(完整word版)信号与系统matlab实验

  绘制典型信号及其频谱图

1.更改参数，调试程序，绘制单边指数信号的波形图和频谱图。观察参数a对信号波形及其频谱的影响。

程序代码：

close all;

E=1;a=1;

t=0:0.01:4;

w=-30:0.01:30;

f=E*exp(-a*t);

F=1./(a+j*w);

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

figure;

plot(w,abs(F));xlabel('\\omega');ylabel('|F(\\omega)|';

E=1，a=1,波形图                          频谱图

更改参数E=2，a=1;

更改参数a，对信号波形及其频谱的影响。（保持E=2）

上图为a=1图像

a=2时

a=4时

随着a的增大，f(t)曲线变得越来越陡，更快的逼近0，而对于频谱图，随着a增大，图像渐渐向两边张开，峰值减小，陡度减小，图像整体变得更加平缓。

2.矩形脉冲信号

程序代码：

close all;  

E=1;tao=1; 

t=-4:0.1:4;

w=-30:0.1:30; 

f=E*(t>-tao/2&tao/2)+0*(t<=-tao/2&t>=tao/2);

F=(2*E./w).*sin(w*tao/2); 

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

figure; 

plot(w,abs(F));xlabel('\\omega');ylabel('|F(\\omega)|'); 

figure; 

plot(w,20*log10(abs(F)));

xlabel('\\omega');ylabel('|F(\\omega)| in dB'); 

figure; 

plot(w,angle(F));xlabel('\\omega');ylabel('\\phi(\\omega)'); 

3．升余弦脉冲信号

程序代码：

close all

E=1;tao=1; 

t=-3:0.1:3;

w=-30:0.1:30; 

f=(E/2*(1+cos(2*pi*t/tao))).*(t>-tao/2&t=tao/2|t<=-tao/2);

Sa=sin(w*tao/2)./(w*tao/2); 

F=E*tao/2*Sa./(1-(w*tao/2/pi).^2); 

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

figure; 

plot(w,abs(F));xlabel('\\omega');ylabel('|F(\\omega)|'); 

figure; 

plot(w,20*log10(abs(F)));xlabel('\\omega');ylabel('|F(\\omega)| in dB'); 

figure; 

plot(w,angle(F));xlabel('\\omega');ylabel('\\phi(\\omega)');

4. 三角脉冲信号

程序代码：

close all;  

E=1;tao=1; 

t=-3:0.1:3; 

w=-30:0.1:30; 

f=E*(1-2*abs(t)/tao).*(t-tao/2)+0*(t>=tao/2|t<=-tao/2);

Sa=sin(w*tao/4)./(w*tao/4); 

F=E*tao/2*Sa.^2; 

plot(t,f);

xlabel('t');ylabel('f(t)'); 

figure; 

plot(w,abs(F));

xlabel('\\omega');ylabel('|F(\\omega)|'); 

figure; 

plot(w,20*log10(abs(F)));

xlabel('\\omega');ylabel('|F(\\omega)| in dB'); 

figure; 

plot(w,angle(F));

xlabel('\\omega');ylabel('\\phi(\\omega)'); 

最后由三图对比可知：三种信号中矩形脉冲相对频带宽度最小，升余弦脉冲和三角脉冲的频带宽度较为接近；旁瓣大小比较结果为：矩形脉冲>三角脉冲>升余弦脉冲。

习题四

连续系统零极点分布与频响特性的关系

(1) 

程序代码：

close all

b=[2];

a=([1 2]);

SYS=tf(b,a);

pzplot(SYS);

axis([-4,4,-2,2]);

figure;

freqs(b,a);

零极点图：

频率响应特性曲线：

由上二图可知该系统具有低通滤波特性。

    (2) ;

程序代码：

close all

b=[1 0];

a=([1 2]);

SYS=tf(b,a);

pzplot(SYS);

axis([-4,4,-2,2]);

figure;

freqs(b,a);

零极点图：

频率响应特性曲线：

由上二图可知该系统具有高通滤波特性。

(3) ;

代码：

close all 

b=[1];

a=([1 3 2]);

SYS=tf(b,a);

pzplot(SYS);

axis([-4,4,-2,2]);

figure;

freqs(b,a);

零极点图：

频率响应特性曲线

：

由上二图可知该系统具有低通滤波特性。

(4) ;

代码：

close all

b=[1 0];

a=([1 3 2]);

SYS=tf(b,a);

pzplot(SYS);

axis([-4,4,-2,2]);

figure;

freqs(b,a);

零极点图：

频率响应特性曲线：

由上二图可知该系统具有带通滤波特性。

(5) ;    

代码：

close all

b=[1 0 0];

a=([1 3 2]);

SYS=tf(b,a);

pzplot(SYS);

axis([-4,4,-2,2]);

figure;

freqs(b,a);

零极点图：

频率响应特性曲线：

由上二图可知该系统具有高通滤波特性。

(6) ;

程序代码：

close all

b=[1 0];

a=([1 2 10]);

SYS=tf(b,a);

pzplot(SYS);

axis([-4,4,-4,4]);

figure;

freqs(b,a);

零极点图：

频率响应特性曲线：

由上二图可知该系统具有带通滤波特性。

(7).

程序代码：

close all

b=[1 -3 2];

a=([1 3 2]);

SYS=tf(b,a);

pzplot(SYS);

axis([-4,4,-4,4]);

figure;

freqs(b,a);

零极点图：

频率响应特性曲线：

由上二图可知该系统具有全通滤波特性。