课程实验报告学年学期2０15-２016学年第二学期课程名称信号与系统实验名称连续与离散系统得频域分析实验室北校区5号楼计算机房专业年级电气14１学生姓名宋天绍学生学号2０1401１5９5提交时间２016、6、1９成绩任课教师吴凤娇水利与建筑工程学院实验二:连续与离散系统得频域分析一:实验目得ﻩ1：学习傅里叶正变换与逆变换,理解频谱图形得物理含义2:了解连续与离散时间系统得单位脉冲响应３:掌握连续时间系统得频率特性二:实验原理１、傅里叶正变换与逆变换公式正变换：逆变换:频域分析将激励信号分解为无穷多个正弦分量得与。,R(ω)为傅里叶变换;各频率分量得复数振幅激励３各函数说明：(1）imｐuｌｓe冲激响应函数:[Y,X,Ｔ］=impｕlse(num,ｄen)；num分子多项式系数;ｎum=[b(1)b(2）…b（n+１）];dｅn分母多项式系数；den=[a(1)ａ(2)…a(n+1)];Y,X,T分别表示输出响应,中间状态变量与时间变量;如：,等价于定义den=［153]；ｎuｍ=[１２];［Ｙ，X，Ｔ]=iｍpｕlse(ｎｕm,dｅｎ);（2)step阶跃响应函数:[Y,X,Ｔ]＝step(nｕｍ,dｅn);nｕm分子多项式;den分母多项式Y,X,T分别表示输出响应,中间状态变量与时间变量;如:,den=[153];nuｍ=［１２];［Y，X,Ｔ]＝step（ｎum，dｅn)；(３)iｍpz数字滤波器得冲激响应[h，t]=ｉｍｐz(b,a，n)b分子多项式系数；a分母多项式系数;n采样样本h离散系统冲激响应;t冲激时间,其中t＝［0:n-１]'，ｎ=length(t)时间样本数(4)freqs频域响应［ｈ,w]=fｒｅqs(b,a,f)b,a定义同上,f频率点个数ｈ频域响应,w频域变量三.实验内容1.周期信号傅里叶级数已知连续时间信号,其中取值如下：(X为学号得后两位)要求画出信号得时域波形与频域波形(幅度谱与相位谱)。分析该信号有几个频率成分,频率分别就是多少,振幅为多少,相位为多大。理解并体会连续信号可以分解为无穷多正弦波叠加。（１)mａnｄｗｉndｏｗ程序清单:%％信号得频域成分表示法例子:正弦波得叠加t=０:２０/400:20;w1=1;w2=４;w3=8；ｆai１=0;ｆai2=pi/3;fai３＝pi/2;%在命令窗口分别输入A1,A2,A３振幅值A1＝ｉnput('ＩnｐｕttｈｅａmｐｌituｄeA1foｒw1=1:＇);A2=inｐut('InｐuttheampｌitudeＡ２forw2=4:'）;A3=input(＇InｐuｔtheａmplitudeA3foｒw３＝８：＇)；％连续时间信号形x(t)f1=A1*coｓ（w1*t＋fai1）;f2＝A２*cos（w2*t+fai2);f3＝A3*cos（w3*t+ｆai3)；ｘ=A1*cos（w１*ｔ＋ｆａｉ1）+Ａ2*cｏs(ｗ2*t+faｉ2)+A３*coｓ(ｗ3*t+fai3)；ｆigｕre（１）;ｓubplot(211），plｏt（ｔ,f1,＇r＇，t，f2,'g',t,f3,'b','liｎewiｄth',4)ｔｉtle('连续时间信号时域图形x(ｔ)')ylａbeｌ('x（t)'）xlabel(＇时间(秒)＇)lｅｇenｄ（{'f1=Ａ１＊cｏs(w1＊ｔ＋ｆai1）','f２=Ａ２*ｃos（ｗ2*ｔ+ｆａi2）＇，＇ｆ3＝A３*cｏｓ(w3*t＋fai3)＇})suｂploｔ(２12)，ｐloｔ（t,ｘ,'liｎewｉdｔh',4)ｔitle('连续时间信号时域图形x（t)＇)ylaｂeｌ（'x（t)')xｌａbeｌ(＇时间(秒)')figｕre(2)subplot(21１),ｓｔｅm([ｗ1ｗ2w3],［Ａ1A2A3］)ｖ＝[０10０1、５＊max([A1,Ａ2，A３]）];axis（v）;％限定XＹ轴坐标范围ｔitｌe('幅频特性')ｙlabeｌ(＇振幅')xlａbel('频率(弧度/秒)'）subpｌot(212),stｅm([w1w２w3],2*pi*[fai1ｆaｉ2ｆａi3])fａｉ=[01０01、５*max(2*pｉ*[ｆai1faｉ2fai3])];ａxｉs(fａi)；％限定XY轴坐标范围titｌｅ（＇相频特性')yｌabel（'相位(度)')xlabel(＇频率（弧度/秒)')(2）M文件函数清单ｆuｎcｔｉｏｎＦＳ(w1,ｗ2,w３,A１,A2,A3）%调用格式:ＦS(1,４,８,1０,5,３０）%信号得频域成分表示法%例子:正弦波得叠加t=０:２