信号与系统课程设计系别____电子信息工程系______专业____电子信息工程________班级/学号__电信09学生姓名____实验日期2011年6月成绩_______________________指导教师罗倩老师信号与系统课程设计课程设计目的“信号与系统”是一门重要的专业基础课，MATLAB作为信号处理强有力的计算和分析工具是电子信息工程技术人员常用的重要工具之一。本课程设计基于MATLAB完成信号与系统综合设计实验，以提高学生的综合应用知识能力为目标，是“信号与系统”课程在实践教学环节上的必要补充。通过课设综合设计实验，激发学生理论课程学习兴趣，提高分析问题和解决问题的能力。一、课程设计时间第十五、十六周。上机时间安排见附件一。第十六周周五提交课程设计报告并答辩。二、参考书目1、谷源涛、应启珩、郑君里著，信号与系统——MATLAB综合实验，北京：高等教育出版社，2008年1月。2、郑君里、应启珩、杨为理，信号与系统引论，北京：高等教育出版社，2009年3月。3、梁虹等，信号与系统分析及Matlab实现，北京：电子工业出版社，2002年2月。三、注意事项1、基本部分，共三道题，每人都需要全部完成，要求十五周周五做完。2、提高部分，共八道题，每人按照学号分配（见附件二）只做其中的一题。3、第十六周周五所提交的课程设计报告如有雷同，一律退回重写。四、课程设计内容及学时安排（一）课程设计动员讲解课程设计内容及要求，解释相关题目（2学时）。具体时间安排见附件一。（二）基本部分一、傅里叶变换分析：（自行设计：2学时，上机：4学时）1、周期信号的谱分析，要求任意给定单频周期信号，能够准确计算出其幅度谱和相位谱，并画出图形，要求正确显示频率。clc;clear;closeall;f=110;fs=10*f;%抽样频率大于等于2fN=fs/f;n=-(N-1):N-1;subplot(3,1,1);x=cos(2*pi*f*n/fs);%cos(wt)的原型plot(n,x);x=fft(x);x=fftshift(x);subplot(3,1,2);stem(n,abs(x));ylabel('Cn的幅度');subplot(3,1,3);stem(n,angle(x));ylabel('Cn的相位');xlabel('\omega/\omega0');图1-1-1原函数图1-1-2幅谱图1-1-3相谱2、非周期信号的频谱分析，要求分析语音信号的幅度谱和相位谱，并画出图形。clear;clc;closeall;fs=100;[ss,fs,bits]=wavread('E:\xc.wav');%读取音频，存取为ss函数sound(ss,fs,bits);%播放取样后的音频X=fft(ss);subplot(3,1,1);plot(ss);subplot(3,1,2);plot(abs(X));ylabel('幅度谱')subplot(3,1,3);plot(angle(X));ylabel('相位谱');图1-2-1非周期信号图1-2-2幅谱图1-2-3相谱3、对于方波，设计程序计算其傅里叶级数系数，仿真吉伯斯现象。t=-2:0.001:2;T=1;ft1=rectpuls(t-2*T,T);ft2=rectpuls(t+2*T,T);ft3=rectpuls(t*T,T);ft=ft1+ft2+ft3;N=input('Numberofharmonics=');%傅里叶级数的项数c0=0.5;xN=c0*ones(1,length(t));%dccomponentforn=1:Nholdon;plot(t,xN);xN=xN+cos(pi*n*t)*sinc(n/2);%正弦分量为零endplot(t,ft,t,xN);-2-1.5-1-0.500.511.52-0.200.20.40.60.811.2图1-3-1吉布斯现象二、连续时间系统分析：（自行设计：2学时，上机：4学时）1、自行设计一个有初始条件的微分方程，至少二阶。2、解出其零输入解，并画出图形，与手工计算相比较。3、解出其单位冲激响应，并画出图形，与手工计算相比较。4、设定某一激励信号，用卷积方法解出其零状态响应，并画出图形，与手工计算相比较。5、计算系统的幅频响应和相频响应，并画出图形。实验程序：%基本题2：解微分方程，习题2-6,b=[1,3],a=[132],初始状态r(0-)=1,r'(0-)=2%先由系统函数转成状态方程及输出方程clearall,closeall,clc;A=[0,1;-2,-3];B=[0;1];C=[31];D=[0];b=[1,3];a=[132];sys=ss(A,B,C,D);%状态方程及输出方程四个矩阵(建立系统描述）x0=[-1,4];%状态变量初始值,要从初始状态r(0-)=1,r'(0-)=2计算而得t=[0:0.01:10]';e=1*(t>=0);%单位阶跃信号ezi=0*(t>=0);%零输入信号rzs=lsim(sys1,e,t);%零状态响应rzi=lsim(sys1,ezi,t);%零输入响应rf=lsim(sys1,e,t);%完全响应h=impulse(sys1,t);%冲击响应[H,w]=freqs(b,a);%频率响应figure(2);subplot(121);plot(w/pi,abs(H));ylabel('幅频')subplot(122);plot(w/pi,an...
