实验四傅立叶变换,系统的频域分析
一.实验目的
1、学习用MATLAB实现连续时间信号傅里叶变换
2、学习用MATLAB分析LTI系统的频域特性
3、学习用MATLAB分析LTI系统的输出响应
二.实验原理
1 .傅立叶变换的MATLAB求解
MATLAB的symbolic Math Toolbox提供了直接求解傅立叶变换和逆变换的函数fourier ()和ifourier () )的调用格式:
福里叶变换的调用格式
f=fourier(f ) :这是符号函数f的Fourier变换的缺省返回函数是w。
f=Fourier(f,v ) :这将返回函数f是关于符号对象v的函数,而不是默认w。 也就是说
Fourier逆变换的调用格式
f=ifourier(f ) :这是符号函数f的fourier逆变换,缺省自变量为w,缺省返回函数为x。
f=ifourier(f,u ) :其返回函数f是u的函数,而不是缺省的x。
注意:在调用函数fourier (和ifourier )之前,请使用syms命令介绍要使用的变量(t、u、v、w )。 也就是说,将这些变量作为符号变量进行说明。
例4-1中求出的傅立叶变换
求解:可以用MATLAB解决上述问题。
syms t
fw=Fourier(exp(-2*ABS ) t ) )
例4-2求出的逆变换f(t ) )。
解: MATLAB可以解决上述问题
syms t w
ft=ifourier(1/) 1w^2),t ) ) ) ) ) ) ) ) ft=ifourier(1/) 1w^2),t ) ) ) ) ) ) ) ) ft ) ) ) 652 )
2 .连续时间信号的频谱图
例4-3求调制信号频谱,在式中
解: MATLAB程序如下
ft=sym(4cos(2pi6t ) * ) -heaviside(t-1/4 )-heaviside(t-1/4 ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) );
fw=simplify(Fourier ) ft ) )
三.机载实验内容
1 .验证实验原理中描述的相关程序
利用MATLAB求单边指数信号的傅里叶变换,描绘其波形
3 .设定
利用MATLAB绘制该系统的幅频特性和相位特性,分析系统具有哪些滤波特性。
上机部分实验代码和实验报告如下。
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