(d) 验证性质:x(t)*u(t)??t??x(t)dt
选择信号x(t)(建议选择一个时限信号)的数学表达式为:
?
t??x(t)dt的数学表达式为:
t手工绘制的???x(t)dt波形如下:
执行程序Q1_9,输入信号x(t) 和u(t) 的数学表达式,得到的信号及其卷积的波形图如下:
验证所得结论是:
(e) 验证性质:x(t)*h(t?t0)?x(t?t0)*h(t)
选择信号x(t)的数学表达式为: 选择信号h(t)的数学表达式为: 选择的t0=:
执行程序Q1_9,输入信号x(t) 和h(t-t0) 的数学表达式,得到的信号及其卷积的波形图如下:
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执行程序Q1_9,输入信号x(t-t0) 和h(t) 的数学表达式,得到的信号及其卷积的波形图如下:
验证所得结论是:
Q1-14:做如下总结:
1、信号与系统分析,就是基于信号的分解,在时域中,信号主要分解成:
2、写出卷积的运算步骤,并谈谈你对卷积的一些基本性质的理解。利用MATLAB计算卷积的函数是什么?如何使用?
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3、在时域中,描述一个连续时间LTI系统的数学模型有:
4、MATLAB是如何表示一个由微分方程描述的连续时间LTI系统的?求解连续时间LTI系统的单位冲激响应、单位阶跃响应以及系统在某一个输入信号作用下的零状态响应的MATLAB函数有哪些?
四、实验报告要求
1、按要求完整书写你所编写的全部MATLAB程序
2、详细记录实验过程中的有关信号波形图(存于自带的U盘中),图形要有明确的标题。全部的MATLAB图形应该用打印机打印,然后贴在本实验报告中的相应位置,禁止复印件。
3、实事求是地回答相关问题,严禁抄袭。
本实验完成时间: 年 月 日
实验二 连续时间信号的频域分析
一、实验目的
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1、掌握连续时间周期信号的傅里叶级数的物理意义和分析方法; 2、观察截短傅里叶级数而产生的“Gibbs现象”,了解其特点以及产生的原因; 3、掌握连续时间傅里叶变换的分析方法及其物理意义;
4、掌握各种典型的连续时间非周期信号的频谱特征以及傅里叶变换的主要性质;
5、学习掌握利用MATLAB语言编写计算CTFS、CTFT和DTFT的仿真程序,并能利用这些程序对一些典型信号进行频谱分析,验证CTFT、DTFT的若干重要性质。
基本要求:掌握并深刻理傅里叶变换的物理意义,掌握信号的傅里叶变换的计算方法,掌握利用MATLAB编程完成相关的傅里叶变换的计算。
二、实验原理及方法
1、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS分析
任何一个周期为T1的正弦周期信号,只要满足狄利克利条件,就可以展开成傅里叶级数。 其中三角傅里叶级数为:
x(t)?a0??[akcos(k?0t)?bksin(k?0t)] 2.1
k?1??或: x(t)?a0??ck?1kcos(k?0t??k) 2.2
其中?0?2?,称为信号的基本频率(Fundamental frequency),a0,ak,和bk分别是信号T1x(t)的直流分量、余弦分量幅度和正弦分量幅度,ck、?k为合并同频率项之后各正弦谐波分
量的幅度和初相位,它们都是频率k?0的函数,绘制出它们与k?0之间的图像,称为信号的频谱图(简称“频谱”),ck-k?0图像为幅度谱,?k-k?0图像为相位谱。
三角形式傅里叶级数表明,如果一个周期信号x(t),满足狄里克利条件,那么,它就可以被看作是由很多不同频率的互为谐波关系(harmonically related)的正弦信号所组成,其中每一个不同频率的正弦信号称为正弦谐波分量 (Sinusoid component),其幅度(amplitude)为ck。也可以反过来理解三角傅里叶级数:用无限多个正弦谐波分量可以合成一个任意的非正弦周期信号。
指数形式的傅里叶级数为:
x(t)?k????aek?jk?0t 2.3
其中,ak为指数形式的傅里叶级数的系数,按如下公式计算:
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