实验报告

课程名称：信号与系统                             

实验项目名称：实验4  信号抽样及抽样定理 

                                                                                                                                             

实验目的:

学会运用MATLAB完成信号抽样及对抽样信号的频谱进行分析；学会运用MATLAB改变抽样间隔，观察抽样后信号的频谱变化；学会运用MATLAB对抽样后的信号进行重建。进一步加深对信号采样和重建过程的理解。

实验环境:

MATLAB

实验内容及步骤:

1.设有三个不同频率的正弦信号，频率分别为

。现在用抽样频率对这三个正弦信号进行抽样，用MATLAB命令画出各抽样信号的波形及频谱，并分析频率混叠现象。

（1）代码：

dt = 0.000001;

Ts = 1/3800;

t1 = -0.005:dt:0.005;

ft = sin(2*pi*100*t1);

subplot(221)

plot(t1,ft), grid on

xlabel('Time(sec)'),ylabel('f(t)')

title('f1的信号')

N=500;

k = -N:N;

W = 2*pi*k/((2*N+1)*dt);

Fw = dt*ft*exp(-j*t1'*W);

subplot(222)

plot(W,abs(Fw)), grid on

xlabel('\omega'),ylabel('F(w)')

title('f1的频谱')

t2 = -0.005:Ts:0.005;

fst = sin(2*pi*100*t2);

subplot(223)

plot(t1,ft,':'),hold on

stem(t2,fst),grid on

xlabel('Time(sec)'),ylabel('fs(t)')

title('抽样后的信号'),hold off

Fsw = Ts*fst*exp(-j*t2'*W);

subplot(224)

plot(W,abs(Fsw)), grid on

xlabel('\omega'),ylabel('Fs(w)')

title('抽样后的频谱')

（2）代码：

dt = 0.000001;

Ts = 1/3800;

t1 = -0.005:dt:0.005;

ft = sin(2*pi*200*t1);

subplot(221)

plot(t1,ft), grid on

xlabel('Time(sec)'),ylabel('f(t)')

title('f2的信号')

N=500;

k = -N:N;

W = 2*pi*k/((2*N+1)*dt);

Fw = dt*ft*exp(-j*t1'*W);

subplot(222)

plot(W,abs(Fw)), grid on

xlabel('\omega'),ylabel('F(w)')

title('f2的频谱')

t2 = -0.005:Ts:0.005;

fst = sin(2*pi*200*t2);

subplot(223)

plot(t1,ft,':'),hold on

stem(t2,fst),grid on

xlabel('Time(sec)'),ylabel('fs(t)')

title('抽样后的信号'),hold off

Fsw = Ts*fst*exp(-j*t2'*W);

subplot(224)

plot(W,abs(Fsw)), grid on

xlabel('\omega'),ylabel('Fs(w)')

title('抽样后的频谱')

（3）代码

dt = 0.00001;

Ts = 1/3800;

t1 = -0.0005:dt:0.0005;

ft = sin(2*pi*3800*t1);

subplot(221)

plot(t1,ft), grid on

xlabel('Time(sec)'),ylabel('f(t)')

title('f3的信号')

N=500;

k = -N:N;

W = 2*pi*k/((2*N+1)*dt);

Fw = dt*ft*exp(-j*t1'*W);

subplot(222)

plot(W,abs(Fw)), grid on

xlabel('\omega'),ylabel('F(w)')

title('f3的频谱')

t2 = -0.0005:Ts:0.0005;

fst = sin(2*pi*3800*t2);

subplot(223)

plot(t1,ft,':'),hold on

stem(t2,fst),grid on

xlabel('Time(sec)'),ylabel('fs(t)')

title('抽样后的信号'),hold off

Fsw = Ts*fst*exp(-j*t2'*W);

subplot(224)

plot(W,abs(Fsw)), grid on

xlabel('\omega'),ylabel('Fs(w)')

title('抽样后的频谱')

2 结合抽样定理，用MATLAB编程实现信号经冲激脉冲抽样后得到的抽样信号及其频谱，并利用重构信号。

代码：

wm =8;

wc = 1.2*wm;

Ts = 0.1;

n = -50:50;

nTs = n *Ts;

fs = sinc(nTs/pi);

t = -5:0.1:5;

ft=fs*Ts*wc/pi*sinc((wc/pi)*(ones(length(nTs),1)*t-nTs'*ones(1,length(t))));

t1 = -5:0.1:5;

f1 = sinc(t1/pi);

subplot(311)

plot(t1,f1,':'), hold on

stem(nTs,fs),grid on

xlabel('nTs'),ylabel('f(nTs)');

title('抽样间隔Ts=0.1时的抽样信号fs（t）')

hold off

subplot(312)

plot(t,ft),grid on

xlabel('t'),ylabel('f(t)');

title('由fs（t）信号重建得到Sa（t）信号')

error = abs(ft-f1);

subplot(313)

plot(t,error),grid on

xlabel('t'),ylabel('error(t)');

title('重建信号与原Sa（t）信号的绝对误差')

1.     问题与思考

4.1 通过简单计算，说明例3中重建信号失真的原因。

答：由于抽样间隔改为2.5，对比例2可以发现sw明显变小，容易产生频谱混叠，而且低通滤波器的截止频率不满足 是的是的扫地僧   不能完整的输出信号

4.2 说明例2与例3中nTs向量和t向量的区别。

答：在信号的意义上nTS相当于离散的，t则为连续的

 

第二篇：信号与系统实践分析与体会心得(绝对精品)

信号与系统实践分析

班级：电子11

姓名：王氏

准考证号：05491122XXXX

《信号与系统》实践分析

信号与系统是电子信息类学生重要的技术基础学科，是一门实用性很强，涉及面较广的专业课。它与工程世界息息相关。随着信息时代的步入，及计算机数学工具软件的发展，利用软件实现信号与系统的方针与实践已成为主流，MATLAB软件强大的数值分析和计算结果可视化功能使信号与系统的繁杂的计算分析和变成的可视化变的易于实现。而信号与系统的学习离不开实验，在即将毕业的此时，我们再一次重温了信号与系统这门学科，并且应用MATLAB软件做了一系列实验。

一、 这次实验主要通过MATLAB软件来实现，实验包括：

1) 实验1：使用MATLAB软件产生信号。

实验目的：1、基本学会MATLAB的使用。2、会使用MATLAB产生连续信号并实现信号的可视化。

2) 实验2：MATLAB用于连续系统时域分析。

实验目的：1、基本会分析连续时间信号的卷积积分，使图像可视化。2、对LTI系统的时域特性仿真，对系统的冲激响应和阶跃响应等有更深入的理解和掌握。

3) 实验3：连续时间信号的频域特性。

实验目的:会使用MATLAB分析连续信号的频谱特性。

4) 实验4：连续信号与系统的复频域特性。

实验目的:1、基本会求连续信号的拉式反变换。2、基本会分析连续系统零极点，并求系统的冲激响应。

5) 实验5:离散信号与系统的Z域分析。

实验目的：1、基本会求离散信号的Z反变换。2、基本会分析离散系统的零极点，并求系统的冲激响应。

二、 这次实验使我进一步了解了MATLAB软件，且能熟悉的使用MATLAB软件：

1) 打开软件，输入命令，编制程序；

2) 明确相应的数据量，计算相应的函数值；

3) 设置绘图参数，并绘制函数，主要命令：plot，ezplot，subplot，基本形

式：plot（x，y，s），其中x，y选用于相同类型的等长图像属性；

4) 保存并运行程序；

5) 得到所需图形，记录结果并绘制图形。

三、 实验体会与心得：

实验是一门实践科学，但它也是要以理论为基础的。在实验过程中，我们需要用理论知识去分析数据。因此实验前的理论复习是实验顺利进行的保证。多次的实践让我明白不能打没准备的仗，因此实验前我复习了信号与系统并且重温了关于MATLAB的知识。

这次的实验，让我更加深刻地掌握了MATLAB的应用技巧和编程语言，我也更加意识到了信号与系统这门学科的重要性。实验中，我也遇到了问题，但经过老师的解析，都一一改正并融会贯通。在此向许老师表示感谢。这个过程让我学会了数据的处理和误差分析，我也更能理解思考和分析的过程。

实践是一种工学结合。在重温理论的同时，也让我走出了书本。对科学实验的理解使我在知识层面获得了很多。而动手能力无疑更能对我以后的发展有很大的帮助。

信号与系统的学习带给我的太多太多，我定会学好这门课程。我也会更加注重理论与实践的相结合，这次实验的句号也是将来的开始，这是在为自己的将来奠基。