毕业设计(论文)-信号与系统中的典型问题的matlab分析[管理资料]

产生离散衰减正弦序列()π0.8sin 4n x n n ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 010n ≤≤，并画出其波形图。

n=0:10;x=sin(pi/4*n).*0.8.^n;stem(n,x);xlabel( 'n' );ylabel( 'x(n)' );用MATLAB 生成信号()0sinc at t -, a 和0t 都是实数,410t -<<，画波形图。

观察并分析a 和0t 的变化对波形的影响。

t=linspace(-4,7); a=1; t0=2;y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);t=linspace(-4,7); a=2;t0=2;y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);t=linspace(-4,7); a=1;t0=2;y=sinc(a*t-t0); plot(t,y);三组对比可得a 越大最大值越小，t0越大图像对称轴越往右移某频率为f 的正弦波可表示为()()cos 2πa x t ft =，对其进行等间隔抽样，得到的离散样值序列可表示为()()a t nT x n x t ==，其中T 称为抽样间隔，代表相邻样值间的时间间隔，1s f T=表示抽样频率，即单位时间内抽取样值的个数。

抽样频率取40 Hz s f =，信号频率f 分别取5Hz, 10Hz, 20Hz 和30Hz 。

请在同一张图中同时画出连续信号()a x t t 和序列()x n nT 的波形图，并观察和对比分析样值序列的变化。

可能用到的函数为plot, stem, hold on 。

fs = 40;t = 0 : 1/fs : 1 ;% ƵÂÊ·Ö±ðΪ5Hz,10Hz,20Hz,30Hz f1=5;xa = cos(2*pi*f1*t) ; subplot(1, 2, 1) ; plot(t, xa) ;axis([0, max(t), min(xa), max(xa)]) ;xlabel('t(s)') ;ylabel('Xa(t)') ;line([0, max(t)],[0,0]) ;subplot(1, 2, 2) ;stem(t, xa, '.') ;line([0, max(t)], [0, 0]) ;axis([0, max(t), min(xa), max(xa)]) ; xlabel('n') ;ylabel('X(n)') ;频率越高，图像更加密集。

实验八 MATLAB 在《信号与系统》中的应用一、实验目的1． 学会用MA TLAB 表示常用连续信号的方法；2． 学会用MA TLAB 进行信号基本运算的方法；3． 学会用MA TLAB 表示常用离散信号的方法；4． 2．学会用MA TLAB 实现离散信号卷积的方法；5． 学会用MA TLAB 求解离散系统的单位响应；6． 学会用MA TLAB 求解离散系统的零状态响应；二、实验原理1． 连续信号的MATLAB 表示MATLAB 提供了大量的生成基本信号的函数，例如指数信号、正余弦信号。

表示连续时间信号有两种方法，一是数值法，二是符号法。

数值法是定义某一时间范围和取样时间间隔，然后调用该函数计算这些点的函数值，得到两组数值矢量，可用绘图语句画出其波形；符号法是利用MATLAB 的符号运算功能，需定义符号变量和符号函数，运算结果是符号表达的解析式，也可用绘图语句画出其波形图。

2． 离散信号的MATLAB 表示表示离散时间信号f(k)需要两个行向量，一个是表示序号k=[ ]，一个是表示相应函数值f=[ ]，画图命令是stem 。

1 实现)3(sin )()(π±===t tt t S t f a )(sin )sin()sin(sin )()(t c t t t t t t S t f a '=''====ππππππ m11.mt=-3*pi:0.01*pi:3*pi; % 定义时间范围向量tf=sinc(t/pi); % 计算Sa(t)函数plot(t,f); % 绘制Sa(t)的波形运行结果：2 信号相加：t t t f ππ20cos 18cos )(+=m13.msyms t; % 定义符号变量tf=cos(18*pi*t)+cos(20*pi*t); % 计算符号函数f(t)=cos(18*pi*t)+cos(20*pi*t) ezplot(f,[0 pi]); % 绘制f(t)的波形运行结果：3 信号的调制：t t t f ππ50cos )4sin 22()(+=m14.msyms t; % 定义符号变量tf=(2+2*sin(4*pi*t))*cos(50*pi*t) % 计算符号函数f(t)=(2+2*sin(4*pi*t))*cos(50*pi*t) ezplot(f,[0 pi]); % 绘制f(t)的波形运行结果：4 实现卷积)(*)(t h t f ，其中：)2()()()],1()([2)(--=--=t t t h t t t f εεεε m21.mp=0.01; % 取样时间间隔nf=0:p:1; % f(t)对应的时间向量f=2*((nf>=0)-(nf>=1)); % 序列f(n)的值nh=0:p:2; % h(t)对应的时间向量h=(nh>=0)-(nh>=2); % 序列h(n)的值[y,k]=sconv(f,h,nf,nh,p); % 计算y(t)=f(t)*h(t)subplot(3,1,1),stairs(nf,f); % 绘制f(t)的波形title('f(t)');axis([0 3 0 2.1]);subplot(3,1,2),stairs(nh,h); % 绘制h(t)的波形title('h(t)');axis([0 3 0 1.1]);subplot(3,1,3),plot(k,y); % 绘制y(t)=f(t)*h(t)的波形title('y(t)=f(t)*h(t)');axis([0 3 0 2.1]);子程序 sconv.m% 此函数用于计算连续信号的卷积y(t)=f(t)*h(t)function [y,k]=sconv(f,h,nf,nh,p)% y:卷积积分y(t)对应的非零样值向量% k:y(t)对应的时间向量% f:f(t)对应的非零样值向量% nf:f(t)对应的时间向量% h:h(t)对应的非零样值向量% nh:h(t)对应的时间向量% p:取样时间间隔y=conv(f,h); % 计算序列f(n)与h(n)的卷积和y(n) y=y*p; % y(n)变成y(t)left=nf(1)+nh(1) % 计算序列y(n)非零样值的起点位置 right=length(nf)+length(nh)-2 % 计算序列y(n)非零样值的终点位置 k=p*(left:right); % 确定卷积和y(n)非零样值的时间向量 运行结果：5 实现卷积)(*)(t h t f ，其中：)()()],2()([2)(t e t h t t t f t εεε-=--= m22.mp=0.01; % 取样时间间隔nf=0:p:2; % f(t)对应的时间向量f=2*((nf>=0)-(nf>=2)); % 序列f(n)的值nh=0:p:4; % h(t)对应的时间向量h=exp(-nh); % 序列h(n)的值[y,k]=sconv(f,h,nf,nh,p); % 计算y(t)=f(t)*h(t)subplot(3,1,1),stairs(nf,f); % 绘制f(t)的波形title('f(t)');axis([0 6 0 2.1]);subplot(3,1,2),plot(nh,h); % 绘制h(t)的波形title('h(t)');axis([0 6 0 1.1]);subplot(3,1,3),plot(k,y); % 绘制y(t)=f(t)*h(t)的波形title('y(t)=f(t)*h(t)');axis([0 6 0 2.1]);运行结果：6 如图所示周期矩形脉冲，试求其幅度谱。

MATLAB在信号与系统中的应用xx xx xx(学号：xxxxxxxxxxx）（物理与信息科学学院物理学专业xx级物理xx班）摘要：利用MATLAB的信号处理工具箱和图形处理及数据可视化功能对各种信号的频率、周期、振幅进行分析处理，将结论直接用图形演示出来。

关键字：MATLAB、信号与线性系统分析1、引言信号与系统在电气信息，通信方面已得到了广泛的应用,何况是在科技日益发达的当今社会的人对于通信以及各种信息的需求越来越大，对其质量的要求越来越高，使得对信号的分析处理难度不断的提高，而MATLAB无疑成了最好的选择。

MATLAB由美国MathWorks公司于1984年推出的数学软体。

名称是由“矩阵实验﹙MATrixLABoratory）”所合成。

MATLAB为各种动态系统模拟、数位讯号处理、科学计算、科学目视等领域的标准程式语言。

的主要特点包括:（1）高效的数值计算及符号计算功能，使用户摆脱了繁杂的数学运算分析；（2）完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化；（3）友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，易于学习和掌握，编程效率极高；（4）开放性好，能与多种平台工具软件兼容；（5）功能丰富的应用工具箱，具有广泛解决各学科专业领域内复杂问题的能力。

2、MATLAB在信号与系统中的应用信号分为两类及：连续时间信号：时间变化连续。

如y=x(t)；和离散时间信号(序列)：时间离散，如x(nT)=x(t).下列为MATLAB中的信号产生函数：2.1离散时间信号的表示比如：做出“x(-1)=-1, x(0)=1, x(1)=2, x(2)=1, x(3)=0, x(4)=-1”这个离散信号。

MATLAB程序为：图1：n=-3:5;x=[0,0,-1,1,2,1,-1,0,0];stem(n,x); grid;line([-3,5],[0,0]);xlabel('n'); ylabel('x[n]')图1 离散信号 2.2常见信号函数的MATLAB 程序a. 单位脉冲序列(1)程序：x=zeros(1,N); x(1,n0)=1; b. 单位阶跃序列(2)程序：n=[ns:nf]; x=[(n-n0)>=0]; c. 实指数序列 (3) 程序：n=[ns:nf]; x=a.^n; d. 复指数序列(4) 程序：n=[ns:nf]; x=exp((sigema+jw)*n); e. 正(余)弦序列(5) 程序：n=[ns:nf]; x=cos(w*n+sita);关于信号的相加与相乘、序列翻转与序列累加、序列移位与周期延时，就不列举了。

目录引言 (1)1.课程设计的目的 (1)2. MATLAB对连续时间信号的分析 (2)2.1 MATLAB仿真线性时不变(LTI)系统响应的信号表示 (2)2.2 MATLAB对连续信号的变换域的分析 (3)2.3 连续时间信号的卷积计算及MATLAB的实现 (4)3. MATLAB对离散时间信号的分析 (6)3.1 离散系统的单位样值响应 (6)3.2 离散系统的变换域分析 (7)3.3 离散时间信号的卷积计算 (9)4. 设计总结 (10)参考文献: (11)引言随着软件的发展，为仿真实验提供了另一思路，MATLAB软件具有强大的数值计算和矩阵处理功能。

针对不同的问题设计了不同的工具箱，编程语言简单方便，无需花太多的时间去学习编程。

同时，它还有友好的图形界面，对需要绘图的任务只需要简单的两句程序就可完成。

因此，广泛用于工程计算、图像处理、系统仿真等领域，也培养了学生主动获取知识和独立解决问题的能力，使学习由抽象的纯理论演变成理论与应用紧密结合方式，MATLAB软件的这种优势也为其今后的发展打下了坚实的基础。

信号与系统是通信和电子信号类专业的核心基础课，其中的概念和分析方发广泛应用于通信、自动控制、信号与信息处理、电路与系统等领域。

我们现在从来两各个大方向去分析信号与系统中的电信问题，即连续时间系统和离散时间系统。

从卷积，变换域切入，在单独分析连续时间系统的响应及离散时间响应。

从多个层次去分析和对比，并用MATLAB经行仿真。

1.课程设计的目的熟悉MATLAB软件，并掌握和运用MATLAB软件执行一些简单的命令，利用该软件完成给定的实验内容：LTI连续系统的分析仿真。

（1）熟悉和掌握常用的用于信号与系统时域仿真分析的MATLAB函数；（2）掌握连续时间信号的MATLAB产生，掌握连续时间信号的MATLAB编程；（3）牢固掌握系统的单位冲激响应，阶跃响应，零输入响应，零状态响应等的概念；（4）掌握利用MATLB中的Simulink软件来对系统中的模型进行仿真和分析；掌握MATLAB描述LTI系统的常用方法及有关函数，并学会利用MATLAB求解LTI系统响应，绘制相应曲线。

摘要随着信息技术的飞速发展，在人们的日常生产实践中，对信号的检测分析处理就显得犹为重要，而在对信号的分析工程当中，复杂的数学运算给人们分析处理信号带来了一定的困难，MATLAB的诞生，为信号与系统的分析带来了极大的方便，利用MAT LAB软件，人们可以对检测到的信号做出实时准确的分析，极大的提高了工作效率。

M ATLAB 的名称源自 Matrix Laboratory ，它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。

MATLAB 将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。

目前 MATLAB 产品族可以用来进行：数值分析数值和符号计算工程与科学绘图数字图像处理数字信号处理通讯系统设计与仿真财务与金融工程。

本文是基于MATLAB的对信号与系统的分析，主要介绍了用MATLAB对信号进行表达，对信号进行卷积运算，对信号的频谱进行分析，对系统函数与系统性质分析。

关键词：MATLAB 频谱卷积1 信号的表达信号可以表达为时间的函数，根据定义的不同，信号可以分为连续时间信号和离散时间信号，分别表示为x（t）和x[n]；对于确定信号，时间变量值与对应的函数值形成一一对应关系。

要将信号保存到计算机系统中，信号必须表现为有限长度的离散数字序列；在MATLAB中，信号与对应的时间变量采用两个一维向量（序列）表示，两序列长度必须相等。

1.1 离散时间信号x（n）的表达：离散时间变量n只能取整数值，与其对应的函数值形成离散时间信号；x和n为长度相同的序列，序列元素的编号从1开始；坐标序列n值的设置：n=[-3:3] 设定起点和终点；x的值可以直接设置，也可以根据与n有关的运算得到（必须先定义n）：x=[1 2 3 4 3 2 1] x=3*n x=exp(j*(pi/8)*n)，采用函数stem（n，x）可以作出离散信号的图形。

基于MATLAB的信号与系统仿真实验毕业设计信号与系统是电子信息类专业的一门重要课程，它是其他课程的基础和前提。

为了更好地理解信号与系统的理论知识，掌握信号的分析和处理方法，实验仿真是非常重要的手段之一、MATLAB作为一款强大的数学软件，被广泛应用于信号与系统的实验仿真中。

本文将基于MATLAB，介绍一个基于信号与系统的仿真实验的毕业设计。

该设计主要包括以下几个方面的内容：实验目的、实验原理、实验步骤和实验结果及分析。

实验目的：本次实验的主要目的是通过MATLAB软件，实现信号与系统的仿真分析，掌握信号与系统的基本概念和分析方法，培养学生对信号与系统的实际应用能力。

实验原理：本实验主要涉及信号的生成与采样、信号的查表和存储、信号的线性时不变系统等方面的内容。

通过对不同种类的信号进行分析，可以更好地理解信号的特性，并通过系统的分析，了解线性时不变系统对信号的作用及特性。

实验步骤：1.信号的生成与采样：在MATLAB中，通过给定信号的频率、振幅及采样率等参数，利用正弦函数或方波函数生成模拟信号，并对信号进行采样。

2.信号的查表和存储：将生成的信号通过查表和存储的方式保存为数据文件，并通过MATLAB读取这些数据文件，进行后续的处理和分析。

3.信号的线性时不变系统：通过设计不同的线性时不变系统，如低通滤波器或高通滤波器等，对信号进行滤波处理。

可以分析系统的频率响应、幅频响应等参数，并观察滤波后信号的变化。

实验结果及分析：通过对生成的信号进行采样、查表和存储，并对信号进行线性时不变系统的处理，在MATLAB中可以得到相应的结果。

根据实验结果，可以对信号的特性进行分析，比较不同信号和系统对信号的影响，进一步了解信号与系统的相关知识。

综上所述，本次基于MATLAB的信号与系统仿真实验毕业设计主要是通过对信号的生成、采样、查表和存储以及对信号进行线性时不变系统的处理，来掌握信号与系统的分析方法和应用能力。

通过实验结果的分析，可以进一步理解信号与系统的概念和特性，提高对信号与系统的理解和应用能力。

信号与系统课程设计报告---MATLAB在信号与系统中的使用《信号与系统》——课程设计报告报告题目： MATLAB在信号与系统中的使用所在系部：理学院所在专业：应用物理所在班级：物理092 作者姓名：郑xxx 作者学号： 20090012xxxx 指导教师： xxxxx 完成时间： 2011.6目录内容摘要———————————————————————— 3 MATLAB简介——————————————————————— 3 第一章 MATLAB应用功能简介1.1 基本概念——————————————————————— 5 1.2 基本运算——————————————————————— 6 1.3 可视化功能1.3.1 绘制二维图形——————————————————— 71.3.2 绘制三维图形——————————————————— 8 1.4 实例简介1.4.1 应用基础—————————————————————91.4.2 绘制二维图形———————————————————111.4.3 绘制三维图形———————————————————12 第二章信号与系统分析及MATLAB实现2.1 信号的时域分析2.1.1 信号的表示及可视化———————————————— 132.1.2 信号的时域运算、时域变换及MATLAB实现———————132.1.3 用MATLAB分析常用的时间信号特性——————————14 2.2 连续系统的是与分析及MATLAB实现2.2.1 离散时间序列卷积及MATLAB实现———————————152.2.2 连续时间信号卷积及MATLAB实现———————————15 2.3 实例简介2.3.1 信号与系统分析及MATLAB实现————————————162.3.2 连续系统的是与分析及MATLAB实现——————————21 第三章课程设计总结3.1课程设计体会—————————————————————26 3.2评语及成绩——————————————————————27 参考文献—————————————————————————28内容摘要通过本次课程设计，我首先学习了matlab7.0的应用基础。

编号2012120342 研究类型应用研究分类号TN219 学士学位论文（设计）Bachelor’s Thesis论文题目MATLAB在信号与系统中的应用作者姓名学号所在院系物理与电子科学学院学科专业名称电子信息科学与技术导师及职称论文答辩时间2012年5月12日第1章绪论课题研究背景及意义............................................................................................第2章Matlab软件简介Matlab环境………………………………………………………………………….代码开发……………………………………………………………………..数值处理……………………………………………………………………..数据可视化…………………………………………………………………..文件I/O和外部应用程序接口……………………………………………..MATLAB组件……………………………………………………………………...Simulink组件………………………………………………………………...Simulink的动态仿真演示…………………………………………………...第3章 MATLAB在信号与系统中的应用.....................................................................................MATLAB中的信号表示及可视化........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... .........................................................................................…………………………………………………..………………………………………………..指数形式的傅里叶级数……………………………………………………典型周期信号的傅里叶级数…………………………………………………傅里叶变换……………………………………………………………………冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换……………………………………………………………………………………………..阶跃函数的傅里叶变换…………………………………………………....周期信号的傅里叶变换……………………………………………………....一般周期信号的傅里叶变换……………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………..“抽样”（采样）定理…………………………………………………频域抽样定理………………………………………………………………第4章傅里叶变换应用于通信系统理想低通滤波器…………………………………………………………………从采样信号恢复连续时间信号…………………………………………………脉冲编码调制(PCM)……………………………………………………………..非均匀量化……………………………………………………………………PCM编码器与解码器的电路设计……………………………………………PCM编码器的电路设计……………………………………………………PCM编码器的电路设计……………………………………………………有干扰信号的PCM编码与解码……...MATLAB在信号与系统中的应用摘要：随着当代计算机技术的不断发展，计算机逐渐融入了社会生活的各个方面。