实验前,一定要针对下面的实验项目做好相应的实验准备工作,包括事先编写好相应的实验程序等事项。
Q2-1 编写程序Q2_1,绘制下面的信号的波形图:
?111n?(0t)?cos3(?0t)?cos5(?0t)????sin()cosn( x(t)?cos??0t)
352n?1n其中,?0 = 0.5π,要求将一个图形窗口分割成四个子图,分别绘制cos(?0t)、cos(3?0t)、cos(5?0t)
和x(t) 的波形图,给图形加title,网格线和x坐标标签,并且程序能够接受从键盘输入的和式中的项数。
抄写程序Q2_1如下:
执行程序Q2_1所得到的图形如下:
Q2-2 给程序Program2_1增加适当的语句,并以Q2_2存盘,使之能够计算例题2-1中的周期
方波信号的傅里叶级数的系数,并绘制出信号的幅度谱和相位谱的谱线图。
通过增加适当的语句修改Program2_1而成的程序Q2_2抄写如下:
36
执行程序Q2_2得到的图形
此处粘帖执行程序Q2_2所得到的图形
Q2-3 反复执行程序Program2_2,每次执行该程序时,输入不同的N值,并观察所合成的周
期方波信号。通过观察,你了解的吉伯斯现象的特点是:
1、周期信号的傅里叶级数与GIBBS现象
给定如下两个周期信号:
x2(t)1
37 t?2?0.20.22x1(t)1t?2?112
Q2-4 分别手工计算x1(t) 和x2(t) 的傅里叶级数的系数。 信号x1(t) 在其主周期内的数学表达式为: 计算x1(t) 的傅里叶级数的系数的计算过程如下:
通过计算得到的x1(t)的傅里叶级数的系数的数学表达式是:信号x2(t) 在其主周期内的数学表达式为: 计算x2(t) 的傅里叶级数的系数的计算过程如下:
通过计算得到的x1(t)的傅里叶级数的系数的数学表达式是:
38
用MATLAB帮助你计算出你手工计算的傅里叶级数的系数ak从-10到10共21个系数。 从命令窗口上抄写x1(t)的21个系数如下:
从命令窗口上抄写x2(t)的21个系数如下:
Q2-5 仿照程序Program2_1,编写程序Q2_5,以计算x1(t)的傅里叶级数的系数。 程序Q2_5如下:
执行程序Q2_5所得到的x1(t)的傅里叶级数的ak从-10到10共21个系数如下:
与你手工计算的ak相比较,是否相同,如有不同,是何原因造成的? 答:
Q2-6 仿照程序Program2_1,编写程序Q2_6,以计算x2(t) 的傅里叶级数的系数(不绘图)。
39
程序Q2_6如下:
执行程序Q2_6所得到的x2(t)的傅里叶级数的ak从-10到10共21个系数如下:
与你手工计算的ak相比较,是否相同,如有不同,是何原因造成的? 答:
Q2-7 仿照程序Program2_2,编写程序Q2_7,计算并绘制出原始信号x1(t) 的波形图,用有限
项级数合成的y1(t) 的波形图,以及x1(t) 的幅度频谱和相位频谱的谱线图。
编写程序Q2_7如下:
40