利用MATLAB实现常用非周期时间信号的频谱和FT的性质（微分特性和卷积定理）

成 绩 评 定 表

学生姓名 专 业 通信工程 班级学号 课程设计题目 常用非周期时间信号的频谱和FT的性质（微分特性和卷积定理） 评 语 组长签字： 成绩 日期

2017 年 7 月 日

课程设计任务书

学 院 学生姓名 信息科学与工程 专 业 班级学号 通信工程 常用非周期时间信号的频谱和FT的性质（微分特性和卷课程设计题目 积定理） 实践教学要求与任务: 1、 学习Matlab软件及应用； 2、 学习并研究常用非周期时间信号的频谱和FT的性质（微分特性和卷积定理）有关理论； 3、利用Matlab编程，完成常用非周期时间信号的频谱和FT的性质（微分特性和卷积定理）课题； 4、写出课程设计报告，打印程序，给出运行结果。 工作计划与进度安排: 第1-2天： 1、学习使用Matlab软件、上机练习 2、明确课题内容，初步编程 第3-5天： 1、上机编程、调试 2、撰写课程设计报告书 3、检查编程、运行结果、答辩 4、上交课程设计报告 指导教师： 2017年7月 日 专业负责人： 2016年7月 日 学院教学副院长： 2016年7月 日

目录

一、引言 ....................................................... 1 二、MATLAB入门 ................................................ 2

2.1 MATLAB7.0介绍 ....................................................... 2 2.2利用MATLAB7.0编程完成习题设计 ....................................... 3

三、利用MATLAB7.0实现常用非周期时间信号的频谱和FT的性质（微分特性和卷积定理） ................................................. 4

3.1基本连续时间信号的可视化 ............................................ 4

3.1.1 单位阶跃信号 .................................................... 4 3.1.2门信号 .......................................................... 5 3.1.3 指数信号 ........................................................ 6 3.1.4 余弦信号 ........................................................ 6 3.1.5 抽样信号 ........................................................ 7 3.2非周期连续时间信号的频域分析 ........................................ 8 3.2.1单边指数信号的频域分析 .......................................... 8 3.2.2门信号的频域分析 ............................................... 10 3.3 非周期连续时间信号的FT性质 ........................................ 11 3.3.1 微分特性 ....................................................... 11 3.3.2 卷积的计算 ..................................................... 12 3.3.3 时域卷积定理 ................................................... 12 3.3.4 频域卷积定理 ................................................... 14

四、结论 ...................................................... 16 五.参考文献 ................................................... 18

一、引言

本文概述了信号仿真系统的需求、总体结构、基本功能。重点介绍了利用Matlab软件设计实现信号仿真系统的基本原理及功能，以及利用Matlab软件提供的图形用户界面（Graphical User Interfaces ,GUI）设计具有人机交互、界面友好的用户界面。本文采用Matlab的图形用户界面设计功能, 开发出了各个实验界面。在该实验软件中, 集成了信号处理中的多个实验, 应用效果良好。本系统是一种演示型软件,用可视化的仿真工具,以图形和动态仿真的方式演示部分基本信号的传输波形和变换，使学习人员直观、感性地了解和掌握信号与系统的基本知识。

《信号与系统》课程是一门实用性较强、涉及面较广的专业基础课，该课程是将学生从电路分析的知识领域引入信号处理与传输领域的关键性课程,对后续专业课起着承上启下的作用. 该课的基本方法和理论大量应用于计算机信息处理的各个领域,特别是通信、数字语音处理、数字图像处理、数字信号分析等领域,应用更为广泛。

在线性时不变连续系统中，利用系统的冲激响应和叠加原理来求系统对任意信号的零状态响应，这就是卷积的基本原理。信号的卷积是针对时域信号处理的一种分析方法，信号的卷积一般用于求取信号通过某系统后的响应。在信号与系统中，我们通常求取某系统的单位冲激响应，所求得的h(k)可作为系统的时域表征。任意系统的系统响应可用卷积的方法求得。

离散时间信号是时间上不连续的“序列”，因此，激励信号分解为脉冲序列的工作就很容易完成，对应每个样值激励，系统得到对此样值的响应。每一响应也是一个离散时间序列，把这些序列叠加既得零状态响应。因为离散量的叠加无需进行积分，因此，叠加过程表现为求“卷积和”。

作为信号与系统的基本分析软件之一，利用MATLAB进行信号与系统的分析与设计是通信以及信息工程学科的学生所要掌握的必要技能之一。通过学习并使用MATLAB语言进行编程实现课题的要求，对学生能力的培养极为重要。尤其会提高综合运用所学理论知识进行分析问题、解决问题的能力，也便于将理论知识与实践相结合，并得以更好地掌握信号分析与处理的基本方法与实现。这也将为后续相关的课程学习打下一定的基础,从而在以后相关课程设计与分析的时候达到对MATLAB的熟练应用与融会贯通。

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