信号与系统实训报告

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。

华南理⼯⼤学信号与系统实验报告Experiment ExportName:Student No:Institute:Dec 26, 2011Experiment Purposes1. Be familiar with the software Environment and Programming flow in MATLAB5.3.2. Learn how to draw the signal waveform and determine the signal properties.3. Calculate the convolution, frequency response and system output by using the functions: conv, freqz, freqs and filter. Experiment Contents实验项⽬⼀：MATLAB编程基础及典型实例①画出离散时间正弦信号并确定基波周期(注：pi 表⽰圆周率)1 x1[n]=sin(pi*4/4)*cos(pi*n/4)2 x2[n]=cos(pi*n/4)*cos(pi*n/4)3 x3[n]=sin(pi*n/4)*cos(pi*n/8)program for matlabn=0:31;x1=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/4);x2=cos(pi*n/4).*cos(pi*n/4);x3=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/8);subplot(3,1,1);stem(n,x1);title('x1');subplot(3,1,2);stem(n,x2);title('x2');subplot(3,1,3);stem(n,x3);title('x3');grid on;Conclusion: These signals is periodic, the first and second signal’s per iod are 4. The third signal’s period is 16.②离散时间系统性质：离散时间系统往往是⽤⼏个性质来表征，如线性、时不变性、稳定性、因果性及可逆性等。

信号与系统实验实验一 常用信号分类与观察一、实验目的1、了解单片机产生低频信号源2、观察常用信号的波形特点及产生方法。

3、学会使用示波器对常用波形参数的测量。

二、实验仪器1、20MHz 双踪示波器一台。

2、信号与系统实验箱一台。

三、实验容1、信号的种类相当的多，这里列出了几种典型的信号，便于观察。

2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。

四、实验原理对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。

因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。

在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。

信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。

常用信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。

1、正弦信号：其表达式为)sin()(θω+=t K t f ，其信号的参数：振幅K 、角频率ω、与初始相位θ。

其波形如下图所示：图 1 正弦信号2、指数信号：指数信号可表示为atKetf=)(。

对于不同的a取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：图 2 指数信号3、指数衰减正弦信号：其表达式为⎪⎩⎪⎨⎧><=-)0()sin()0()(ttKettfatω其波形如下图：图 3 指数衰减正弦信号4、抽样信号：其表达式为：sin()tSa tt=。

)(tSa是一个偶函数，t = ±π,±2π,…,±nπ时，函数值为零。

该函数在很多应用场合具有独特的运用。

其信号如下图所示：图4 抽样信号5、钟形信号（高斯函数）：其表达式为：2()()tf t Ee-τ= ， 其信号如下图所示：图 5 钟形信号6、脉冲信号：其表达式为)()()(T t u t u t f --=，其中)(t u 为单位阶跃函数。

7、方波信号：信号周期为T ，前2T 期间信号为正电平信号，后2T期间信号为负电平信号。

西北工业大学信号与线性系统实验报告学院：班级：姓名学号：实验一 常用信号的分类与观察一、实验内容观察常用信号的波形特点及其产生方法；使用示波器对常用波形测量参数；掌握JH5004信号产生模块的操作；对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定输入信号下，系统对应的输出响应信号。

因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。

在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。

信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。

常用的信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa （t ）信号、钟形信号、脉冲信号等。

1、 指数信号：指数信号可表示为at Ke t f =)(。

对于不同的a 取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：在JH5004“信号与系统”实验平台的信号产生模块可产生a<0，t>0的at ke函数的波形。

通过示波器测量输出信号波形，测量at ke 函数的a 、K 参数。

2、 正弦信号：其表达式为)sin()(θ+⋅=t w K t f ，其信号的参数有：振幅K 、角频率w 、与初始相位θ。

其波形如下图所示：通过示波器测量输出信号测量波形，测量正弦信号的振幅K 、角频率w 参数。

3、 指数衰减正弦信号：其表达式为⎩⎨⎧><=-)0()0(0)(t Ke t t f at ，其波形如下图：4、 复指数信号：其表达式为)sin()cos()()(wt e jK wt e K e K e K t f t t t jw st ⋅⋅+⋅⋅=⋅=⋅=+σσσ一个复指数信号可分解为实、虚两部分。

其中实部包含余弦衰减信号，虚部则为正弦衰减信号。

指数因子实部表征了正弦与余弦函数振幅随时间变化的情况。

一般0<σ，正弦及余弦信号是衰减振荡。

指数因子的虚部则表示正弦与余弦信号的角频率。

信号与系统实验实验报告 实验报告：信号与系统实验 实验目的： 1.学习信号与系统的基本概念和理论知识； 2.熟悉信号与系统的常用分析方法和工具； 3.实践信号与系统的基本操作和处理。 实验器材： 1.信号发生器； 2.示波器； 3.计算机。 实验原理： 信号是指随时间或空间变化的物理量，通常用数学函数来表示。系统是对信号进行处理、转换或传输的物理实体，可以用数学模型来描述。信号与系统是研究信号在系统中传输、变换和处理的理论和方法。

实验步骤： 1.用信号发生器产生一个正弦信号，并将其输入到示波器上观察； 2.调节信号的频率、幅度和相位，观察示波器上信号的变化； 3.将信号输入到系统中，观察输出信号的特性； 4.使用计算机进行信号和系统的分析和处理。 实验结果： 1.在示波器上观察到的正弦信号具有周期性和振幅； 2.调节信号的频率、幅度和相位时，示波器上信号的波形和大小发生变化；

3.输入不同的信号到系统中，观察到系统的输出信号具有不同的特性； 4.使用计算机对信号和系统进行分析和处理，得到相关的数学模型和结果。

实验讨论： 通过实验可以看出，正弦信号是一种具有周期性的信号，其频率决定了信号的周期，幅度决定了信号的大小，而相位则表示信号在时间轴上的延迟。通过在示波器上观察信号的波形和调节信号的参数，可以探索信号的特性和变化规律。

系统是对信号进行处理、转换或传输的物理实体，通过观察系统的输入和输出信号，可以评估系统的性能和特性。不同的系统对信号的处理方式不同，可能会引入失真、滤波等效应，通过观察系统的输出信号可以对系统进行分析和评估。

计算机在信号与系统的分析和处理中起到了重要的作用，可以利用计算机的强大计算能力和软件工具进行信号的数学建模和分析，得到更准确和详细的结果。

实验结论： 通过本实验，我们学习了信号与系统的基本概念和理论知识，并熟悉了信号与系统的常用分析方法和工具。通过实践操作，我们掌握了信号与系统的基本操作和处理，加深了对信号与系统的理解和认识。

第1篇一、实训背景与目的随着信息技术的飞速发展，通信信号技术在现代通信系统中扮演着至关重要的角色。

为了使学生更好地理解通信信号的基本原理、掌握信号处理技术，并能够将理论知识应用于实际工程中，我们组织了本次通信信号技术实训。

本次实训旨在：1. 理解通信信号的基本概念和传输原理。

2. 掌握通信信号处理的基本方法和技术。

3. 学会使用通信信号处理软件进行信号分析和设计。

4. 提高动手实践能力和解决实际问题的能力。

二、实训内容与过程本次实训主要包括以下几个部分：1. 通信信号基本原理（1）信号分类：模拟信号与数字信号、连续信号与离散信号等。

（2）信号传输：基带传输与频带传输、有线传输与无线传输等。

（3）信道特性：带宽、信噪比、误码率等。

2. 信号处理技术（1）模拟信号处理：滤波、调制、解调等。

（2）数字信号处理：采样、量化、编码、解码等。

（3）信号分析：频谱分析、时域分析等。

3. 实训软件使用（1）MATLAB：用于信号处理、仿真分析等。

（2）Simulink：用于系统建模、仿真等。

4. 实训项目（1）模拟信号滤波设计：使用MATLAB设计一个低通滤波器，并进行仿真分析。

（2）数字信号调制解调：使用MATLAB实现QAM调制和解调，并分析性能。

（3）通信系统仿真：使用Simulink构建一个简单的通信系统，并仿真其性能。

三、实训结果与分析1. 模拟信号滤波设计通过设计低通滤波器，我们成功实现了对信号的滤波效果。

仿真结果表明，滤波器可以有效抑制高频噪声，提高信号的清晰度。

2. 数字信号调制解调通过实现QAM调制和解调，我们验证了数字信号传输的可行性。

仿真结果显示，调制解调过程能够有效降低误码率，提高通信质量。

3. 通信系统仿真通过构建通信系统并进行仿真，我们分析了系统在不同参数设置下的性能。

结果表明，系统在合适的参数配置下，能够满足通信需求。

四、实训总结与反思1. 总结本次通信信号技术实训使我们深入理解了通信信号的基本原理和信号处理技术，掌握了使用MATLAB和Simulink进行信号分析和系统仿真的方法。

一、实训背景随着我国铁路事业的快速发展，铁路信号系统作为铁路运输的重要保障，其重要性日益凸显。

为了提高我国铁路信号系统的技术水平，培养更多高素质的专业人才，我校特组织开展了铁路信号系统实训。

本次实训旨在让学生了解铁路信号系统的基本原理、设备构成及操作方法，提高学生的实际操作能力和安全意识。

二、实训内容1. 铁路信号系统概述实训首先介绍了铁路信号系统的基本概念、发展历程、分类及在我国铁路运输中的地位。

通过讲解，使学生认识到铁路信号系统在保障铁路运输安全、提高运输效率等方面的重要作用。

2. 铁路信号设备实训内容涵盖了铁路信号设备的基本原理、结构及功能。

主要包括以下几种设备：（1）信号机：用于向司机和调车人员发出视觉信号，指示列车停车、减速或按规定速度行驶。

（2）轨道电路：用于检测列车位置，实现区间闭塞和列车占用检查。

（3）区间闭塞设备：用于保证列车在区间内运行的安全，提高区间的通过能力。

（4）车站联锁设备：用于保证车站内行车和调车工作的安全，提高车站的通过能力。

3. 铁路信号控制系统实训介绍了铁路信号控制系统的基本原理、构成及工作流程。

主要包括以下几种控制系统：（1）行车调度指挥系统：用于调度列车运行，实现铁路运输的自动化管理。

（2）信号集中监测系统：用于实时监测信号设备状态，及时发现并处理故障。

（3）车载信号系统：用于高速铁路，实现列车按车载速度命令驾驶。

4. 铁路信号故障处理实训讲解了铁路信号故障的分类、原因及处理方法。

使学生掌握故障排查、故障处理及故障预防等技能。

三、实训过程1. 理论学习实训开始前，教师对铁路信号系统的基本原理、设备构成及操作方法进行了详细的讲解，使学生掌握了相关理论知识。

2. 实践操作在理论学习的基础上，学生分组进行实践操作。

教师现场指导，学生动手操作，熟悉各种信号设备的操作方法。

3. 故障处理在实践操作过程中，教师设置故障，学生分组进行故障排查和处理。

通过实际操作，学生掌握了故障处理方法，提高了实际操作能力。

信号与系统 matlab实验报告信号与系统 Matlab 实验报告引言：信号与系统是电子信息类专业中的一门重要课程，它研究了信号的产生、传输和处理过程，以及系统对信号的响应和影响。

通过实验，我们可以更直观地理解信号与系统的基本概念和原理，并掌握使用 Matlab 进行信号与系统分析和处理的方法。

实验一：信号的产生与显示在信号与系统课程中，我们首先需要了解不同类型的信号，以及如何产生和显示这些信号。

在 Matlab 中，我们可以使用一些函数来生成常见的信号波形，如正弦波、方波、三角波等。

通过编写简单的 Matlab 程序，我们可以实现信号的产生和显示。

实验二：信号的采样与重构在实际应用中，信号通常以连续时间的形式存在，但在数字系统中需要将其转换为离散时间的信号进行处理。

这就需要进行信号的采样和重构。

在 Matlab 中，我们可以使用采样函数和重构函数来模拟这一过程，并观察采样率对信号重构质量的影响。

实验三：信号的滤波与频谱分析信号滤波是信号处理中的重要环节，它可以去除信号中的噪声和干扰，提高信号质量。

在 Matlab 中，我们可以使用滤波函数来实现不同类型的滤波器，并观察滤波对信号频谱的影响。

此外，我们还可以使用频谱分析函数来研究信号的频谱特性，如频谱密度、功率谱等。

实验四：系统的时域与频域分析系统是信号处理中的重要概念，它描述了信号在系统中的传输和变换过程。

在Matlab 中，我们可以使用系统函数来模拟不同类型的系统，并观察系统对信号的时域和频域响应。

通过实验，我们可以深入理解系统的时域特性和频域特性，如冲击响应、频率响应等。

实验五：信号的调制与解调信号调制是将信息信号转换为调制信号的过程，而解调则是将调制信号恢复为原始信号的过程。

在 Matlab 中，我们可以使用调制函数和解调函数来模拟不同类型的调制和解调方式，如调幅、调频、调相等。

通过实验，我们可以了解不同调制方式的原理和特点，并观察调制和解调对信号的影响。

成都理工大学《信号与系统实验》（报告）信号与系统实验报告201006020104双核一班HYP核技术工程系二〇一二年十二月目录实验一MATLAB应用基础 (2)实验二连续时间信号、系统的频域分析 (7)实验三线性非时变系统的时域分析 (11)实验四系统的零极点分析 (17)实验五系统仿真 (19)实验六卷积、频谱分析与抽样定理实验 (23)实验一MATLAB应用基础(1)画出x(t)=cos(2*t)的波形，并判断x(t)是否为周期信号，若是周期信号，确定其周期。

同时画出cos(2*t)*u(t)的波形。

x(t)=cos(2*t)的波形：程序：>>t=-5:0.01:5;>>x=cos(2*t);>>plot(t,x)波形：是周期信号，周期T=。

cos(2*t)*u(t)的波形：程序：>>t=-5:0.01:5;>>x=cos(2*t);>>u=1/2+1/2*sign(t);>>y=x.*u;>>plot(t,y)波形:(2)画出x(n)=cos(2*n)的波形，并判断x(n)是否为周期信号，确定其周期若是周期信号，确定其周期。

程序：>>n=-10:10;>>x=cos(2*n);>>stem(n,x,'fill');>>grid on波形：不是周期信号。

(3)画出(t-1)u(t)的波形。

程序：>>t=-5:0.01:5;>>x=t-1;>>u=1/2+1/2*sign(t);>>y=x.*u;>>plot(t,y)>>axis([-5,5,-1,3])波形:(4)产生单位脉冲序列,写出相应的程序并画出波形。

程序：>>n=-5:5;>>x=[zeros(1,5),1,zeros(1,5)];>>stem(n,x,'fill');grid on;>>title('单位序列脉冲')波形：实验二连续时间信号、系统的频域分析(1)已知系统的微分方程如下，用MATLAB画出该系统的冲激响应及该系统在输入信号e(t)=u(t)时的零状态响应的波形。