《[精选]傅里叶级数连续时间信号分析MATLAB课程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[精选]傅里叶级数连续时间信号分析MATLAB课程（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目: 连续时间信号的傅利叶变换及MATLAB实现 初始条件：MATLAB软件，微机要求完成的主要任务: 利用MATLAB强大的图形处理功能，符号运算功能和数值计算功能，实现连续时间非周期信号频域分析的仿真波形；1、用MATLAB实现典型非周期信号的频域分析；2、用MATLAB实现信号的幅度调制；3、用MATLAB实现信号傅立叶变换性质的仿真波形；4、写出课程设计报告。时间安排：学习MATLAB语言的概况 第1天学习MATLAB语言的基本知识 第2天学习MATLAB语言的应用环境，调试命令，绘图能力 第3、4天课程设计 第5-9天
2、答辩 第10天指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目 录摘要IABSTRACTI绪论I1傅里叶变换原理概述 11.1 傅里叶变换及逆变换的MATLAB实现 22 用MATLAB实现典型非周期信号的频域分析 32.1 单边指数信号时域波形图、频域图 32.2 偶双边指数信号时域波形图、频域图 42.3 奇双边指数信号时域波形图、频域图 42.4 直流信号时域波形图、频域图 52.5 符号函数信号时域波形图、频域图 52.6 单位阶跃信号时域波形图、频域图 62.7 单位冲激信号时域波形图、频域图 62.8 门函数信号时域波形图、频域图 73 用MATLAB实现信号的幅
3、度调制 83.1 实例1 83.2 实例2 104 实现傅里叶变换性质的波形仿真114.1 尺度变换特性 114.2 时移特性 144.3 频移特性 164.4 时域卷积定理 18 4.5 对称性质 204.6 微分特性 22心得体会25参考文献26附录27 摘要MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。MATLAB在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。Simulink是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包。MATLAB具有强大的图形处理功能、符号运算功能和数值计算功能。其中系统的仿真（Simulink）工具箱是从底层开发的一个完整的
4、仿真环境和图形界面。在这个环境中，用户可以完成面向框图系统仿真的全部过程，并且更加直观和准确地达到仿真的目标1。本文主要介绍基于MATLAB的一阶动态电路特性分析。关键字：MATLAB；仿真；图形处理；一阶动态电路。AbstractMATLAB, and Mathematica, Maple, and known as the three major mathematical software. It is the application of technology in mathematics classes in numerical computing software, second t
5、o none. Simulink is an extension of MATLAB software, which is the realization of dynamic system modeling and simulation of a package. MATLAB has a powerful graphics processing capabilities, symbolic computing and numerical computing functions. One system simulation (Simulink) toolbox from the bottom
6、 of the development of a complete simulation environment and the graphical interface. In this environment, the user can complete system simulation block diagram for the entire process and achieve a more intuitive and accurate simulation of goal1.In this paper, MATLAB-based first-order characteristic
7、s of dynamic circuits.Keywords: MATLAB；Simulation；Graphics；First Order Circuit。 绪论 在科学技术飞速发展的今天，计算机正扮演着愈来愈重要的角色。在进行科学研究与工程应用的过程中，科技人员往往会遇到大量繁重的数学运算和数值分析，传统的高级语言Basic、Fortran 及C 语言等虽然能在一定程度上减轻计算量，但它们均用人员具有较强的编程能力和对算法有深入的研究。MATLAB 正是在这一应用要求背景下产生的数学类科技应用软件。MATLAB 是matrix 和laboratory 前三个字母的缩写，意思是“矩阵实验室”
8、，是Math Works 公司推出的数学类科技应用软件2。MATLAB 具有以下基本功能：（1）数值计算功能；（2）符号计算功能；（3）图形处理及可视化功能；（3）可视化建模及动态仿真功能。本文介绍了如何利用MATLAB强大的图形处理功能、符号运算功能以及数值计算功能，实现连续时间系统频域分析。本次课程设计介绍了用MATLAB实现典型非周期信号的频谱分析，用MATLAB实现信号的幅度调制以及用MATLAB实现信号傅里叶变换性质的仿真波形。291傅里叶变换原理概述 设有连续时间周期信号，它的周期为T，角频率，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
9、指数信号之和。傅里叶级数有三角形式和指数形式两种3。 1. 三角形式的傅里叶级数2： 式中系数，称为傅里叶系数，可由下式求得： 2. 指数形式的傅里叶级数2： 式中系数称为傅里叶复系数，可由下式求得： 周期信号频谱具有三个特点1：（1） 离散性，即谱线是离散的；（2） 谐波性，即谱线只出现在基波频率的整数倍上；（3） 收敛性，即谐波的幅度随谐波次数的增高而减小。 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。在Matlab中有多种进行数值积分运算的方法，我们采用quadl函数，它有两种其调用形式。 (1) yquadl(func, a, b)。 其中func是一
10、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。 (2) yquadl(myfun, a, b)。其中“”符号表示取函数的句柄，myfun表示所定义函数的文件名。1.1 傅里叶变换及逆变换的MATLAB实现MATLAB 的Symbolic Math Toolbox 提供了能直接求解傅里叶变换及逆变换的函数Fourier()及Fourier()4。 1.1 fourier 变换1. (1) F=fourier(f); (2) F=fourier(v); (3) F=fourier(f,u,v);说明：(1) F=fourier(f)是符号函数f 的Fourier
11、变换，缺省返回是关于的函数。如果 f=f(),则fourier 函数返回关于t 的函数。 (2)F=fourier(f,v)返回函数F 是关于符号对象v 的函数，而不是缺省的(3)F=fourier(f,u,v)对关于u 的函数f 进行变换，返回函数F 是关于v 的函数。 1.2 fourier 逆变换 1. (1) f=ifourier(F); (2) f=ifourier(F,u); (3) f=ifourier(F,v,u);说明：(1) f=ifourier(F)中输入参量F是傅里叶变换的符号表达式，缺省为符号变量w的函数，输出参量f是F的傅里叶逆变换的符号表达式，缺省为符号变量x的函数。 (2)f=ifourier(F,u)中输入参量F是傅里叶变换的符号表达式，缺省为符号变量w的函数，输出参量f是F的傅里叶逆变换的符号表达式，为指定符号变量u的函数(3)f=ifourier(F,v,u)中输入参量F是傅里叶变换的符号表达式，为指定符号变量v的函数，输出参量f是F的傅里叶逆变换的符号表达式，缺省为符号变量u的函数。2 用MATLAB实现典型非周期信号的频域分析2.1单边指数信号时域波形图、频域图 的时域波形图和频谱图如图2.1.1 ：图2.1.1单边指数信
