1 广东技术师范学院实验报告 学院： 自动化学院 专业： 班级： 成绩： 姓名： 学号： 计算机编号： 实验地点： 微机6室 实验日期： 指导教师签名： 实验 （二） 项目名称： 利用MATLAB 分析信号频谱及系统的频率特性 一．实验目的 1． 深入理解信号频谱的概念，掌握典型信号的频谱以及 Fourier 变换的主要性质及其matlab 实现； 2． 学习和掌握连续时间系统的频率特性及其幅度特性、相位特性的物理意义及其matlab 实现； 3． 掌握抽样定理。 二．实验原理 1. 对于非周期信号)(tf，其傅立叶变换及其反变换式定义如下： dejFtfdtetfjFtjtj)(21)()()( 式中，)( jF是原函数)(tf的傅立叶变换，称为频谱函数，它是一个复函数，可以写成)()()(jejFjF。它的模量|)(|jF是频率的函数，代表信号中各频率分量的相对大小；相角)(也是频率的函数，代表有关频率分量的相位。为了与周期信号的频谱相一致，人们习惯上把|)(|jF~ 与)(~ 曲线分别称为非周期信号的幅度频谱与相位频谱。容易看出，它们在形状上与相应的周期信号频谱包络线相同。 通过典型信号频谱以及 Fourier 变换性质的研究，可以初步掌握 Fourier 分析方法的应用，同时验证一些典型信号的频谱以及傅立叶变换的主要性质，使实验者能够直观地了解信号的时域、频域波形对照，加深对信号频谱的理解。 Matlab 提供了能直接求解傅立叶变换和反变换的函数 fourier（）、ifourier（）。 调用格式分别为： F=fourier(f) f=ifourier(F) 2．频域分析法与时域分析法的不同之处主要在于信号分解的单元函数不同。在频域分析法中，信号分解成一系列不同幅度、不同频率的等幅正弦函数，通过求取对每一单元激励产生的响应，并将响应叠加，再转换到时域以得到系统的总响应。所以说，频域分析法是一种变域分析法。它把时域中求解响应的问题通过 Fourier 级数或 Fourier 变换转换成频域中的问题；在频域中求解后再转换回时域从而得到最终结果。 预习情况 良好 操作情况 良好 考勤情况 全勤 数据处理情况 良好 2 所谓频率特性，也称频率响应特性，是指系统在正弦信号激励下稳态响应随频率变化的情况，包括幅度随频率的响应和相位随频率的响应两个方面。利用系统函数也可以确定系统频率特性，公式如下： )(|)(|HjjsejHsHjH ( 3 – 1 ) 幅度响应用...
