、实验性质 验证性实验 二、实验目的 1.掌握MATLAB编程及绘图的基本知识， 2.能表示在信号与系统中常用的连续及离散时间信号。 三、实验内容与步骤 （1）画出x(t)=cos(2*t)的波形，并判断x(t)是否为周期信号，若是周期信号，确定其周期。同时画出cos(2*t)*u(t)的波形。 （1）画出x（t）cos(2*t)的波形，并判断x（t）是否为周期信号，若是周期信号，确定其周期。同时画出cos（2*t）*u(t)的波形。 解： 在MATLAB中输入虾类命令: >>t=2:0.01:10; >> y=cos(2*t); >> plot(t,y) 实验二线性非时变系统的时域分析 一、实验性质 验证性试验 二、实验目的 掌握在时域中对连续和离散时间线性非时变系统响应进行分析的方法。 三、实验内容与步骤 （1）已知系统的微分方程如下，用MATLAB画出该系统的冲激响应及该系统在输入信号e(t)=exp(-2*t) 时的零状态响应的波形。（改变取样的时间间隔p观察仿真的效果） 实验程序及图像如下： >> a=[1 3 2]; >> b=[3]; >> impulse(b,a) （1） >> p=0.01;t=0:p:10; >> x=exp(-2*t); >> lsim(b,a,x,t); （2） P=0..01 >> p=0.1;t=0:p:10; >> x=exp(-2*t); >> lsim(b,a,x,t); （3）P=0.1 (2)已知离散系统的差分方程为：y(n)+y(n-1)+0.25y(n-2)=x(n)用MATLAB画出该系统的单位函数响应，写出相 广州大学 综合设计性实验 报告册 实验项目选频网络的设计及应用研究 学院物电学院年级专业班电子131 姓名朱大神学号成绩 实验地点电子楼316 指导老师 《综合设计性实验》预习报告 实验项目：选频网络的设计及应用研究 一 引言： 选频网络在信号分解、振荡电路及其收音机等方面有诸多应用。比如，利用选频网络可以挑选出一个周期信号中的基波和高次谐波。选频网络的类型和结构有很多，本实验将通过设计有源带通滤波器实现选频。 二 实验目的： （1）熟悉选频网络特性、结构及其应用，掌握选频网络的特点及其设计方法。 （2）学会使用交流毫伏表和示波器测定选频网络的幅频特性和相频特性。 （3）学会使用Multisim 进行电路仿真。 三 实验原理： 带通滤波器： 这种滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过，而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减和抑制。 典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成，如图1所示。 电路性能参数可由下面各式求出。 通带增益：CB R R R R A f vp 144+= 其中B 为通频带宽。 中心频率：)1 1(121 3 12 20R R C R f += π 通带宽度：)2 1(14 321R R R R R C B f -+= 品质因数：B f Q 0 = 此电路的优点是，改变f R 和4R 的比值，就可以改变通带宽度B 而不会影响中心频率0f 。 四 实验内容： 设计一个中心频率Hz f 20000=，品质因数5>Q 的带通滤波器。 五 重点问题： （1）确定带通滤波器的中心频率、上限频率及下限频率。 （2）验证滤波器是否能筛选出方波的三次谐波。 六 参考文献： [1]熊伟等.Multisim 7 电路设计及仿真应用.北京：清华大学出版社，2005. [2]吴正光，郑颜.电子技术实验仿真与实践.北京：科学出版社，2008. [4]童诗白等.模拟电子技术基础（第三版）.北京：高等教育出版社， 2001. 图1 二阶带通滤波器 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。 电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 学生姓名：xxx 学 号：2901305032 指导教师：崔琳莉 一、实验室名称：信号与系统实验室 二、实验项目名称：表示信号、系统的MATLAB 函数、工具箱 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。常见的基本信号可以简要归纳如下： 1、 单位抽样序列 ???=01)(n δ 00 ≠=n n 在MATLAB 中可以利用zeros()函数实现。 ;1)1(); ,1(==x N zeros x 如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ即： ?? ?=-01)(k n δ 0≠=n k n 2、单位阶跃序列 ???01)(n u 00<≥n n 在MATLAB 中可以利用ones()函数实现。 );,1(N ones x = 3、正弦序列 )/2sin()(?π+=Fs fn A n x 采用MATLAB 实现 )/***2sin(*1 :0fai Fs n f pi A x N n +=-= 4、复正弦序列 n j e n x ?=)( 采用MATLAB 实现 )**ex p(1 :0n w j x N n =-= 5、指数序列 n a n x =)( 采用MATLAB 实现 n a x N n .^1 :0=-= 四、实验目的： 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。 五、实验内容： MATLAB 仿真 六、实验器材（设备、元器件）： 计算机、MATLAB 软件。 七、实验步骤： 1、 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。 2、 在310≤≤n 内画出下面每一个信号： 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。 设计题目应用MATLAB实现连续信号的采样与重构仿真 1、设计目的 信号与系统课程设计是学习《信号与系统》课程必要的教学环节。由于该课程是专业基础课，需要通过实践了巩固基础知识，为使学生取得最现代化的设计技能和研究方法，课程设计训练也就成为了一个重要教学环节。通过对信号与系统一书的重新认识，我们将学习如何利用MATLAB软件进行仿真与重构并加深对滤波器的理解，这样的课程设计出了对我们的学习起着只关重要的作用，还可以很好的培养我们自己的动手能力。本次课程设计，我们会引入一个模拟的信号，通过MATLAB软件的防真技术来实现对它的分析、理解与学习。 MATLAB软件是今年来比较长用的一种数学软件，它有很强大的功能，主要侧重于某些理论知识的灵活运用。本次课程设计的目的是：增加对仿真软件MATLAB的感性认识，熟悉MATLAB软件平台的使用和MATLAB编程方法及常用语句；、初步掌握MATLAB的编程方法和特点；加深理解采样与重构的概念，应用MATLAB编程实现对信号的采样与重构；分别计算在临界采样、过采样、欠采样三种不同条件下重构信号的误差，并由此总结采样频率对信号重构误差的影响；学生需要自拟题目，根据自己手中的资料独立思考与分析，明确实习内容，制定实习步骤与方案，独立完成作业。 2、原理说明 2.1.1MATLAB MATLAB是美国Math Works公司产品，MATLAB现已被广泛于数学、通信、信号处理、自动控制、神经网络、图形处理等许多不同学科的研究中。并越来越多的应用到我们的学习生活中来，是目前通信工程上最广泛应用的软件之一。最初的MATLAB 只是一个数学计算工具。但现在的MATLAB已经远不仅仅是一个“矩阵实验室”，它已经成为一个集概念设计、算法开发、建模仿真，实时实现于一体的集成环境，它拥有许多衍生子集工具。 沈阳大学 《信号与系统》课程教学大纲 课程编码：A0303051 总学时：64 理论学时：64 实验学时：0 学分：4 适用专业：通信工程 先修课程：电路，高等数学，复变函数与积分变换，线性代数 一、课程的性质与任务 《信号与系统》是电类专业的一门重要的专业课程。它的任务是研究信号和线性非时变系统的基本理论和基本分析方法，要求掌握最基本的信号变换理论，并掌握线性非时变系统的分析方法，为学习后续课程，以及从事相关领域的工程技术和科学研究工作奠定坚实的理论基础。通过本课程的学习，学生将理解信号的函数表示与系统分析方法，掌握连续时间系统和离散时间系统的时域分析和频域分析，连续时间系统的S域分析和离散时间系统的Z域分析，以及状态方程与状态变量分析法等相关内容。通过实验，使学生掌握利用计算机进行信号与系统分析的基本方法，加深对信号与线性非时变系统的基本理论的理解，训练学生的实验技能和科学实验方法，提高分析和解决实际问题的能力。 二、课程学时分配 教学章节理论实践 第一章：信号与系统导论6 第二章：连续系统的时域分析8 第三章：信号与系统的频域分析18 第四章：连续系统的复频域分析10 第五章：系统函数的零、极点分析8 第六章：离散系统的时域分析6 第七章：离散系统的Z域分析8 总计64 三、课程的基本教学内容及要求 第一章信号与系统导论（6学时） 1.教学内容 （1）历史的回顾，应用领域，信号的概念 （2）系统的概念，常用的基本信号 （3）信号的简单处理，单位冲激函数 2.重点及难点 教学重点：信号的描述、阶跃信号与冲激信号；信号的运算；线性时不变系统判据；系统定义 教学难点：信号及其分类，信号分析与处理，系统分析 3.课程教学要求 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：信息与通信工程学院专业：电子信息工程 班级： 学号： 学生姓名： 2012年12月11日 信号与系统实验 项目列表 信号的频谱图 Signals Frequency Spectrum 连续时间系统分析 Analysis for Continuous-time System 信号抽样 Signal Sampling 离散时间LTI系统分析 Analysis for Discrete-time LTI System 语音信号的调制解调 Modulation and Demodulation for Audio Signals Simulink?模拟信号的调制解调 Modulation and Demodulation for Analog Signals in Simulink ? 实验1信号的频谱图 一、实验目的 1. 掌握周期信号的傅里叶级数展开； 2. 掌握周期信号的有限项傅里叶级数逼近； 3. 掌握周期信号的频谱分析； 4. 掌握连续非周期信号的傅立叶变换； 5. 掌握傅立叶变换的性质。 二、实战演练（5道题） 1.已知周期三角信号如下图1-5所示，试求出该信号的傅里叶级数，利用MA TLAB编程 实现其各次谐波的叠加，并验证其收敛性。 解： 调试程序如下： clc clear t=-2:0.001:2; omega=pi; y=-(sawtooth(pi*t,0.5)/2+0.5)+1; plot(t,y),grid on; xlabel('t'),ylabel('周期三角波信号'); axis([-2 2 -0.5 1.5]) n_max=[1 3 5 11 47]; N=length(n_max); for k=1:N n=1:2: n_max(k); c=n.^2; b=4./(pi*pi*c); x=b*cos(omega*n'*t)+0.5; figure; plot(t,y,'b'); hold on; plot(t,x,'r'); hold off; xlabel('t'),ylabel('部分和的波形'); axis([-2 2 -0.5 1.5]);grid on; title(['最大谐波数=',num2str(n_max(k))]) end 运行结果如下： 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) 信号与系统综合设计实验项目 实 验 指 导 项目一 用MATLAB 验证时域抽样定理 目的： 通过MATLAB 编程实现对时域抽样定理的验证，加深抽样定理的理解。同时训练应用计算机分析问题的能力。 任务： 连续信号f(t)=cos(8*pi*t)+2*sin(40*pi*t)+cos(24*pi*t)，经过理想抽样后得到抽样信号fs(t)，通过理想低通滤波器后重构信号f(t)。 方法： 1、确定f(t)的最高频率fm 。对于无限带宽信号，确定最高频率fm 的方法：设其频谱的模降到10-5左右时的频率为fm 。 2、确定Nyquist 抽样间隔T N 。选定两个抽样时间：T S 目录实验一、MATLAB 基本应用 实验二、实验二信号的时域表示 实验三、连续信号卷积 实验四、典型周期信号的频谱表示 实验五、傅立叶变换性质研究 实验六、系统的零极点分析 实验七离散信号分析 实验一 MATLAB 基本应用 一、实验目的：学习MATLAB的基本用法，了解 MATLAB 的目录结构和基本功能以及MATLAB在信号与系统中的应用。 二、实验内容： 例一已知x的取值范围，画出y=sin(x)的图型。 参考程序：x=0:0.05:4*pi; y=sin(x); plot(y) 例二计算y=sin(π/5)+4cos(π/4) 例三已知z 取值范围，x=sin(z);y=cos(z);画三维图形。 z=0:pi/50:10*pi; x=sin(z); y=cos(z); plot3(x,y,z) xlabel('x') ylabel('y') zlabel('z') 例四已知x的取值范围，用subplot函数绘图。 参考程序：x=0:0.05:7; y1=sin(x); y2=1.5*cos(x); y3=sin(2*x); y4=5*cos(2*x); subplot(2,2,1),plot(x,y1),title('sin(x)') subplot(2,2,2),plot(x,y2),title('1.5*cos(x)') subplot(2,2,3),plot(x,y3),title('sin(2*x)') subplot(2,2,4),plot(x,y4),title('5*cos(2*x)') 单位阶跃信号 u(t+3)-2u(t) 其中 u(t)=1/2+(1/2)sign(t) Sigh(t)是符号函数t>0时为1，t<0时为-1； clear all %利用maple中的heaviside函数来实现u(t+3)-2u(t) syms t f=maple('Heaviside(t+3)-2*Heaviside(t)'); t1=-3*pi:0.01:3*pi;%注意精度问题 ff=subs(f,t,t1); figure(1); plot(t1,ff); axis([-5,5,-1.2,1.2]); title('u(t+3)-2u(t)'); %利用自己编写的heaviside函数来实现u(t+3)-2u(t) t=-5:0.01:5; f=Heaviside(t+3)-2*Heaviside(t); figure(2); plot(t,f); axis([-5,5,-1.2,1.2]); title('u(t+3)-2u(t)') %利用符号函数来实现u(t) t=-5:0.05:5; f=sign(t); ff=1/2+1/2*f; figure(3); plot(t,ff); axis([-5 5 -0.1 1.1]); title('u(t)') %利用符号函数来实现u(t+3)-2u(t) t=-5:0.01:5; f=(1/2+1/2*sign(t+3))-2*(1/2+1/2*sign(t)); figure(4) plot(t,f),axis([-5,5,-1.2,1.2]),title('u(t+3)-2u(t)') 实验要求 1.实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。 1)认真阅读实验指导书，进行必要的估算。 2)完成各实验“预习要求”中的内容。 3)熟练实验内容及各仪器的使用方法及注意事项。 2.对仪器操作及实验箱线路接线必须认真，确定无误后才能接通电源。 3.若在实验中发现有破坏性异常现象（例如有冒烟，发烫或异味），应立即关断电源，保持现场，报告实验老师，找出原因，排除故障。经指导教师同意后再继续实验。 4.实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果，所记录的实验结果应经指导教师审阅签字。 5.实验结束后，必须关断电源，拔出电源插头，并将仪器、设备、工具、导线等按规格整理。 6.实验后，每个同学必须按要求独立完成实验报告。 目录 实验一非正弦信号的谐波分解 (1) 一、实验目的 (1) 二、预习要求 (1) 三、实验仪器 (1) 四、实验原理 (1) 五、实验内容 (4) 六、实验报告 (6) 实验二波形的合成 (7) 一、实验目的 (7) 二、预习要求 (7) 三、实验仪器 (7) 四、实验内容 (7) 五、实验报告 (8) 实验一非正弦信号的谐波分解 一、实验目的 1、掌握利用傅氏级数进行谐波分析的方法。 2、学习和掌握不同频率的正弦波相位差的鉴别与测试方法，并复习李沙育图形的观测方法。 3、掌握带通滤波器特性的有关测试。 二、预习要求 1、阅读实验指导书的相关内容。 2、复习高等数学中傅里叶三角级数的原理，以及它在谐波分析中的应用、测量方法。 3、复习带通滤波器的原理及实验方法。 三、实验仪器 XDDL—01型实验箱、双踪示波器、信号发生器、万用表、直流电源。 四、实验原理 1、在电力电子系统中最常用的是正弦交流信号，电路的分析以其作为基础。然而，电子技术领域中常遇到另一类交流电，虽是周期波，却不是正弦量，统称为非正弦周期信号，常见的有方波、锯齿波等等。它们对电路产生的影响比单频率的正弦波复杂得多，即使在最简单的线性电路中，也无法使用相量模型或复频域分析法，而必须去解形式复杂的微积分方程，十分麻烦。为求简化，是否可将其转化成正弦波呢？高等数学的傅里叶解析给了肯定的答案。 2、傅里叶解析认为任意一个逐段光滑的周期函数() f x均可分解出相应的三角级数，且其级数在每一连续点收敛于() f x，在每一个间断点收敛于函数() f x的左右极限的平均值。反映到电子技术领域中，就是说任意一个非正弦交流电都可以被分解成一系列频率与它成整数倍的正弦分量。也就是说我们在实际工作中所遇到的各种波形的周期波，都可以由有限或无限个不同频率的正弦波组成。 1信号与系统实 验讲义(6实验版)
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