西工大连通LTI系统频域实验：傅立叶变换与MATLAB应用

在西工大的上机实验3中，主题是连续LTI系统的频域分析，这是一项关键的信号与系统工程实践。实验的主要目标包括深入理解并掌握连续时间信号傅立叶变换和其逆变换的实现方法，以及这些变换的基本特性。学生需要学习如何利用傅立叶变换的时移性和频移特性来分析系统的动态行为。 实验的核心概念是连续LTI系统的频率特性，也称为频率响应特性，这是系统在不同频率输入信号下的响应变化情况。系统函数H(w)是衡量系统性能的重要参数，它不受外部激励的影响，只取决于系统的内部构造和元件参数。H(w)可以分解为幅频特性（|H(w)|）和相频特性（ψ(w)），分别表示系统输出信号幅度和相位随频率变化的规律。 数值计算方面，实验指导学生利用傅里叶变换的定义进行计算，即通过无限级数或积分形式逼近实际信号的频域表示。对于限时信号，可以采用离散化方法，通过有限个样本来近似无限积分。MATLAB中的`fourier`函数是实现这一过程的关键工具，它可以处理信号的傅立叶变换，并支持不同的输入参数以适应不同的需求。 此外，实验还涵盖了如何使用`ifourier`函数进行傅立叶逆变换，以便从频域信号恢复到时域信号。这对于理解信号处理和系统设计至关重要，因为可以从频域分析中获取关于系统滤波性能、稳定性等信息，进而优化系统设计。 整个实验不仅要求学生掌握理论知识，还强调了实际操作技能，如编写代码以生成信号频谱图和执行数值计算。通过这个实验，学生将深化对连续时间信号处理的理解，提升信号分析和处理的能力，为今后在信号与系统领域的工作打下坚实的基础。