四川大学信号与系统第一次实验报告(题目二)

电气学科大类级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名学号专业班号同组者1 学号专业班号同组者2 学号专业班号指导教师日期实验成绩评阅人综合实验和实验报告要求信号与控制综合实验，是集多门技术基础课程以及其它延伸课程理论于一体的综合性实验课程，需要综合多门学科理论知识和实验方法来体现，因此，实验目的不是简单的课程理论验证和练习，而是综合应用、研究开发、设计创新。

应采用尽可能好的设计，使所设计的电路和系统达到要实现的功能，步骤和方案自行拟定，实现对设计思路的实验验证。

完成多个实验项目的，应将实验内容整理综合后写成一份总报告，以利于锻炼整理归纳和总结能力，在总报告中以第二级标题形式依次写下所完成的实验项目、内容及实验设计过程。

实验报告按“题目、目录、正文（分所完成的各实验项目）、结论、心得与自我评价、参考文献”6个部分撰写；正文主要包括以下几个内容：任务和目标、总体方案设计（原理分析与方案设计特点，选择依据和确定）、方案实现和具体设计（过程）、实验设计与实验结果、结果分析与讨论。

（格式方面请注意：每个图应该有图号和图名，位于图的下方，同一图号的分图应在同一页，不要跨页；每个表应该有表号和表名，位于表的上方，表号表名与表（数据）也应在同一页，不要跨页；建议各部分题目采用四号黑体、设计报告内容文字采用小四号宋体）注：报告中涉及实验指导书或教材内容，只需注明引用位置，不必在报告中再加以阐述。

不得不加引用标记地抄袭任何资料。

每一基本实验部分按计划学时100分成绩计算（100％），需要完成60分的实验项目；实验报告、设计部分和创新研究内容另外计分（分别为10％、20％和10％）。

再按照学时比例与本课程其它部分实验综合成为总实验成绩。

每一部分实验均为：基本实验：0～60分，考核基本理论的掌握和基本操作技能、实验室道德规范；实验报告：0～10分，考核思考和总结表述能力；完成设计性实验：0～20分，评价设计能力；完成创新性实验：0～10分，鼓励创新。

《信号与系统》实验报告（完整版）长江大学电工电子实验中心电路与系统(2)实验报告姓名高文昌班级电信10909班序号06指导教师黄金平老师成绩实验名称：连续信号的绘制一、实验目的1．掌握用Matlab 绘制波形图的方法，学会常见波形的绘制。

2．掌握用Matlab 编写函数的方法。

3．周期信号与非周期信号的观察。

加深对周期信号的理解。

二、实验内容1、用MATLAB 画出下列信号的波形。

(a) ][cos )(1t t f ε=; (b) )]2()2([2||)(2--+=t t t t f εε; (c) )]2()([sin )(3t t t t f ---=εεπ; (d) )sgn()()(24t t G t f =; (e) )2()(265-=t Q t G f ; (f) )sin(|)|2()(6t t t f πε-= （a ）t=linspace(-10,10,400);f1=u(cos(t));figure(1),myplot(t,f1)xlabel('Time(sec)'),ylabel('f1(t)')(b)t=linspace(-4,4,400);f2=abs(t)/2.*(u(t+2)-u(t-2)); figure(2),myplot(t,f2)xlabel('Time(sec)'),ylabel('f2(t)');(c)t=linspace(-1,3,400);f3=sin(pi*t).*(u(-t)-u(2-t)); figure(3),myplot(t,f3)xlabel('Time(sec)'),ylabel('f3(t)')(d)t=linspace(-2,2,400); f4=sign(t).*rectpuls(t,2); figure(4),myplot(t,f4)xlabel('Time(sec)'),ylabel('f3(t)')(e)t=linspace(-1,4,400);f5=rectpuls(t,6).*tripuls(t-2,4); figure(5),myplot(t,f5)xlabel('Time(sec)'),ylabel('f5(t)')(f)t=linspace(-4,4,400); f6=u(2-abs(t)).*sin(pi*t) figure(6),myplot(t,f6)xlabel('Time(sec)'),ylabel('f6(t)')2、用基本信号画出图2.1-10中的信号。

电气学科大类2012 级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名丁玮学号U201216149 专业班号水电1204 同组者1 余冬晴学号U201216150 专业班号水电1204 同组者2 学号专业班号指导教师日期实验成绩评阅人实验评分表基本实验实验编号名称/内容实验分值评分实验一常用信号的观察实验二零输入响应、零状态相应及完全响应实验五无源滤波器与有源滤波器实验六LPF、HPF、BPF、BEF间的变换实验七信号的采样与恢复实验八调制与解调设计性实验实验名称/内容实验分值评分创新性实验实验名称/内容实验分值评分教师评价意见总分目录1.实验一常用信号的观察 (1)2.实验二零输入响应、零状态响应及完全响应 (4)3.实验五无源滤波器与有源滤波器 (7)4.实验六 LPF、HPF、BPF、BEF间的转换 (14)5.实验七信号的采样与恢复 (19)6.实验八调制与解调 (29)7.实验心得与自我评价 (33)8.参考文献 (34)实验一常用信号的观察一．任务与目标1.了解常见信号的波形和特点；2.了解常见信号有关参数的测量，学会观察常见信号组合函数的波形；3.学会使用函数发生器和示波器，了解所用仪器原理与所观察信号的关系；4.掌握基本的误差观察与分析方法。

二．总体方案设计1.实验原理描述信号的方法有许多种，可以用数学表达式（时间的函数），也可以使用函数图形（信号的波形）。

信号可以分为周期信号和非周期信号两种。

普通示波器可以观察周期信号，具有暂态拍摄功能的示波器可以观察到非周期信号的波形。

目前，常用的数字示波器可以方便地观察周期信号及非周期信号的波形。

2.总体设计⑴观察常用的正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号及一些组合函数的波形，如y=sin(nx)+cos(mx)。

⑵用示波器测量信号，读取信号的幅值与频率。

三．方案实现与具体设计1.用函数发生器产生正弦波，并且设定波形的峰值及频率，用示波器观察并记录波形，测量和读取信号的幅值与频率；2.用函数发生器产生方波，并且设定波形的峰值及频率，用示波器观察并记录波形，测量和读取信号的幅值与频率；3.用函数发生器产生三角波，并且设定波形的峰值及频率，用示波器观察并记录波形，测量和读取信号的幅值与频率；4.用函数发生器产生锯齿波，并且设定波形的峰值及频率，用示波器观察并记录波形，测量和读取信号的幅值与频率；5.用函数发生器产生两个不同频率的正弦波，分别设定波形的峰值及频率，用示波器叠加波形，并观察组合函数的波形。

信号与系统实验实验报告一、实验目的本次信号与系统实验的主要目的是通过实际操作和观察，深入理解信号与系统的基本概念、原理和分析方法。

具体而言，包括以下几个方面：1、掌握常见信号的产生和表示方法，如正弦信号、方波信号、脉冲信号等。

2、熟悉线性时不变系统的特性，如叠加性、时不变性等，并通过实验进行验证。

3、学会使用基本的信号处理工具和仪器，如示波器、信号发生器等，进行信号的观测和分析。

4、理解卷积运算在信号处理中的作用，并通过实验计算和观察卷积结果。

二、实验设备1、信号发生器：用于产生各种类型的信号，如正弦波、方波、脉冲等。

2、示波器：用于观测输入和输出信号的波形、幅度、频率等参数。

3、计算机及相关软件：用于进行数据处理和分析。

三、实验原理1、信号的分类信号可以分为连续时间信号和离散时间信号。

连续时间信号在时间上是连续的，其数学表示通常为函数形式；离散时间信号在时间上是离散的，通常用序列来表示。

常见的信号类型包括正弦信号、方波信号、脉冲信号等。

2、线性时不变系统线性时不变系统具有叠加性和时不变性。

叠加性意味着多个输入信号的线性组合产生的输出等于各个输入单独作用产生的输出的线性组合；时不变性表示系统的特性不随时间变化，即输入信号的时移对应输出信号的相同时移。

3、卷积运算卷积是信号处理中一种重要的运算，用于描述线性时不变系统对输入信号的作用。

对于两个信号 f(t) 和 g(t)，它们的卷积定义为：＼（f g)（t) ＝＼int_{＼infty}＾｛＼infty} f(＼tau) g(t ＼tau) d\tau ＼在离散时间情况下，卷积运算为：＼（f g)n ＝＼sum_{m ＝＼infty}＾｛＼infty} fm gn m ＼四、实验内容及步骤实验一：常见信号的产生与观测1、连接信号发生器和示波器。

2、设置信号发生器分别产生正弦波、方波和脉冲信号，调整频率、幅度和占空比等参数。

3、在示波器上观察并记录不同信号的波形、频率和幅度。

信号与系统实验报告一、实验目的(1) 理解周期信号的傅里叶分解，掌握傅里叶系数的计算方法；(2)深刻理解和掌握非周期信号的傅里叶变换及其计算方法；(3) 熟悉傅里叶变换的性质，并能应用其性质实现信号的幅度调制；(4) 理解连续时间系统的频域分析原理和方法，掌握连续系统的频率响应求解方法，并画出相应的幅频、相频响应曲线。

二、实验原理、原理图及电路图(1) 周期信号的傅里叶分解设有连续时间周期信号()f t ，它的周期为T ，角频率22fT，且满足狄里赫利条件，则该周期信号可以展开成傅里叶级数，即可表示为一系列不同频率的正弦或复指数信号之和。

傅里叶级数有三角形式和指数形式两种。

1）三角形式的傅里叶级数：01212011()cos()cos(2)sin()sin(2)2cos()sin()2n n n n a f t a t a t b t b t a a n t b n t 式中系数n a ，n b 称为傅里叶系数，可由下式求得：222222()cos(),()sin()T T T T nna f t n t dtb f t n t dtTT2）指数形式的傅里叶级数：()jn tn nf t F e式中系数n F 称为傅里叶复系数，可由下式求得：221()T jn tT nF f t edtT周期信号的傅里叶分解用Matlab进行计算时，本质上是对信号进行数值积分运算。

Matlab中进行数值积分运算的函数有quad函数和int函数。

其中int函数主要用于符号运算，而quad函数（包括quad8，quadl）可以直接对信号进行积分运算。

因此利用Matlab进行周期信号的傅里叶分解可以直接对信号进行运算，也可以采用符号运算方法。

quadl函数(quad系)的调用形式为：y＝quadl(‘func’,a,b)或y＝quadl(@myfun,a,b)。

其中func是一个字符串，表示被积函数的.m文件名（函数名）；a、b分别表示定积分的下限和上限。

电气学科大类级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名学号专业班号同组者1 学号专业班号同组者2 学号专业班号指导教师日期实验成绩评阅人实验评分表基本实验实验编号名称/内容（此列由学生自己填写）实验分值评分实验一常用信号的观察 5实验二零输入,零状态及完全响应 5实验五无源与有源滤波器10实验六低通高通带通带阻滤波器的转换10实验七信号的采样与恢复15实验八调制与解调15设计性实验实验名称/内容实验分值评分创新性实验实验名称/内容实验分值评分教师评价意见总分目录一、实验内容（一）实验一常用信号的观察实验任务与目的总体方案设计方案实现和具体设计实验设计与实验结果结果分析、讨论与思考题（二）实验二零输入。

零状态及完全响应实验任务与目的总体方案设计方案实现和具体设计实验设计与实验结果结果分析、讨论与思考题（三）实验五无源与有源滤波器实验任务与目的总体方案设计方案实现和具体设计实验设计与实验结果结果分析、讨论与思考题（四）实验六低通、高通、带通、带阻滤波器间的变换实验任务与目的总体方案设计方案实现和具体设计实验设计与实验结果结果分析、讨论与思考题（五）实验七信号的采样与恢复实验实验任务与目的总体方案设计方案实现和具体设计实验设计与实验结果结果分析、讨论与思考题（六）实验八调制与解调实验实验任务与目的总体方案设计方案实现和具体设计实验设计与实验结果结果分析、讨论与思考题二、实验总结三、实验心得与体会四、参考文献实验一常用信号的观察一、实验任务与目的1.了解常用的信号的波形和特点；2.理解相应信号的参数。

3.学习函数发生器和示波器的使用。

4.学习示波器波形采样软件Wavestar的使用二、实验内容1．观察常用的信号，如：正弦波，三角波，锯齿波及一些组合函数的波形2．用示波器测量信号，读取信号的幅度和频率三、实验结果正弦波(sin)直流波(DC)脉冲波方波（puls）锯齿波（RAMP）三角波(TRIA)振荡波四实验心得通过此次实验,让我看到了常用的信号的波形及其产生过程,加深了对该信号的理解,平时应用时更加了解其特性.实验二零输入零状态及完全响应一.实验任务与目的1.通过实验，进一步了解系统的零输入相应，零状态相应和完全响应的原理。

实验报告课程名称信号与系统实验名称信号与LTI系统的时频域分析实验时间2017 年 6 月15 日学院电子信息学院指导教师周新志学生姓名班级学号学院(系) 电子信息学院专业信息安全实验报告x3=x1+x2;subplot(2,2,3),stem(n,x3),grid on;title('余弦相加信号x3[n]')xlabel('Time index n');（2）a．clear;h1=[0.0031,0.0044,-0.0031,-0.0272,-0.0346,0.0374,0.1921,0.3279,0.3279,0.1921,0.0374,-0.0346,-0. 0272,-0.0031,0.0044,0.0031];k1=0:15;n=-4:4;ylabel('y3[k]');b.clear;h2=[-0.0238,0.0562,-0.0575,-0.1302,0.5252, -0.6842,-0.3129,5.6197,5.6197, -0.3129,-0.6842,0.5252,-0.1302,-0.0575,0.0562,-0.0238];k1=0:15;n=-4:4;x1=cos(0.25*pi*n);y1=conv(h2,x1);%计算序列f1与f2的卷积和fk0=k1(1)+n(1); %计算序列f非零样值的起点位置k3=length(x1)+length(h2)-2; %计算卷积和f的非零样值的宽度k=k0:k0+k3; %确定卷积和f非零样值的序号向量subplot(2,2,1);stem(k,y1);title('x1[n]与h2[n]的卷积和y1[n]');3.(a)fs=128;t=1/fs;L=256;n=0:1:L-1;x1=cos(0.25*pi*n); x2=cos(1.25*pi*n); x3=x2+x1;N = 2^nextpow2(L); X1=fft(x1,N)/N*2; X2=fft(x2,N)/N*2; X3=fft(x3,N)/N*2; f=fs/N*(0:1:N-1); figure;plot(f,abs(X3)); title('幅值频谱'); xlabel('频率(HZ)'); ylabel('幅值'); subplot(2,1,2); plot(f,angle(X3)); title('相位频谱'); xlabel('频率(HZ)'); ylabel('相位');(b)fs=128;t=1/fs;L1=256;n=0:1:L1-1;h1=[0.0031,0.0044,-0.0031,-0.0272,-0.0346,0.0374,0.1921,0.3279,0.3279,0.1921,0.0374,-0.0346,-0. 0272,-0.0031,0.0044,0.0031];x1=cos(0.25*pi*n);subplot(2,1,1); plot(f,abs(Y13)); title('幅值频谱'); xlabel('频率(HZ)'); ylabel('幅值'); subplot(2,1,2); plot(f,angle(Y13)); title('相位频谱'); xlabel('频率(HZ)'); ylabel('相位');实验报告4）从3）（b ）（c ）h1的频谱图可知在大约40-90的范围h1幅度几乎为零，左右两边迅速升起，最后在10和120处达到最大值后趋于平缓，h1的频谱图可知在大约60-70的范围h1幅度几乎为零，左右两边迅速升起，最后在35和100处达到最大值后趋于平缓，又由（a ）中x1，x2，x3的频谱图可以看到x1，x3有两个冲击在15,110处，x2，x3有两个冲击在40-90范围内，输出信号的频谱图如（b ）（c ）发现其 幅值满足(e )(e )(e )j j j Y X H ωωω= 的模值相乘，如此比较它们的相位图，发现也存在这种关系，故可知验证输出信号的频谱与输入信号、h [n]的频谱关系（或卷积性质），即是否满足(e )(e )(e )j j j Y X H ωωω=5）输出信号及频谱不同的原因是：由4）我们知道它们满足(e )(e )(e )j j j Y X H ωωω=，故是因为在输入信号一定时，由系统冲击函数的不同造成的，它们趋于零的范围不同，达到的最大值不同，相位也不同，同理系统冲击函数一定时，由输入信号不同造成，所以输出信号及频谱不同。

一、实验目的1．熟悉常见信号的傅里叶变换，了解傅里叶变换的MATLAB 实现方法；2．理解调制定理，理解傅里叶变换的频移特性；3. 理解频分多路复用的原理；三、实验内容1.给定调制信号f (t) = Sa(pt) ，载波为cos(10πt)，用matlab 画出调制信号和已调信号在时域和频域的图形，（提示：用直接调用专用函数法如例1,保存两张实验波形图。

采用同步解调方法解调,既用已调信号和相干载波相乘,实现解调，如图3.1.3。

再通过低通滤波器取出有用的低频分量，如图3.1.4所示。

程序：t=-10:0.01:10;f=sin(pi*t)./(pi*t);subplot(2,1,1);plot(t,f);grid;axis([-10 10 -0.5 1.5])title('f(t)=sin(πt)/πt');syms t w;f=sin(pi*t)./(pi*t);Fw=fourier(f,t,w);FFP=abs(Fw);subplot(2,1,2)ezplot(FFP,[-30*pi 30*pi]);grid;axis([-30*pi 30*pi 0 1.5]);figure(2);t=-10:0.1:10;y=(sin(pi*t)./(pi*t)).*cos(10*pi*t);subplot(2,1,1);plot(t,y);grid;axis([-10 10 -1 1]);title('y(t)=sin(πt)/(πt)*cos(10*π*t)');syms t wy=(sin(pi*t)./(pi*t)).*cos(10*pi*t);Fw=fourier(y,t,w);FFP=abs(Fw);subplot(2,1,2);ezplot(FFP,[-30*pi 30*pi]);grid;axis([-30*pi 30*pi 0 1])figure(3);t=-10:0.1:10;y1=(sin(pi*t)./(pi*t)).*cos(10*pi*t).*cos(10*pi*t); subplot(2,1,1);plot(t,y1);grid;axis([-10 10 -1 1]);title('y1(t)=sin(πt)/(πt)*cos(10*π*t)*cos(10*π*t)'); syms t wy1=(sin(pi*t)./(pi*t)).*cos(10*pi*t).*cos(10*pi*t); Fw=fourier(y1,t,w);FFP=abs(Fw);subplot(2,1,2);ezplot(FFP,[-30*pi 30*pi]);grid;axis([-30*pi 30*pi 0 1])figure(4);t=-10:0.01:10;f1=sin(pi*t)./(pi*t);subplot(2,1,1);plot(t,f1);grid;axis([-10 10 -1 1])title('f(t)=sin(πt)/πt');syms t w;f=sin(pi*t)./(pi*t);Fw=fourier(f,t,w);FFP=abs(Fw);subplot(2,1,2);ezplot(FFP,[-30*pi 30*pi]);grid;axis([-30*pi 30*pi 0 1.5])运行结果：2.给定调制信号 f 1 (t) = Sa 2 (pt) ，载波为cos(20πt)，用matlab 画出调制信号和已调信号在时域和频域的图形，保存两张实验波形图。

工业大学校区《信号与系统》课程实验报告专业班级学生《信号与系统》课程实验报告一实验名称一阶系统的阶跃响应姓名系院专业班级学号实验日期指导教师成绩一、实验目的1．熟悉一阶系统的无源和有源电路；2．研究一阶系统时间常数T的变化对系统性能的影响；3．研究一阶系统的零点对系统响应的影响。

二、实验原理1．无零点的一阶系统无零点一阶系统的有源和无源电路图如图2-1的(a)和(b)所示。

它们的传递函数均为：10.2s1G(s)＝+(a) 有源(b) 无源图2-1 无零点一阶系统有源、无源电路图2．有零点的一阶系统(|Z|<|P|)图2-2的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源电路图，它们的传递函数为：10.2s1)0.2(sG(s)++=，⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=S611S161G(s）(a) 有源(b) 无源图2-2 有零点(|Z|<|P|)一阶系统有源、无源电路图3．有零点的一阶系统(|Z|>|P|)图2-3的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源电路图，它们的传递函数为：1s10.1sG(s)＝++(a) 有源(b) 无源图2-3 有零点(|Z|>|P|)一阶系统有源、无源电路图三、实验步骤1．打开THKSS-A/B/C/D/E型信号与系统实验箱，将实验模块SS02插入实验箱的固定孔中，利用该模块上的单元组成图2-1(a)(或(b))所示的一阶系统模拟电路。

2．实验线路检查无误后，打开实验箱右侧总电源开关。

3．将“阶跃信号发生器”的输出拨到“正输出”，按下“阶跃按键”按钮，调节电位器RP1，使之输出电压幅值为1V，并将“阶跃信号发生器”的“输出”端与电路的输入端“Ui”相连，电路的输出端“Uo”接到双踪示波器的输入端，然后用示波器观测系统的阶跃响应，并由曲线实测一阶系统的时间常数T。

4．再依次利用实验模块上相关的单元分别组成图2-2(a)(或(b))、2-3(a)(或(b))所示的一阶系统模拟电路，重复实验步骤3，观察并记录实验曲线。

四川大学电气信息学院光纤通信第一次实验报告组员：__报告撰写人:学号:实验1电光、光电转换传输实验一、实验目的：目的：了解本实验系统的基本组成结构，初步了解完整光通信的基本组成结构，掌握光通信的通信原理。

要求：1.画出实验过程中测试波形，标上必要的实验说明。

2.结合实验步骤，叙述光通信的信号变换、传输过程。

3.画出两实验箱间进行双工通信的连接示意图，标上必要的实验说明。

4.如果将光跳线分别连接TX1310、RX1550两法兰接口，P204测试点是否有信号，信号与TX1310是否一样，写出你的答案，通过实验验证你的答案。

二、实验基本原理图：本实验系统主要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。

电端机又分为电信号发射和电信号接收两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个子部分。

实验系统（光通信）基本组成结构（光通信）如下图所示：三、实验步骤1.连接电路用光跳线连接TX1310、RX1310接口（注意收集好器件的防尘帽）。

打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验一CMI码PN”，在P101 口输出32KHZ的15位m序列。

通过示波器确认有相应的基带波形输出后，连接P101、P201两铆孔，示波器A通道测试TX1310测试点，调节W201改变送入光发端机信号幅度，不超过5V。

然后观察示波器B通道测试光收端机输出电信号的P202测试点，看是否有与TX1310 测试点一样或类似的信号波形。

2.采用固定CMI码作为基带信号重复以上步骤，并记录波形。

3.观察接口影响轻轻拧下TX1310或RX1310法兰接口的光跳线，观测P202测试点的示波器B通道是否还有信号波形？重新接好，此时是否出现信号波形。

4.如果要求两实验箱间进行双工通信，如何设计连接关系，设计出实验方案，并进行实验。

5.如果将光跳线分别连接TX1310、RX1550两法兰接口，P204测试点是否有信号，信号与TX1310是否一样，写出你的答案，通过实验验证你的答案。