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1、信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏2011- 2012 学年第二学期实验一 基本信号分析班级 392311 学院 高等工程 姓名 李 柏 学号 39032415 信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏2012 年 3 月 19 日信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏本人声明我声明，本论文为本人独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏1. 实验目的1掌握基本信号的时域和频域分析方法 2掌握信号的自相关和互相关分析，了解其应用2. 实验任务（1）产生不同的周期信号，包括正弦信号、方波信号、锯齿
2、波，在时域分析这些波形特征。 （2）在 Matlab 中产生不同的非周期信号，包括随机噪声、阶跃信号（选作） 、矩形脉冲（选作） 。 （3）对产生的信号进行 Fourier 级数展开、Fourier 变换，从频率域分析信号的特征，并说明方波信号和锯齿波信号的信号带宽；进行傅里叶变换时注意采样频率。 （4）产生复合信号：由 3 个不同频率、幅值的正弦信号叠加的信号，从图形上判断信号的特征； 产生由正弦信号和随机信号叠加的混合信号，从图形上判断信号的特征； 产生由正弦信号和方波叠加的信号，从图形上判断信号的特征。 （5）对（4）中的 3 种复合信号进行 FFT 计算，从图上判断信号的特征。 （6）
3、产生一个基波信号，显示图形；按照方波的傅里叶级数展开的规律再叠加一个二次谐波，显示图形；再叠加一个三次谐波，显示图形； 。观察信号的变化。验证周期方波信号的有限项傅里叶级数逼近。 （7）产生一个周期信号，进行自相关运算，说明周期信号进行自相关运算后的信号与原信号相比的特点。（8）对白噪声信号进行自相关运算，观察运算后信号特征，并叙述产生这种现象的原因。 （9）对（7）中产生的周期信号叠加白噪声，进行自相关运算，观察信号特征。 （10）产生两个同频率的周期信号，进行互相关运算，观察运算后的信号。 （11）产生两个不同频率的周期信号，进行互相关运算，观察运算后的信号。3.实验原理信号与测试技术实验
4、报告闫蓓39032415 李柏4.实验部分（1）产生不同的周期信号，包括正弦信号、方波信号、锯齿波，在时域分析这 些波形特征（幅值、频率（周期） ） 。产生不同的非周期信号，包括随机噪声、 阶跃信号（选作） 、矩形脉冲（选作） 。对产生的信号进行 Fourier 级数展开、 Fourier 变换，从频率域分析信号的特征，并说明方波信号和锯齿波信号的信号 带宽；进行傅里叶变换时注意采样频率。 正弦信号 方波信号信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏 锯齿波信号 随机噪声信号信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏此外，利用 matlab 矩阵中 zeros 与 ones 命令即
5、可轻松生成选作实验中的【阶跃信号】与【矩形脉冲信号】 . 在此给出源代码如下： 生成阶跃信号代码：生成阶跃信号代码：libai = zeros(1,900);libai(401:900) = ones(1,500);t = 0:0.01:8.99;plot(t,libai)axis(0,8.99,-1,2)xlabel(time)ylabel(length)title(Step-Function signal) 生成矩形脉冲信号代码生成矩形脉冲信号代码for i=1:100libai(i)=0;endfor i=101:400libai(i)=1;endfor m=1:50for n=1:40
6、0libai(m-1)*400+n)=libai(n);endendplot(libai)axis(0,1200,-2,2)xlabel(time)ylabel(length)title(Biased Square Signal)信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏（2）产生复合信号：由 3 个不同频率、幅值的正弦信号叠加的信号，从图形 上判断信号的特征；产生由正弦信号和随机信号叠加的混合信号，从图形上判 断信号的特征；产生由正弦信号和方波叠加的信号，从图形上判断信号的特征。 对上述 3 种复合信号进行 FFT 计算，从图上判断信号的特征。 三种正弦信号的叠加信号与测试技术实验报告
7、闫蓓39032415 李柏 正弦信号与随机噪声信号的混叠信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏 正弦信号与方波的叠加信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏（3）关于相关函数。产生一个周期信号，进行自相关运算，说明周期信号进 行自相关运算后的信号与原信号相比的特点。对白噪声信号进行自相关运算， 观察运算后信号特征，并叙述产生这种现象的原因。 对上述产生的周期信号 叠加白噪声，进行自相关运算，观察信号特征。产生两个同频率的周期信号， 进行互相关运算，观察运算后的信号。产生两个不同频率的周期信号，进行互 相关运算，观察运算后的信号。 基本函数的自相关特性曲线 A. 正弦信号的自相
8、关特性B. 方波信号的自相关特性信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏C. 锯齿波信号的自相关特性D. 白噪声信号的自相关特性信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏E. 本人自制的某周期信号本人自制的某周期信号的自相关特性分析F. 将该自制某周期信号叠加白噪声后信号将该自制某周期信号叠加白噪声后信号的自相关特性分析信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏 一些信号之间的互相关曲线 A不同频率的正弦信号之间的互相关特性B同频的周期信号之间的互相关特性 为发掘互相关信号间的普遍适用规律，在此继续采用作者上文中随机自制的周期信号进行互相关分析。信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏C不同频周期信号之间的互相关特性通过实验中的现象，分析自相关和互相关在实际应用中的意义通过实验中的现象，分析自相关和互相关在实际应用中的意义信号与测试技术实验报告闫蓓39032415 李柏（4）产生一个基波信号，显示图形；按照方波的傅里叶级数展开的规律再叠 加一个二次谐波，显示图形；再叠加一个三次谐波，显示图形。观察信号的变 化。验证周期方波信号的有限项傅里叶级数逼近。 分析傅里叶变换的意义分析傅里叶变换的意义
