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信号与系统实验四（DMU）.docx

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简介：
本文档为《信号与系统》课程中的第四次实验报告，基于数字多媒体单元(DMU)平台进行信号处理和分析的实践操作。 1. 周期方波的幅度为 1，脉冲宽度为2，周期为4。假设这个信号是RC电路输入电压的一部分，并且已知 RC = 0.1，请利用频率响应方法求解系统输出，并画出其波形。 2. 对于 Sa(t) 函数进行欠采样及随后的信号重构过程，需要分析绝对误差。 3. 设 f(t)=0.5*(1+cost)*(u(t+pi)-u(t-pi)) ，虽然这并非严格的频带有限信号，但大部分能量集中在[0,2]区间内。根据以下两种情况，在MATLAB中实现由f(t)的抽样信号fs(t)重建原信号，并计算两者之间的误差：(1)wm=2 , wc=1.2wm , Ts=1;(2)wm=2 , wc=2 , Ts=2.5。 4. 求解序列 x[n] = 0.5^n u[n] 的离散时间傅里叶变换(DTFT)，并绘制其幅度谱和相位谱。 5. 验证时移性质：给定信号 x(n) = (-0.9)^n, 对于 n=0 到10，再考虑一个时移后的信号 x(n-5)。请画出这两个序列的幅度频谱，并对比分析结果。

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    本文档为《信号与系统》课程中的第四次实验报告，基于数字多媒体单元(DMU)平台进行信号处理和分析的实践操作。 1. 周期方波的幅度为 1，脉冲宽度为2，周期为4。假设这个信号是RC电路输入电压的一部分，并且已知 RC = 0.1，请利用频率响应方法求解系统输出，并画出其波形。 2. 对于 Sa(t) 函数进行欠采样及随后的信号重构过程，需要分析绝对误差。 3. 设 f(t)=0.5*(1+cost)*(u(t+pi)-u(t-pi)) ，虽然这并非严格的频带有限信号，但大部分能量集中在[0,2]区间内。根据以下两种情况，在MATLAB中实现由f(t)的抽样信号fs(t)重建原信号，并计算两者之间的误差：(1)wm=2 , wc=1.2wm , Ts=1;(2)wm=2 , wc=2 , Ts=2.5。 4. 求解序列 x[n] = 0.5^n u[n] 的离散时间傅里叶变换(DTFT)，并绘制其幅度谱和相位谱。 5. 验证时移性质：给定信号 x(n) = (-0.9)^n, 对于 n=0 到10，再考虑一个时移后的信号 x(n-5)。请画出这两个序列的幅度频谱，并对比分析结果。
     
  • DMU信号与系统实验（六）
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    DMU信号与系统实验（六）是电气工程及自动化专业的一次深入探索课程，侧重于通过实验室实践加深学生对信号处理和系统分析理论的理解。本实验结合Matlab等软件工具，帮助学员掌握频域分析、滤波器设计以及通信系统的仿真技术。 1. 已知系统微分方程为若起始状态和输入已给出，则求解系统的输出数值解。 2. 若给定系统的状态方程、输出方程以及激励信号，并且知道系统的初始状态，要求计算其零输入响应、零状态响应与全响应的数值解。
     
  • 信号与系统实验（DMU第五次实验）
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    本实验为《信号与系统》课程中的DMU系列第五次实验，主要内容包括数字信号处理基础理论的应用实践、MATLAB仿真工具的操作练习以及连续时间系统的离散化实现等。 1. 求信号的拉普拉斯变换。 2. 求函数的反变换。 3. 已知连续系统的系统函数如下，请使用MATLAB绘制该系统的零极点图，并根据其零极点图判断系统的稳定性。 4. 求Z变换。 5. 求Z反变换。 6. 根据已给条件求出系统的频率响应。 7. 给定两个离散因果系统，它们的系统函数分别为：请分别计算各系统的零极点，绘制其零极点图，并分析这些系统的稳定性。此外，请找出各个系统的单位抽样响应。
     
  • 信号与系统实验（DMU第三部分）
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    《信号与系统实验》(DMU第三部分)是针对电子工程及通信专业的高年级本科生设计的一门课程，旨在通过深度实践巩固学生对连续和离散时间信号处理理论的理解。本部分内容着重于数字信号处理的高级概念和技术应用，包括滤波器的设计、频谱分析以及现代通信系统的实现等关键领域，为学习者提供一个将抽象数学模型转化为实际工程解决方案的机会。 1. 求解给定连续时间周期矩形波信号的傅里叶级数（FS）系数X[k]并绘制幅频响应图。已知该矩形波信号的周期T为8，宽度τ为2。将得到的结果与例3-2中的频谱进行比较，并观察两者的特点和关系。 2. 使用数值计算法及MATLAB内置函数求解单边指数衰减信号（参数大于0）的傅里叶变换，并绘制其幅频响应图。请设定一个合适的参数值以完成该任务，同时利用MATLAB软件绘制系统的幅频特性曲线。 4. 已知一RL电路模型如下：输入电压为u(t)，输出信号是电阻两端产生的电压vR(t)。当给定条件为R/L=0.03时，请画出系统响应图，并对输入与输出波形进行分析，探讨两者之间的关系和特性。 以上问题均要求利用相关理论知识及MATLAB软件完成求解过程并呈现结果。
     
  • 信号与系统实验报告之实验三：信号的抽样与恢复.docx
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    本实验报告详细记录了实验三中关于信号抽样与恢复的研究过程，包括理论分析、实验操作及结果讨论，旨在加深对抽样定理的理解和应用。 信号与系统实验报告：实验三 信号的抽样与恢复 本实验报告主要记录了在“信号与系统”课程中的第三项实验内容，即对信号进行抽样及恢复的过程和技术细节。通过本次实验，学生能够深入理解连续时间信号转换为离散时间序列的基本原理和方法，并掌握基于理想低通滤波器的信号重构技术。
     
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    本文档为《信号与系统》课程设计资料，内容涵盖基于Matlab软件进行的各种信号处理和系统分析实验，旨在通过实践加深学生对理论知识的理解。 信号与系统课程设计--信号与系统Matlab实验系列
     
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    本文档为《信号与系统》课程中关于复频域分析的第六个实验报告，内容涵盖拉普拉斯变换及其应用、电路系统的S域模型和频率响应特性分析。 实验六“信号与系统复频域分析”主要探讨了如何使用MATLAB软件对信号与线性时不变（LTI）系统进行复频域分析。该实验的目标包括掌握MATLAB的部分分式展开、LTI系统的特性分析、拉普拉斯变换以及离散系统的零极点图绘制和频率特性分析。 1. 部分分式展开：在MATLAB中，`residue`函数用于计算复杂有理分式的部分分式展开。其调用格式为 `[r, p, k] = residue(num, den)` ，其中 `num` 和 `den` 分别代表有理表达式F(s)的分子和分母系数向量；返回值中，`r` 是各部分分式的系数，`p` 代表极点的位置，而 `k` 则是整式项的系数。例如，在计算`s + 2`除以`s^3 + 4s^2 + 3s`时的部分分式展开及其反变换，可以使用MATLAB程序： ```matlab format rat; num=[1,2]; den=[1,4,3,0]; [r,p]=residue(num,den); ``` 2. LTI系统特性分析：H(s)的零极点分布对于理解LTI系统的特性至关重要。MATLAB提供了`roots`函数来求解分子和分母多项式的根，同时使用`plot`命令绘制这些零极点图；更为便捷的是利用 `pzmap(sys)` 函数进行操作，其中通过传递参数如 `sys = tf(b,a)` 来定义LTI系统模型。此外，还可以用到的函数有：`impulse` 和 `freqs` ，它们分别用于计算单位冲激响应h(t)和频率特性H(jω)。 3. 拉普拉斯变换与反变换：MATLAB内置了符号数学工具箱中的两个重要功能——拉普拉斯变换(`laplace`)和逆拉普拉斯变换（`ilaplace`）。例如，对于函数f(t)=e^(-t)*sin(at)*u(t)，我们可以通过 `laplace(f)` 来计算其拉普拉斯变换；同样地，若已知F(s) = s^2 / (s^2 + 1)，则使用 `ilaplace(F)` 可以得到原函数的逆变换。 4. 离散系统的零极点图：离散系统通常通过差分方程来描述，在进行Z变换后可以获得H(z)。利用MATLAB中的`root`、`tf2zp`和`zplane`等函数，可以方便地求解并绘制出这些系统的零极点分布情况。 综上所述，掌握上述提到的MATLAB工具和技术能够帮助我们深入理解信号与系统在复频域的行为特征，并对实际工程问题中的信号处理及系统分析任务提供有效支持。
     
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    《信号与系统实验解答》一书旨在为学习信号处理和系统分析的学生提供详细的实验指导与解析，涵盖理论知识应用、编程实践及问题解决策略。 信号与系统实验答案包括了MATLAB源程序，打开即可使用。