信号与系统实验教程（只有答案）

信 号 与 系 统

实 验 教 程（只有答案）

（实验报告）

这么玩！

目录

实验一 信号与系统的时域分析 ..................................................................................................... 2

三、实验内容及步骤 ............................................................................................................... 2 实验二 连续时间信号的频域分析 ............................................................................................. 14

三、实验内容及步骤 ............................................................................................................. 14 实验三 连续时间LTI系统的频域分析 .................................................................................... 35

三、实验内容及步骤 ............................................................................................................. 35 实验四 通信系统仿真 ................................................................................................................. 41

三、实验内容及步骤 ............................................................................................................. 41 实验五 连续时间LTI系统的复频域分析 .................................................................................. 51

三、实验内容及步骤 ............................................................................................................. 51

实验一 信号与系统的时域分析

三、实验内容及步骤

实验前，必须首先阅读本实验原理，读懂所给出的全部范例程序。实验开始时，先在计算机上运行这些范例程序，观察所得到的信号的波形图。并结合范例程序应该完成的工作，进一步分析程序中各个语句的作用，从而真正理解这些程序。

实验前，一定要针对下面的实验项目做好相应的实验准备工作，包括事先编写好相应的实验程序等事项。

Q1-1：修改程序Program1_1，将dt改为0.2，再执行该程序，保存图形，看看所得图形

的效果如何？

dt = 0.01时的信号波形 dt = 0.2时的信号波形

这两幅图形有什么区别，哪一幅图形看起来与实际信号波形更像？ 答：

Q1-2：修改程序Program1_1，并以Q1_2为文件名存盘，产生实指数信号x(t)=e-0.5t。 要

求在图形中加上网格线，并使用函数axis()控制图形的时间范围在0~2秒之间。然后执行该程序，保存所的图形。

修改Program1_1后得到的程序Q1_2如下： 信号x(t)=e-0.5t的波形图

clear, % Clear all variables

close all, % Close all figure windows dt = 0.2; % Specify the step of time variable t = -2:dt:2; % Specify the interval of time x = exp(-0.5*t); % Generate the signal plot(t,x) grid on;

axis ([0 2 0 1 ]) title('Sinusoidal signal x(t)')

xlabel('Time t (sec)')

Q1-3：修改程序Program1_1，并以Q1_3为文件名存盘，使之能够仿真从键盘上任意输入

的一个连续时间信号，并利用该程序仿真信号x(t)=e-2t。

修改Program1_1后得到的程序Q1_3如下： 信号x(t)=e-2t的波形图

clear, close all, dt = 0.2; t = -2:dt:2; x=input('Input x(t):');

plot(t,x) grid on;

axis ([0 2 -1 1 ]) title('Sinusoidal signal x(t)') xlabel('Time t (sec)')

Q1-4：将实验原理中所给的单位冲激信号和单位阶跃信号的函数文件在MATLAB文件编辑

器中编写好，并分别以文件名delta和u存入work文件夹中以便于使用。

抄写函数文件delta如下： 抄写函数文件u如下：

function y = delta(t) % Unit step function dt = 0.01; function y = u(t)

y = (u(t)-u(t-dt))/dt; y = (t>=0); % y = 1 for t > 0, else y = 0

Q1-5：修改程序Program1_4，并以Q1_5为文件名存盘，利用axis()函数，将图形窗口的

横坐标范围改为-2≤n≤5，纵坐标范围改为-1.5≤ x ≤1.5。

修改Program1_4后得到的程序Q1_5如下： 信号的波形图

clear, close all, n = -5:5;

x = [zeros(1,4), 0.1, 1.1, -1.2, 0, 1.3, zeros(1,2)]; stem (n,x,'.') grid on,

axis([-2 5 -1.5 1.5]);

title ('A discrete-time sequence x[n]') xlabel ('Time index n')

Q1-6：仿照前面的示例程序的编写方法，编写一个MATLAB程序，以Q1_6为文件名存盘，

使之能够在同一个图形窗口中的两个子图中分别绘制信号x[n]=0.5|n| 和x(t)=cos(2πt)[u(t)-u(t-3)]。要求选择的时间窗能够表现出信号的主要部分（或特征）。

编写的程序Q1_6如下： 信号x[n]=0.5|n| 的波形图和信号x(t)=cos(2πt)[u(t)-u(t-3)]的波形

图

clear,close all, t = -1:0.01:4;

xt = cos(2*pi*t).*(u(t)-u(t-3)); n=-5:5;

xn=(0.5).^abs(n); subplot(211)

plot(t,xt) grid on,

title ('Original signal x(t)') subplot(212)

stem(n,xn,'.') grid on,

title ('Original signal x(n)') xlabel ('Time t (sec)')

Q1-7：根据示例程序的编程方法，编写一个MATLAB程序，以Q1_7为文件名存盘，由给

定信号x(t) = e-0.5tu(t) 求信号y(t) = x(1.5t+3)，并绘制出x(t) 和y(t)的图形。

编写的程序Q1_7如下：

编写产生x(t)的函数文件x.m function y=x(t) y=exp(-0.5*t).*u(t);

clear,close all, t = -3:0.01:4;

xt = x(t); % Generate the original signal x(t) yt=x(1.5*t+3); subplot(211)

plot(t,xt) % Plot x(t) grid on,

title ('Original signal x(t)') subplot(212)

plot(t,yt) % Plot x(t) grid on,

title ('Original signal y(t)') xlabel ('Time t (sec)')

信号x(t)的波形图 信号y(t) = x(1.5t+3) 的波形图

Q1-8：给定一个离散时间信号x[n] = u[n] – u[n-8]，仿照示例程序Program1_5，编写程序

Q1_8，产生x[n]的左移序列x1[n] = x[n+6]和右移序列x2[n] = x[n-6]，并在同一个图形窗口的三个子图中分别绘制这三个序列的图形。

编写的程序Q1_8如下：

编写产生x(t)的函数文件xx.m

function y=xx(n) y=u(n)-u(n-8); clear,close all, n = -10:15;

x =xx(n); % Generate the original signal x(n)

x1 = xx(n+6); % Shift x(t) to the left by 2 second to get x1(n+6) x2 =xx(n-6); % Shift x(t) to the right by 2 second to get x2(n-6) subplot(311)

stem(n,x,'.') % Plot x(t) grid on,

title ('Original signal x(n)') subplot (312)

stem (n,x1,'.') % Plot x1(t) grid on,

title ('Left shifted version of x(n)') subplot (313)

stem (n,x2,'.') % Plot x2(t) grid on,

title ('Right shifted version of x(n)') xlabel ('Time t (sec)')

信号波形图

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/x03v.html