信号与系统实验教程
信号与系统实验是电子信息类专业中一门重要的实验课程。在这门实验中，学生将学习如何利用实验仪器和软件工具来分析和处理信号，并理解信号在系统中的作用和相互之间的关系。
以下是一些常见的信号与系统实验教程：
1. 实验一：信号的采集与表示
- 学习使用信号采集仪器（例如信号发生器、示波器等）。
- 了解采样原理和采样频率对信号的影响。
- 学习如何将模拟信号转换为数字信号。
- 使用编程语言或工具对信号进行采样和表示。
2. 实验二：信号的变换与处理
- 学习傅里叶变换和信号频谱分析的原理。
- 使用傅里叶变换工具（例如FFT算法）对信号进行频谱分析。- 学习信号的时域和频域表示之间的转换关系。
- 学习数字滤波器的原理和应用。
3. 实验三：线性时不变系统的特性分析
- 学习线性时不变系统的定义和性质。
- 了解系统的单位冲激响应和冲激响应与输入信号的卷积关系。- 利用实验仪器测量系统的冲激响应。
- 使用软件工具对系统进行时域和频域特性分析。
4. 实验四：信号采样与重构
- 学习信号采样和重构的理论基础。
- 利用实验仪器对信号进行采样和重构。
- 学习采样定理的应用和限制。
- 学习插值和抽取技术对信号进行采样和重构。
5. 实验五：系统的频率响应与稳定性
- 学习系统的频率响应和稳定性分析。
- 使用频率响应仪器（例如频谱分析仪）对系统进行测量和分析。
- 学习系统的振荡和稳定条件。
- 学习系统的幅频特性和相频特性之间的关系。
以上是信号与系统实验教程的一些基本内容，具体的实验内容和教程可以根据教学大纲和教材进行更详细的设计和安排。
信号与系统实验教程 信号与系统实验是电子信息类专业中一门重要的实验课程。在这门实验中，学生将学习如何利用实验仪器和软件工具来分析和处理信号，并理解信号在系统中的作用和相互之间的关系。 以下是一些常见的信号与系统实验教程： 1. 实验一：信号的采集与表示 - 学习使用信号采集仪器（例如信号发生器、示波器等）。 - 了解采样原理和采样频率对信号的影响。 - 学习如何将模拟信号转换为数字信号。 - 使用编程语言或工具对信号进行采样和表示。 2. 实验二：信号的变换与处理 - 学习傅里叶变换和信号频谱分析的原理。 - 使用傅里叶变换工具（例如FFT算法）对信号进行频谱分析。- 学习信号的时域和频域表示之间的转换关系。 - 学习数字滤波器的原理和应用。 3. 实验三：线性时不变系统的特性分析 - 学习线性时不变系统的定义和性质。 - 了解系统的单位冲激响应和冲激响应与输入信号的卷积关系。- 利用实验仪器测量系统的冲激响应。 - 使用软件工具对系统进行时域和频域特性分析。 4. 实验四：信号采样与重构 - 学习信号采样和重构的理论基础。
- 利用实验仪器对信号进行采样和重构。 - 学习采样定理的应用和限制。 - 学习插值和抽取技术对信号进行采样和重构。 5. 实验五：系统的频率响应与稳定性 - 学习系统的频率响应和稳定性分析。 - 使用频率响应仪器（例如频谱分析仪）对系统进行测量和分析。 - 学习系统的振荡和稳定条件。 - 学习系统的幅频特性和相频特性之间的关系。 以上是信号与系统实验教程的一些基本内容，具体的实验内容和教程可以根据教学大纲和教材进行更详细的设计和安排。
课程设计课程设计名称：数字信号处理课程设计 专业班级：电信 学生姓名： 学号： 指导教师：乔丽红 课程设计时间： 6.16-6.20 电子信息工程专业课程设计任务书
说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页 一需求分析和设计内容 数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。现如今随着电子设备工作频率范围的不断扩大，电磁干扰也越来越严重，接收机接收到的信号也越来越复杂。为了得到所需要频率的信号，就需要对接收到的信号进行过滤，从而得到所需频率段的信号，这就是滤波器的工作原理。对于传统的滤波器而言，如果滤波器的输入，输出都是离散时间信号，则该滤波器的冲激响应也必然是离散的，这样的滤波器定义为数字滤波器。它通过对采样数据信号进行数学运算来达到频域滤波的目的. 滤波器在功能上可分为四类，即低通（LP）、高通（HP）、带通（BP）、带阻（BS）滤波器等，每种又有模拟滤波器（AF）和数字滤波器（DF）两种形式。对数字滤波器，从实现方法上，具有有限长冲激响应的数字滤波器被称为FIR滤波器，具有无限长冲激响
应的数字滤波器被称为IIR 滤波器。 FIR 数字滤波器的主要优点有：一、具有严格的线性相位特性；二、不存在稳定性问 题；三、可利用DFT 来实现。这些优点使FIR 数字滤波器得到了广泛应用。窗函数法是 一种设计FIR 数字滤波器的基本方法，但它不是最佳设计方法，在满足同样设计指标的 情况下，用这种方法设计出的滤波器的阶数通常偏大。在窗函数法的基础上，以所定义 的逼近误差最小为准则来进行优化设计的算法，由于其中的逼近误差可根据不同的设计 要求进行定义，故此算法适应性强，它既可用于设计选频型滤波器，又适用于非选频型 滤波器的设计。常用的窗函数有矩形窗函数、巴特莱特窗函数、三角窗函数、汉宁（Hann ） 窗函数、海明（Hamming ）窗函数、布莱克曼（Blackman ）窗函数、凯塞（Kaiser ）窗函 数等。本设计通过MATLAB 软件对FIR 型滤波器进行理论上的实现，利用巴特莱特窗函数 设计数字FIR 带通滤波器。FIR 系统不像IIR 系统那样易取得较好的通带和阻带衰减特性, 要取得较好的衰减特性,一般要求H （z ）阶次要高,也即M 要大。FIR 系统有自己突出的 优点：系统总是稳定的;易实现线性相位;允许设计多通带（或多阻带）滤波器,后两项都 是IIR 系统不易实现的。FIR 数字滤波器的设计方法有多种,如窗函数设计法、频率采样 法和Chebyshev 逼近法等。随着Matlab 软件尤其是Matlab 的信号处理工作箱的不断完 善,不仅数字滤波器的计算机辅助设计有了可能,而且还可以使设计达到最优化。本实验 的数字滤波器的MATLAB 实现是指调用MATLAB 信号处理工具箱函数filter 对给定的输入 信号x(n)进行滤波，得到滤波后的输出信号y(n ）。 用巴特莱特窗函数法设计一个数字FIR 带通滤波器，要求通带边界频率为400Hz ， 500Hz ，阻带边界频率为350Hz ，550Hz ，通带最大衰减1dB ，阻带最小衰减40dB ，抽样频 率为2000Hz ，用MATLAB 画出幅频特性，画出并分析滤波器传输函数的零极点； 信号)2sin()2sin()()()(2121t f t f t x t x t x ππ+=+=经过该滤波器，其中=1f 450Hz ， =2f 600Hz ，滤波器的输出)(t y 是什么？用Matlab 验证你的结论并给出 )(),(),(),(21t y t x t x t x 的图形。 二 设计原理及设计思路 1.设计FIR 数字滤波器的基本方法： FIR 数字滤波器的系统函数无分母，为11 00()()N N i n i i i H Z b z h n z ----====∑∑，系统频率响应可写成：1 0()()N jw jwn n H e h n e --==∑，令()jw H e =()()j w H w e ?，H(w)为幅度函数，()w ?称为相位函
实验八、电路包络仿真 概述 这节主要讲述了电路包络(Circuit Envelop)仿真的基础。针对输入信号是脉冲或诸如GSM、CDMA调制信号，对输出信号作时域和频域仿真。 任务 ●运用一个特性放大器，设置电路包络与仿真 ●试验仿真参数 ●测试失真 ●使用解调元件和方程 ●仿真具有GSM信号的1900MHz放大器 ●作出载波和基带信号数据图形 ●在频域和时域对数据组进行操作 目录 1.创建一个PtRF源和特性放大器(behavioral Amp) (133) 2.设置包络仿真控制器 (133) 3.仿真并作出时域响应图 (134) 4.在特性放大器中加入失真 (135) 5.设置一个解调器和一个G S M 源 (137) 6.设置带变量的包络仿真 (138) 7.仿真并对解调结果作图 (138) 8.用一个滤波器对相位失真进行仿真 (139) 9.仿真并作出输入和输出调制曲线 (140) 10.对具有GSM的amp_1900源进行仿真 (140) 11.作出GSM信号数据和频谱图 (141) 12.选作—信道功率计算 (145)
步骤 1．创建一个PtRF源和特性放大器（behavioral Amp）。 a．在amp_1900任务中，新建一原理图并以ckt_env_basic命名．用下面的步骤建立一个电路图，如一下图所示。 b．从system-Amp＆Mixers面板中，调出一个特性放大器（Amplifier）。如下图设置S参数：S21=l0dB，其相位为0度（dB和相位用逗号分开）。 S11和S22是-50dB（回波损失或失配衰减）和0度相位。最后，S12也 被设置为0，表明没有反向泄漏（reverse leakage)。确保对S21，S 11和 S22使用dbpolar函数，如下图所示。 备注：dbpolar函数是一个把幅度以dB和极化角为度表示的复数转换成用实部和虚部表示复数的函数。 c．插入一个PtRF-Pulse己调制源，并设置功率为P=dbmtow(0）和Freq=900MHz，同时，编辑下列设置并确保每一个设置的display框都打 了勾：OffRatio（超比率）=0, Delay（时延）=0ns，Rise time（上升时间）=5ns, Fall time（下降时间）=10 ns，Pulse Width（脉冲宽度）=30 ns和 Period（周期）=100 ns。 d．插入一个50Ω电阻，其节点名、接地和导线如上图所示。 2．设置包络仿真控制器 a．插入一个控制器并设置计算频率为900MHz，Order=l。随后，你将加入失真和增加次数（order）。 b．设置stop=50 ns.这个时间完全满足看到整个脉冲宽度，包括上升、下降时间和延迟。 c．设置step=l ns。这就表明信号每lns就进行一次抽样，所以总共有51个数据采样点。
课程设计 课程设计名称：数字信号处理课程设计专业班级：电信1104 学生姓名：吴亚辉 学号： 201116910421 指导教师：乔丽红 课程设计时间：
电子信息工程专业课程设计任务书 说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页
一，需求分析 现代图像、语声、数据通信对线性相位的要求是普遍的。正是此原因，使得具有线性相位的FIR 数字滤波器得到大力发展和广泛应用。 在实际进行数字信号处理时，往往需要把信号的观察时间限制在一定的时间间隔内，只需要选择一段时间信号对其进行分析。这样，取用有限个数据，即将信号数据截断的过程，就等于将信号进行加窗函数操作。而这样操作以后，常常会发生频谱分量从其正常频谱扩展开来的现象，即所谓的“频谱泄漏”。当进行离散傅立叶变换时，时域中的截断是必需的，因此泄漏效应也是离散傅立叶变换所固有的，必须进行抑制。而要对频谱泄漏进行抑制，可以通过窗函数加权抑制DFT 的等效滤波器的振幅特性的副瓣，或用窗函数加权使有限长度的输入信号周期延拓后在边界上尽量减少不连续程度的方法实现。而在后面的FIR 滤波器的设计中，为获得有限长单位取样响应，需要用窗函数截断无限长单位取样响应序列。另外，在功率谱估计中也要遇到窗函数加权问题。由此可见，窗函数加权技术在数字信号处理中的重要地位。 二 设计内容 用布莱克曼窗函数法设计一个数字FIR 带阻滤波器，要求通带边界频率为350Hz ，550Hz ，阻带边界频率为400Hz ，500Hz ，通带最大衰减1dB ，阻带最小衰减40dB ，抽样频率为2000Hz ，用MATLAB 画出幅频特性，画出并分析滤波器传输函数的零极点； 信号)2sin()2sin()()()(2121t f t f t x t x t x ππ+=+=经过该滤波器，其中=1f 450Hz ，=2f 600Hz ，滤波器的输出)(t y 是什么？用Matlab 验证你的结论并给出)(),(),(),(21t y t x t x t x 的图形。 三 设计原理及设计思路 数字滤波器可以理解为是一个计算程序或算法，将代表输入信号的数字时间序列转化为代表输出信号的数字时间序列，并在转化过程中，使信号按预定的形式变化。数字滤波器有多种分类，根据数字滤波器冲激响应的时域特征，可将数字滤波器分为两种，即无限长冲激响应（iir ）滤波器和有限长冲激响应（fir ）滤波器。iir 数字滤波器具有无限宽的冲激响应，与模拟滤波器相匹配。所以iir 滤波器的设计可以采取在模拟滤波器设计的基础上进一步变换的方法。fir 数字滤波器的单位脉冲响应是有限长序列。它的设计问题实质上是确定能满足所要求的转移序列或脉冲响应的常数问题，设计方法主要有窗函数法、频率采样法和等波纹最佳逼近法等。
现代通信综合实验教程课程设计 一、引言 现代通信技术已经成为人们生活、工作中不可或缺的一部分，对于每个学习通信技术的人来说，学好与实践结合是非常重要的。本篇文章将为读者介绍现代通信综合实验教程课程设计的相关知识。 二、实验目的 本次课程设计的主要目的是让学生掌握以下方面的知识： 1.了解现代通信技术的基本原理； 2.掌握现代通信技术的实际应用方法； 3.熟练掌握通信系统的分析与测试方法； 4.熟练驾驭通信系统开发软件和测试设备。 三、课程设计内容 1. 通信系统基本原理实验 本实验的目的是让学生了解通信系统的基本原理以及通信系统参数的定义。实验内容包括： •采用MATLAB软件对基本调制信号进行分析与仿真； •了解带通信号的形成过程，研究调制信号在传输过程中的失真情况； •了解数字调制系统，研究数字调制信号与基带信号的相互转换。 实验结果分析：学生应通过实验掌握基础的调制技术，了解通信系统中的各种参数定义，能够使用MATLAB工具对调制信号进行分析，熟悉通信系统原理。
2. 通信信道特性实验 本实验的目的是让学生掌握信道的特性，了解影响信道传输的各种因素。实验 内容包括： •研究信道传输中的噪声特性，对抗噪声和先验知识的重要性； •通过MATLAB工具对信号的频谱进行分析，了解信号的特点； •通过软件工具模拟信号传输的模型，研究信道的衰减、多径效应等特性。 实验结果分析：学生应通过实验掌握信道的各种特性，了解信道传输过程中的 噪声、频谱等基础知识，掌握信道模拟软件的使用方法。 3. 通信系统组成实验 本实验的目的是让学生了解通信系统的组成，掌握通信系统的分析与测试方法。实验内容包括： •通过软件模拟工具搭建通信系统，研究系统的性能和稳定性； •研究现代通信系统的标准和使用规则； •通过软件模拟和测试设备的使用，对通信系统进行测试和调试。 实验结果分析：学生应通过实验掌握通信系统的组成和工作原理，了解现代通 信系统的标准和使用规则，掌握通信系统测试和调试方法。 四、实验设备和软件 为了保障实验的成功开展，实验室中需要配备以下设备和软件： 1.通信信号发生器； 2.数字示波器； 3.网络分析仪； 4.通信技术仿真软件，如MATLAB等。
数字信号处理教程课程设计 一、引言 数字信号处理（Digital Signal Processing, DSP）是通过数值计算来获取、处理和分析信号的一种技术。随着现代电子通信技术和嵌入式系统的发展，数字信号处理已经成为了一个重要的研究领域。本课程设计旨在通过模拟与实验相结合的方式，为学生提供数字信号处理基础知识和实践经验。这将有助于学生更好地理解和应用数字信号处理技术。 二、课程设计目标 本课程设计旨在达到以下目标： 1.帮助学生理解数字信号处理的基础知识和概念； 2.通过实际操作，让学生掌握数字信号处理技术； 3.通过课程设计，提高学生创新思维和解决问题的能力。 三、课程设计内容 1. 数字信号处理基础知识 •数字信号处理概述 •采样定理及其证明 •信号离散化 •数字滤波器设计 •快速傅里叶变换（FFT）及其应用 •数字信号处理的应用领域
2. 数字信号处理实践 本课程的实践环节包括以下内容： •采样定理的验证 •信号离散化实验 •数字滤波器设计与仿真 •FFT算法的实现 •数字信号处理应用实例 3. 课程设计要求 本课程设计要求学生独立完成以下任务： •撰写数字信号处理课程论文 •完成数字信号处理相关程序设计 •课堂展示数字信号处理应用实例 四、课程设计步骤 本课程设计分为以下步骤： 1. 阶段性目标确定 在本课程设计之初，老师会与学生一起确定阶段性目标，以帮助学生理解和掌握数字信号处理基础知识。 2. 数字信号处理理论教学 老师将通过讲授数字信号处理基础理论知识，来帮助学生更好地理解数字信号处理技术的基础知识。
3. 实验设计 老师将制定实验计划，设计合适的实验，以帮助学生巩固理论，并且将数字信号处理的抽象概念转化为实际的运算过程。 4. 编程与实践操作 学生将通过编程和实践操作，来掌握数字信号处理技术，完成实验后还需要撰写数字信号处理课程论文。 五、期望帮助与输出 本课程设计采用 Matlab 软件作为编程工具，老师将为学生提供实验数据和相应的代码。同时，教师将提供必要的帮助和引导，帮助学生顺利完成数字信号处理课程设计任务。 六、总结 数字信号处理是一个重要的技术，它在各种领域中都得到了广泛的应用，例如音视频信号处理、图像处理、通信技术、雷达系统、医学成像、声纳探测、红外成像等等。本课程设计通过理论教学和实践操作相结合的方式，为学生提供了一种深入理解数字信号处理基础知识和应用技术的方式，一个优秀的数字信号处理教育必须是与实践相结合的。本课程教学内容将丰富我们的数字信号处理实践经验，准备我们更好地应对相关领域的挑战。
matlab信号与系统课程设计 一、引言 在信号与系统课程中，学生需要掌握使用MATLAB进行信号与系统的分析与设计。 本文将详细介绍MATLAB在信号与系统课程设计中的应用，包括信号的表示与处理、系统的建模与分析等方面。 二、信号与系统的基本概念 2.1 信号的定义与分类 在信号与系统课程中，信号可以分为连续时间信号和离散时间信号。连续时间信号是在连续时间范围内变化的信号，离散时间信号是在离散时间点上取值的信号。常见的信号类型包括周期信号、非周期信号、正弦信号、冲激信号等。 2.2 系统的定义与分类 系统是对输入信号进行处理的操作，可以分为线性系统和非线性系统、时不变系统和时变系统等。线性系统满足叠加原理，时不变系统的输出只与输入的时间相关，与绝对时间无关。 三、MATLAB在信号与系统中的应用 3.1 信号的表示与处理 MATLAB提供了丰富的函数和工具箱，用于信号的表示与处理。可以使用MATLAB绘 制连续时间信号和离散时间信号的波形图，进行信号的加减乘除、卷积、傅里叶变换等运算。 3.2 系统的建模与分析 MATLAB可以用于系统的建模与分析。可以使用MATLAB创建系统的传递函数模型或 状态空间模型，进行系统的频域分析、时域分析、稳定性分析等。
3.3 信号与系统的仿真与实验 MATLAB提供了仿真工具和实验平台，可以进行信号与系统的仿真与实验。可以通 过MATLAB编写脚本文件，实现信号与系统的仿真，并对仿真结果进行分析与比较。 四、MATLAB在信号与系统课程设计中的案例分析 4.1 信号的频谱分析 通过MATLAB绘制信号的频谱图，可以分析信号的频率成分和能量分布。可以使用MATLAB的fft函数进行傅里叶变换，得到信号的频谱信息。 4.2 系统的频率响应分析 通过MATLAB绘制系统的频率响应曲线，可以分析系统对不同频率信号的响应特性。可以使用MATLAB的freqz函数进行频率响应分析，得到系统的幅频特性和相频特性。 4.3 信号与系统的滤波设计 通过MATLAB设计滤波器，可以实现对信号的滤波处理。可以使用MATLAB的fir1 函数或iirdesign函数进行滤波器设计，得到滤波器的系数。 五、总结 本文详细介绍了MATLAB在信号与系统课程设计中的应用。通过使用MATLAB，学生 可以方便地进行信号的表示与处理、系统的建模与分析。通过案例分析，展示了MATLAB在信号与系统课程设计中的实际应用效果。希望本文对读者在信号与系统 课程设计中的学习与研究有所帮助。 参考文献 [1] 信号与系统教程，清华大学出版社，2007 [2] MATLAB信号与系统教程，电子 工业出版社，2012
信号与系统是电子信息类专业的一门重要课程，它涉及到信号的产生、传输、处理和系统对信号的响应等内容。而对于学习该课程的学生来说，掌握好相关知识和技能对于以后的学习和工作都至关重要。选择 一本优质的信号与系统的 MATLAB 书籍就显得至关重要。通过本文，我将向您推荐一本值得阅读的信号与系统的 MATLAB 书籍，并简要介绍其内容，希望能够给您的学习和工作带来帮助。 1. 《MATLAB仿真信号与系统建模教程》 这本书由普林斯顿大学教授 Dennis S. Bernstein 和舒洛克教授撰写，是一本信号与系统领域的经典教材。它通过 MATLAB 实例来解释信号与系统的基本概念，包括线性时不变系统（LTI 系统）、傅立叶分析、滤波器设计等内容。考虑到大多数学生对 MATLAB 操作不熟练，本书还附带了 MATLAB 的简要入门教程，帮助读者快速掌握 MATLAB 在信号与系统中的应用。 2. 《MATLAB在信号与系统中的应用》 这是一本由国内著名信号与系统专家刘琦编著的 MATLAB 信号与系统应用教程。该书通过大量的仿真例子和 MATLAB 代码，详细介绍了信号与系统理论在 MATLAB 中的应用。书中还包括了对信号处理工具箱和控制系统工具箱的介绍，使读者能够更好地应用 MATLAB 进行信号与系统的建模、仿真和分析。 3. 《MATLAB信号与系统实验教程》
该书主要是按照实验的方式来学习信号与系统。它从基本信号的产生 与表示开始，介绍了常见的信号与系统模型，并通过 MATLAB 可视化和仿真实验帮助读者更直观地理解信号与系统的概念和原理。书中还 提供了丰富的 MATLAB 实验案例，如系统的频域和时域表示、信号的采样与重构、滤波器设计等，帮助读者巩固理论知识，提高实际操作 能力。 在选择信号与系统的 MATLAB 书籍时，我们可以根据自己的学习需求和水平来进行选择。如果是初学者，可以选择内容易懂、带有大量MATLAB 实例和案例的教材；如果是深入学习和研究该领域的同学，可以选择更加专业和深入的教材。信号与系统是电子信息类专业的重 要基础课程，选择一本好的 MATLAB 信号与系统教材对于我们深入理解相关知识、提高实际操作能力都有很大的帮助。希望能够给您在选 择 MATLAB 信号与系统教材时提供一些建议。 信号与系统的 MATLAB 书籍选择应该根据自己的水平和学习需求来进行，选择一本适合自己的书籍会大大提高学习效率和兴趣，帮助我们 更好地掌握信号与系统的相关知识和技能。信号与系统是电子信息类 专业的重要基础课程，涉及到信号的产生、传输、处理和系统对信号 的响应等内容。而在学习这门课程的过程中，学习者往往需要通过实 际操作和实验来深入理解理论知识，而 MATLAB 作为一个功能强大的数学计算软件，可以有效地帮助学习者进行信号与系统的建模、仿真 和分析。选择一本优质的信号与系统的 MATLAB 书籍就显得至关重要，
信号与线性系统 课程设计 题目 学号姓名学号姓名学号姓名学号姓名院系 年级 专业 日期
摘要 利用MATLAB对周期为T0的方波信号进行傅里叶级数展开，并绘制离散幅度谱和不同次谐波叠加后的图形。通过观察绘制的各个图像，加深对傅立叶变换和信号的分解与合成的理解。 Abstract ExpandedthesquarewavesignalwithperiodicT0toFourierseriesbyMATLAB,anddr ewthediscretespectrumandplotthepatternsafterdifferentsubharmonicsaresuperimposed. Throughtheobservationofeachimage,deepentheunderstandingoftheFouriertransforman dsignaldecompositionandsynthesis. 关键词：矩形信号傅里叶级数谐波叠加分解与合成 Keywords:Squarewavesignal.Fourierseries. Harmonicsuperposition.Decompositionandsynthesis 一、设计目的和要求 本设计主要利用MATLAB绘制信号的离散幅度谱和各次谐波叠加后的波形，通过观察谐波展开次数增加后的波形，进一步掌握信号分解与合成的原理。 培养运用所学知识分析解决问题的能力。 掌握用MATLAB实现通信系统仿真实验的能力。 这里要做一个信号的分解与合成的仿真系统，利用matlab软件的仿真模拟能力来体现信号的分解与合成过程中出现的情况。??? MATLAB（矩阵实验室）是MATrix?LABoratory的缩写，是一款由美国 The?MathWorks公司出品的商业数学软件。MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外，MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言（包括C，C++和FORTRAN）编写的程序。 尽管MATLAB主要用于数值运算，但利用为数众多的附加工具箱（Toolbox）它也适合不同领域的应用，例如控制系统设计与分析、图像处理、信号处理与通讯、金融建模和分析等。另外还有一个配套软件包Simulink，提供了一个可视化开发环境，常用于系统模拟、动态/嵌入式系统开发等方面。MATLAB可以进行
实验二系统模拟基础 概要 这一章介绍了如何使用行为模型建立一个系统（例如我们要做的接收系统），这一步是设计系统的第一步，通过对系统级行为模型的模拟，来接近所需的系统性能。先设定系统组件为所需的性能，然后逐步用独立的电路替换，并可以比较两者的性能差异。 目标 ●使用上一章的技巧和经验 ●使用行为模型（滤波器、放大器、混频器）建立一个RF接收器的系统 项目，RF＝1900MHz，IF＝100MHz ●使用一个RF源，带相位噪声的本振LO和一个噪声控制器 ●测试系统：S参数，频谱，噪声等等 目录 1.建立一个新的系统项目和原理图 (21) 2.建立一个由行为模型构成的RF接收系统 (21) 3.设置一个带频率转换的S参数模拟 (22) 4.画出S21数据 (24) 5.提高增益，再模拟，绘制出另一条曲线 (25) 6.设置一个RF源和一个带相位噪声的本振LO (26) 7.设置一个谐波噪声控制器 (27) 8.设置谐波模拟 (29) 9.模拟并画出响应：pnmx和V out (32) 10.选学－SDD（象征性定义的元件）模拟 (33)
步骤 1.建立一个新的系统项目和原理图 使用上一章学到的方法，建立一个新的项目取名rf_sys 2. 建立一个由行为模型构成的RF接收系统 a．Butterworth滤波器：在元件模型列表窗口中找到带通滤波器项目Filters-Bandpass。插入一个Butterworth滤波器。设定为：中心频率Fcenter＝ 1.9GHz。通带带宽BWpass＝200MHz，截止为BWstop＝1GHz。 b．放大器：在元件模型列表窗口中找到System-Amps&Mixers项目，插入放大器Amplifier。设定S21＝dbpolar（10，180）。 c．Term：在port1插入一个端口。端口Terms在元件模型列表窗口的Simulation-S_Param中找。 关于Butterworth滤波器请注意－Butterworth滤波器的行为模型是理想情况的，所以在通带内没有波纹。换成滤波器和放大器的电路模型以后，会产生波纹。对于带波纹的系统滤波器，可以采用椭圆滤波器的行为模型。 接下来要往系统中添加混频器和本振LO的行为模型。 d．在元件模型列表窗口中找到System-Amps&Mixers项目，在功放amp输出口插入一个混频器Mixer的行为模型，注意是插入Mixer而不是Mixer2。 Mixer2是用于非线性分析的。
题目：数字频带通信系统的设计及仿真 目录 1、引言 (1) 2、2ASK数字传输系统设计及参数计算 (3) 3、Matlab/Simulink仿真 (5) 4、总结 (10)
1、引言 1.1 语音传输现状 1.1.1 现代通信传输介质 1、有线通信介质包括架空明线，双绞线，同轴电缆，光缆等。 （1）架空明线是一种最早发展和使用的传输介质，它的通信容量较小而且很容易受外界干扰，线路损耗也大，早期使用的长途电话线就是架空明线。 （2）双绞线也称为双扭线，是最古老但又最常用的传输媒体。把两根互相绝缘的铜导线并排放在一起，然后用规则的方法绞合起来而构成双绞线。在现代家庭通信网络中，双绞线又是必不可少的一部分。 （3）由于同轴电缆比双绞线有优越的频率特性，现已被广泛用于较高速率和较高频率的数字数据传输中。同轴电缆同双绞线相比，频带宽，传输数据速率高，传输距离大，抗干扰能力强，目前普遍用于长距离的电话或电报传输，有线电视，局域网络和短距离系统连的通信线路。 （4）光纤通信就是利用光导纤维传递光脉冲来进行通信，光导纤维是一种能够传导光信号的极细（50μm～100μm）而柔软的介质。光纤在任何时间都只能单向传输，因此，要实行双向通信，它必须成对出现。 2、无线通信包括红外通信，激光通信和微波通信。 由于它们都是沿直线传播的，有时也称它们为视线媒体，因为这三种技术都需要在发送方面和接受方面有一条视线通路。红外通信和激光通信将要传输的信号分别转换成红外光信号和激光信号，直接在空间传播。微波的频率范围为 300MHz~300GHz，但主要是使用2~40GHz的频率范围，在自由空间主要是直线传播。由于微波会穿透电离层而进入宇宙空间，因此微波通信分为两种主要方式：地面微波接力通信和卫星通信。 1.1.2 移动通信 移动通信(Mobile communication)是移动体之间的通信，或移动体与固定体之间的通信。移动通信系统由两部分组成： (1) 空间系统； (2) 地面系统：①卫星移动无线电台和天线；②关口站、基站。 移动通信系统从20世纪80年代诞生以来，到2020年将大体经过5代的发展历程，而且到2010年，将从第3代过渡到第4代(4G)。到4G，除蜂窝电话系统外，宽带无线接入系统、毫米波LAN、智能传输系统(ITS)和同温层平台(HAPS)系统将投入使用。未来几代移动通信系统最明显的趋势是要求高数据速率、高机动性和无缝隙漫游。实现这些要求在技术上将面临更大的挑战。此外，系统性能(如蜂窝规模和传输速率)在很大程度上将取
设计题目：应用MATLAB实现周期信号和非周期信号频谱仿真 1 课程设计目的 通过课程设计，提高学生综合运用所学知识来解决实际问题、查阅文献资料、及进行科学实验或技术设计的能力。学会用MATLAB 语言编写信号与系统及数字信号处理的仿真程序；认真分析每个题目的具体要求；上机前初步编好程序，上机时认真调试程序；增加学生对仿真软件MATLAB的感性认识，熟悉MATLAB软件平台的使用和MATLAB编程方法及常用语句；了解MATLAB的编程方法和特点；加深理解采样与重构的概念，掌握连续系统频率响应概念，掌握利用MATLAB分析系统频率响应的方法和掌握利用MATLAB实现连续信号采用与重构的方法初步掌握线性系统的设计方法，培养独立工作能力。培养学生正确的设计思想，理论联系实际的科学态度，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。培养学生综合运用所学信号与系统及数字信号处理的知识，分析和解决工程技术问题的能力。为毕业设计打下基础。 2 设计原理 2.1 MATLAB软件说明 MATLAB（Matrix Laboratory）是美国Math Works公司产品，Matrix Laboratory意为“矩阵实验室”，最初的MATLAB只是一个数学计算工具。但现在的MATLAB已经远不仅仅是一个“矩阵实验室”，它已经成为一个集概念设计、算法开发、建模仿真，实时实现于一体的集成环境，它拥有许多衍生子集工具。MATLAB现已被广泛于数学、通信、信号处理、自动控制、神经网络、图形处理等许多不同学科的研究中。 MATLAB特点： （1）此高级语言可用于技术计算 （2）此开发环境可对代码、文件和数据进行管理 （3）交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题 （4）数学函数可用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以及数积分等 （5）二维和三维图形函数可用于可视化数据
实验二：FIR滤波器设计与实现 专业班级：12电子信息工程 团队成员：顾鹏伟 陆遥 张春辉 一、【实验目的】 1 通过实验巩固FIR滤波器的认识和理解。 2 熟练掌握FIR低通滤波器的窗函数设计方法。 3 理解FIR的具体应用。 二、【实验内容】 在通信、信息处理以及信号检测等应用领域广泛使用滤波器进行去噪和信号的增强。FIR滤波器由于可实现线性相位特性以及固有的稳定特征而等到广泛应用，其典型的设计方法是窗函数设计法。设计流程如下： （1）设定指标：截止频率fc，过渡带宽度△f，阻带衰减A。 （2）求理想低通滤波器（LPF）的时域响应hd（n）。 （3）选择窗函数w（n），确定窗长N。 （4）将hd（n）右移（N-1）/2点并加窗获取线性相位FIR滤波器的单位脉冲响应h（n）。 （5）求FIR的频域响应H（e ），分析是否满足指标。如不满足，转（3）重新选择，否则继续。 （6）求FIR的系统函数H（z）。 （7）依据差分方程由软件实现FIR滤波器或依据系统函数由硬件实现。 实验要求采用哈明窗（Hamming）设计一个FIR低通滤波器并由软件实现。哈明窗函数
如下： w（n）=0.54-0.46cos（），0≤n≤N-1； 设采样频率为fs=10kHz。实验中，窗长度N和截止频率fc应该都能调节。具体实验内容如下： （1）设计FIR低通滤波器（FIR_LPF）（书面进行）。 （2）依据差分方程编程实现FIR低通滤波器。 （3）输入信号x（n）=3.0sin（0.16πn ）+cos（0.8πn ）到fc=2000Hz，N=65的FIR_LPF，求输出信号y（n），理论计算并画出0≤f≤fs范围输入信号x（n）和输出信号y（n）的幅度谱，标出峰值频率，观察滤波器的实际输出结果，分析其正确性。 （4）输入信号x（n）=1.5sin（0.2πn ）-cos（0.4πn ）+1.2sin（0.9πn）到fc=1100Hz，N=65的FIR_LPF，求输出信号y（n），理论计算并画出0≤f≤fs范围输入信号x（n）和输出信号y（n）的幅度谱，标出峰值频率，观察滤波器的实际输出结果，分析其正确性。 （5）输入信号x（n）=1.5sin（0.2πn ）-cos（0.4πn ）+1.2sin（0.9πn ）到fc=2100Hz，N=65的FIR_LPF，求输出信号y（n），理论计算并画出0≤f≤fs范围输入信号x（n）和输出信号y（n）的幅度谱，标出峰值频率，观察滤波器的实际输出结果，分析其正确性。 （6）输入信号x（n）=1.5sin（0.2πn ）-cos（0.4πn ）+5.0sin（0.9πn ）到fc=1100Hz，N=65的FIR_LPF，求输出信号y（n），理论计算并画出0≤f≤fs范围输入信号x（n）和输出信号y（n）的幅度谱，标出峰值频率，观察滤波器的实际输出结果，分析其正确性。 （7）输入信号x（n）=1.5sin（0.2πn ）-cos（0.4πn ）+1.2sin（0.9πn）到fc=1990Hz，N=65的FIR_LPF，求输出信号y（n），理论计算并画出0≤f≤fs范围输入信号x（n）和输出信号y（n）的幅度谱，标出峰值频率，观察滤波器的实际输出结果，分析其正确性。 三、【实验原理】 本实验采用哈明窗函数设计因果线性相位低通滤波器FIR，所设计的FIR低通滤波器单位脉冲响应h（n）如式。
2P S K系统课程设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
《通信原理》课程设计说明书 基于Matlab的2PSK系统设计学院：电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师：职称副教授 专业：通信工程 班级：通信1302班 学号： 完成时间： 2016年5月 学院：电气与信息工程学院专业：通信工程
现代通信系统是一个十分复杂的工程系统，通信系统设计研究也是一项十分复杂的技术。由于技术的复杂性，在现代通信技术中，越来越重视采用计算机仿真技术来进行系统分析和设计。随着电子信息技术的发展，已经从仿真研究和设计辅助工具，发展成为今天的软件无线电技术，这就使通信系统的仿真研究具有更重要和更实用的意义。 课程设计首先介绍了课题的研究背景及意义和课题的研究内容，其次描写了2PSK 系统的相关知识理论，着重讲解了2PSK系统的两种调制方式：模拟调制法和键控法，和它的解调方式，相干解调。然后在掌握了2PSK系统原理的基础上利用MATLAB软件对数字调制方式2PSK进行了编程仿真实现，MATLAB是一个用于电路与通信系统设计、仿真的动态系统分析工具，可用于信号处理、滤波器设计及复杂的通信系统数学模型的建立等。在MATLAB平台上建立2PSK调制和解调技术的仿真模型，并在建立模型过程中加入一个加噪滤噪的过程。构思好2PSK系统设计的流程后即可在MATLAB仿真平台上进行2PSK系统的调制与解调，加噪和滤噪，并对仿真模型进行分析，得出仿真系统的波形图，能够更直观的了解其系统的工作流程，得出更好的结论。通过2PSK系统的仿真过程进一步学习了MATLAB编程软件，将MATLAB与通信系统中数字调制解调知识联系起来，从理论学习的轨道逐步引向实际应用，为以后在通信领域学习和研究打下基础。 关键词：数字调制和解调；MATLAB；2PSK
电气学科大类 2010 级 《信号与控制综合实验》课程 实验报告 (基本实验一:信号与系统基本实验) 同组者2 学号专业班号 指导教师 日期 实验成绩 评阅人
实验评分表
目录 实验一：常用信号的观察 (6) 实验任务与目的 (6) 总体方案设计 (6) 方案实现和具体设计 (7) 实验设计与实验结果 (7) 结果分析与讨论 (8) 实验二：零输入、零状态及完全响应 (9) 实验任务与目的 (9) 总体方案设计 (9) 方案实现和具体设计 (10) 实验设计与实验结果 (10) 结果分析与讨论 (11) 实验三：无源与有源滤波器 (12) 实验任务与目的 (12) 总体方案设计 (12) 方案实现和具体设计 (13) 实验设计与实验结果 (13) 结果分析与讨论 (20) 实验四：LPF、HPF、BPF、BEF间的变换 (21) 实验任务与目的 (21) 总体方案设计 (22)
方案实现和具体设计 (22) 实验设计与实验结果 (23) 结果分析与讨论 (32) 实验五：信号的采样与恢复实验 (34) 实验任务与目的 (34) 总体方案设计 (34) 方案实现和具体设计 (34) 实验设计与实验结果 (34) 结果分析与讨论 (42) 实验六：调制与解调实验 (42) 实验任务与目的 (42) 总体方案设计 (42) 方案实现和具体设计 (43) 实验设计与实验结果 (43) 结果分析与讨论 (45) 实验七：信号的产生、收集、处理、变换 和基于MATLAB的分析 (47) 实验任务与目的 (48) 总体方案设计 (48) 方案实现和具体设计 (49) 实验设计与实验结果 (56) 结果分析与讨论 (57)
信号与系统 实验教程只有答案 实验报告 这么玩目录
实验一信号与系统的时域分析 三、实验内容及步骤 实验前,必须首先阅读本实验原理,读懂所给出的全部范例程序;实验开始时,先在计算机上运行这些范例程序,观察所得到的信号的波形图;并结合范例程序应该完成的工作,进一步分析程序中各个语句的作用,从而真正理解这些程序; 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; Q1-1：修改程序Program1_1,将dt改为,再执行该程序,保存图形,看看所得图形的效果如何 dt = 时的信号波形 dt = 时的信号波形 这两幅图形有什么区别,哪一幅图形看起来与实际信号波 形更像 答： Q1-2：修改程序Program1_1,并以Q1_2为文件名存盘,产 生实指数信号xt=; 要求在图形中加上网格线,并使用函数axis控制图形的时间范围在0~2秒之间;然后执行该程序,保存所的图形; 修改Program1_1后得到的程序Q1_2如下：信号xt=的波形图 clear, % Clear all variables close all, % Close all figure windows dt = ; % Specify the step of time variable t = -2:dt:2; % Specify the interval of time x = expt; % Generate the signal plott,x grid on; axis 0 2 0 1 title'Sinusoidal signal xt' xlabel'Time t sec' Q1-3：修改程序Program1_1,并以Q1_3为文件名存 盘,使之能够仿真从键盘上任意输入的一个连续时间信号, 并利用该程序仿真信号xt=e-2t; 修改Program1_1后得到的程序Q1_3如下： 信号xt=e-2t的波形图 clear, close all,
DCS教程及心得两篇 篇一：DCS介绍及教程 DCS从1975年问世以来，大约有三次比较大的变革，七十年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发的，也没有动态流程图，通讯网络基本上都是轮询方式的；八十年代就不一样了，通讯网络较多使用令牌方式；九十年代操作站出现了通用系统，九十年代末通讯网络有部份遵守TCP/IP协议，有的开始采用以太网。总的来看，变化主要体现在Ｉ／Ｏ板、操作站和通讯网络。控制器相对来讲变化要小一些。操作站主要表现在由专用机变化到通用机，如PC机和小型机的应用。但是目前它的操作系统一般采用UNIX，也有小系统采用NT，相比较来看UNIX的稳定性要好一些，NT则有死机现象。I/O板主要体现在现场总线的引入DCS 系统。 从理论上讲，一个DCS系统可以应用于各种行业，但是各行业有它的特殊性，所以DCS也就出现了不同的分支，有时也由于DCS厂家技术人员工艺知识的局限性而引起，如HONEYWELL公司对石化比较熟悉，其产品在石化行业应用较多，而ＢAILEY的产品
则在电力行业应用比较普遍。用户在选择DCS的时候主要是要注意其技术人员是否对该生产工艺比较熟悉；然后要看该系统适用于多大规模，比如NT操作系统的就适应于较小规模的系统；最后是价格，不同的组合价格会有较大的差异，而国产的DCS系统价格比进口的DCS至少要低一半，算上备品备件则要低得更多。 DCS由四部份组成：I/O板、控制器、操作站、通讯网络。I/O板和控制器国际上各DCS厂家的技术水平都相差不远，如果说有些差别的话是控制器内的算法有多有少，算法的组合有些不一样，I/O板的差别在于有的有智能，有些没有，但是控制器读取所有I/O数据必须在一秒钟内完成一个循环；操作站差别比较大，主要差别是选用PC机还是选用小型机、采用UNIX还是采用NT操作系统、采用专用的还是通用的监视软件,操作系统和监视软件配合比较好时可以减少死机现象；差别最大的是通讯网络，最差的是轮询方式，最好的是例外报告方式，根据我们的实验，其速度要相差七八倍。 DCS教程[第2讲]——DCS最新操作站--通用操作站 DCS系统包括三大部分：带I/O部件的控制器、通讯网络和人机