信号与系统实验考试一、利用MATLAB绘出下列信号的时域波形。
1、f(t)=4e?2t sin?(2πt?
π
4
)з(t)
syms t;
f=sym('4*exp(-2*t)*(sin(2*pi*t-(pi/4)))*heaviside(t)') ezplot(f,[-pi,pi])
2、f(k)=cos(kπ
2
)[з(k)?з(k?20)]
k=0:20;
subplot(1,1,1)
stem(k,cos(k*pi/2).*(heaviside(k)-heaviside(k-20)),'filled'); title('f(k)=cos((k*pi)/2)*heaviside(k)-heaviside(k-20')
二、已知描述连续时间系统的微分方程和激励信号和f(t)如下所示
y′′(t)+3y′(t)+2y(t)=f′(t)+f(t)，f(t)=з(t)
试用MATLAB绘出上述系统在0~20秒时间范围内冲激响应h(t)和零状态
响应y(t)的时域仿真波形。
（1）冲激响应时域波形
a=[1 3 2];
b=[1 1];
impulse(b,a,20)
（2）零状态响应波形
a=[1 3 2];
b=[1 1];
sys=tf(b,a);
p=0.01;
t=0:p:20;
f=heaviside(t);
lsim(sys,f,t);
三、已知信号f1(t)的波形如下图所示，其傅里叶变换为F1(jω)。现有信号
f(t)=f1(t)?f2(t),试用MATLAB求f(t)的傅立叶变换F(jω)，绘出F1(jω)和F(jω)的频谱曲线，验证时域卷积定理。
四、 已知LTI 系统的频率响应H (jω)
=2?jω2+jω，请用MATLAB 绘出该系统的频率响应曲线，分析说明系统的频率特性。
b=[-1,2]; a=[1,2]; W=0:0.5:2*pi; [h,w]=freqs(b,a,W); h1=abs(h); h2=angle(h); subplot(2,1,1); plot(w,h1); grid xlabel('角频率(\omega)'); title('H(jw)的幅频特性') subplot(2,1,2); plot(w,h2*180/pi); grid xlabel('角频率(\omega)'); title(' H(jw)的幅频特性')
信号与系统实验指导书 通信教研室 辽宁工业大学 2009年8月
目录 实验一时域卷积积分- 1 - 实验二连续系统时域分析- 10 - 实验三离散系统时域分析- 13 - 实验四二阶低通滤波器的响应- 16 -
1 MATLAB 在信号与系统中的应用 1.1.1 实验目的 (1) 练习连续信号的产生。 (2) 练习傅里叶变换的分析。 (3) 练习连续系统分析。 1.1.2 实验仪器 计算机、MATLAB 软件环境。 1.1.3 实验内容 在下面的实验操作中，认真保存、记录每项操作的作用和目的。 （一） 练习连续信号的产生 已知连续信号()()sin()j t x t e t αω+=+。要求编写程序文件siggen.m ，完成以下功能： (1) 在0≤t ≤5之间，产生该信号。其中0.6,5αω=-=。 (2) 在3个子图上分别画出该信号、信号的实部和虚部，并对图形进行标注。 此外， (3) 将(2)中产生的图形文件以bmp 格式保存到桌面。 （二） 练习连续傅里叶变换的分析 已知信号12()sin(2)2cos(2)s t f t f t ππ=+，其中f 1=47Hz ，f 2=88Hz 。要求： (1) 在0≤t ≤5范围内，步长增量为0.001，求出该信号的傅里叶变换； (2) 在2个子图上，分别绘制该信号的波形和幅频、相频响应曲线图。 （三） 练习连续系统分析 某LTI 系统输入信号为信号1110()0 t u t ≤≤?=? ?其它 ，系统的冲激响应为0.2()t h t e -=，
长度为15。要求： (1) 在时间间隔为0.5前提下，完成系统的卷积计算； (2) 在2个子图上，绘出输入信号和输出信号曲线，并进行标注。 1.1.4 实验预习 (1) 读懂各例题实验程序，了解MA TLAB基本操作方法。 (2) 根据实验内容预先编写实验程序。 1.1.5 实验报告 (1) 列写实验内容和已调试通过的实验程序，并按实验记录完成实验报告，打印实验程序产生的曲线图形。 (2) 思考题 ①若通信信号由有用信号和信道噪声组成，该信号该如何产生？ ②连续系统分析的方法
第一个信号实验的题目 1实现下列常用信号 （1）(5)u t +；（2）(1)t δ-；（3）cos(3)sin(2)t t +；（4）()[(1)(2)]f t t u t t u t t =?---； （5）0.5()4cos(),010t f t e t t π-=?= 2连续信号的基本运算与波形变换 已知信号2 2,2 1 ()33 t t f t ? -+-≤≤?=???，试画出下列各函数对时间t 的波形： （1）()f t -（2）(2)f t -+（3）(2)f t （4）1 (1)2 d f t dt +（5）(2)t f d ττ-∞-? 3连续信号的卷积运算 实现12()()f t f t *，其中1()f t 、2()f t 从第2个题目中任选3对组合。 4连续系统的时域分析 （1） 描述某连续系统的微分方程为()2()()()2()y t y t y t f t f t ''''++=+，求当输入信号为 2()2()t f t e u t -=时，该系统的零状态响应()y t 。 （2） 已知描述某连续系统的微分方程为2()()3()()y t y t y t f t '''+-=，试用MATLAB 绘出 该系统的冲激响应和阶跃响应的波形。 实验一答案： （1）(5)u t +在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下：
（2）(1)t δ-在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下： （3）cos(3)sin(2)t t +在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下： （4）()[(1)(2)]f t t u t t u t t =?---在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下： （5）0.5()4cos(),010t f t e t t π-=?=在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下：
2015-17试题涉及内容 2015年 第一部分，数据结构 一、选择题 三对角矩阵 排序稳定性 (前中后序线索树哪种)遍历需要用到栈 n顶点连通无向图，边数最少多少 排序题:希尔排序，快速排序 哈希表可能冲突情况哪种 图的邻接矩阵是对称矩阵(有向图无向图 AOV AOE) 二、简答题 1. 网的最小生成树哪两种方式? 以及区别 ? 为什么 ? 2. 给一个序列，构造二叉排序树。再构造二叉平衡树，讨论二叉排序树与二叉平衡树的区别。 3.给一个序列，建立堆。 三、算法题 两个单链表是从小到大顺序排列的。合成一个链表，从大到小。 第二部分，操作系统 重点: 设备管理，索引文件系统 四、选择题 1. 3级索引文件系统，仅有文件控制信息，每次访问文件时访问磁盘几次? 2.文件物理结构，不利于长度动态增长的物理结构是? 3.段页式访问内存几次? 4.系统调用I/O设备时，通常使用的设备标示符是什么 5.程序与实际使用的物理设备无关，由什么实现?
6.文件的相对路径，从什么开始? 五、简答题 1. 预防死锁和避免死锁的区别 ? 2. p1 p2 p3 p4四个进程并发执行，用PV操作表示。 3. 文件系统物理结构采用索引文件，一级二级三级 4 .I/O控制中断功能,1/O进程实现方式有哪三种？ 六、大题 轮转法和多级反馈轮转法 2016年 第一部分，数据结构 一、选择 那种排序算法占用空间大算法的时间复杂度 二、简答 1.给出了树的中序和后序，构造一个森林，并画出来。 2.给一个链接矩阵，写出深度和广度遍历序列 3.哈希表的链地址法 三、算法题 删除数组中等于item的元素，用时间复杂度低的方并求时间法。复杂度低的方法。 第二部分，操作系统 四、简答题 1.什么是进程?进程与程序的区别?
实验一 常用信号分类与观察 一、实验目的 1、了解单片机产生低频信号源； 2、观察常用信号的波形特点及产生方法； 3、学会使用示波器对常用波形参数的测量。 二、实验内容 1、信号的种类相当的多，这里列出了几种典型的信号，便于观察。 2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。 三、实验原理 对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。 信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。常用信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。 1、正弦信号：其表达式为)sin()(θω+=t K t f ，其信号的参数：振幅K 、角频率ω、与初始相位θ。其波形如下图所示： 图 1-5-1 正弦信号 2、指数信号：指数信号可表示为at Ke t f =)(。对于不同的a 取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：
图 1-5-2 指数信号 3、指数衰减正弦信号：其表达式为 ?? ? ??><=-)0()sin()0(0)(t t Ke t t f at ω 其波形如下图： 图 1-5-3 指数衰减正弦信号 4、抽样信号：其表达式为： sin ()t Sa t t = 。)(t Sa 是一个偶函数，t = ±π,±2π,…,±n π时，函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信号如下图所示：
信息学院全日制专业硕士导师信息 云大信息学院编辑：云大信息学院[20121031] 一、计算机科学与工程系 专业：计算机技术 刘惟一教授，博士生导师，云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：计算智能与知识发现、海量数据管理、智能信息处理。 徐丹教授，博士生导师，云南大学学信息学院计算机科学与工程系。主要研 究方向：图形绘制技术、图象与视频处理、多媒体与虚拟现实技术。 张学杰教授，博士生导师，云南大学信息学院副院长。主要研究方向：高性能计算、分布式系统、计算机网络及应用。 邓世昆教授云南大学信息学院党委书记，主要研究专业方向：网络信息。 王丽珍教授，博士生导师，云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：数据挖掘与信息网络分析。 郝林教授，云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：信息安全（密码学）。 蒋慕蓉教授，云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：分布式图像处理算法与应用。 裴以建教授，云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：自动识别原理及智能控制技术，计算机视觉及图像处理，物联网信息融合及智能交通。 王顺芳教授云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：数据处理技术、统计机器学习、生物医学中的信息提取和数值计算研究 孔兵副教授，云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：数据处理、人工智能。 杨军教授，云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：计算机系统结构、计算机组成原理FPGA技术、计算机硬件设计及应用。 谢戈高级实验师，云南大学信息学院实验中心。主要研究方向：计算机应用，计算机网络，多媒体应用。 周丽华副教授，云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：数据挖掘、人工智能。 王瑞教授，云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：非线性系统动力学、混沌保密通信。 周小兵副教授云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：计算机应用，混沌保
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改 赠人玫瑰，手留余香。 信号与系统实验报告八
学院：计算机与信息工程学院专业：通信工程 班级：2012级
计算机与信息技术学院设计性实验报告 专业：通信工程年级/班级： 2012级 2013—2014学年第二学期课程名称信号与系统指导教师 本组成员 学号姓名 实验地点计算机与信息工程学院216 实验时间2014年6月3号 项目名称系统的复频域分析实验类型设计性 一、实验目的 1、掌握系统的复频域分析方法。 2、掌握测试系统的频率响应的方法。 3、系统频响的方法 二、实验仪器 装有MATLAB软件设备的计算机一台 三、实验原理 1. N 阶系统系统的传递函数 用微分方程描述的N 阶系统为： 根据零状态响应（起始状态为零），则对其进行拉氏变换有：
则系统传递函数可表达为： 用差分方程描述的N 阶系统为： 根据零状态响应（起始状态为零），则对其进行拉氏变换有： 则系统传递函数可表达为： 2.根据系统传递函数的零极点图分析系统 零点：传递函数分子多项式的根。 极点：传递函数分母多项式的根。 根据零极点图的不同分布分析系统。 3.涉及到的Matlab 函数 (1)freqz 函数：实验六中出现过，可用来求单位圆上的有理z 变换的值。调用格式：同实验六 (2)zplane 函数：得到有理z 变换的零极点图。 调用格式：zplane(num,den)
其中，num和 den是按z ?1 的升幂排列的、z 变换分子分母多项式系数的行向量。 (3)roots 函数：求多项式的根。 调用格式：r=roots(c), c 为多项式系数向量；r 为根向量。 四、实验内容 1. 系统零极点的求解 (1) 求解 ()2 3 2 1 2 3 2 + + + - = s s s s H s和()3 2 1 2 2 3 2 1 1 - - - - + + - = z z z z H z系统的零极点,验证 下面程序的运行结果。 b=[1,0,-1]; a=[1,2,3,2]; zr=roots(b); pr=roots(a); plot(real(zr),imag(zr),'go',real(pr),imag(pr),'mx','markersize',12,'l inewidth',2); grid; legend(' 零点 ',' 极点 '); figure; zplane(b,a); 图7-1 系统零极点图图7-2 由zplane函数直接绘制
信号与系统课后习题答 案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-
1-1 试分别指出以下波形是属于哪种信号 题图1-1 1-2 试写出题1-1图中信号的函数表达式。 1-3 已知信号)(1t x 与)(2t x 波形如题图1-3中所示，试作出下列各信号的波形 图，并加以标注。 题图1-3 ⑴ )2(1-t x ⑵ )1(1t x - ⑶ )22(1+t x ⑷ )3(2+t x ⑸ )22 (2-t x ⑹ )21(2t x - ⑺ )(1t x )(2t x - ⑻ )1(1t x -)1(2-t x ⑼ )2 2(1t x -)4(2+t x 1-4 已知信号)(1n x 与)(2n x 波形如题图1-4中所示，试作出下列各信号的波形 图，并加以标注。 题图1-4 ⑴ )12(1+n x ⑵ )4(1n x - ⑶ )2 (1n x ⑷ )2(2n x - ⑸ )2(2+n x ⑹ )1()2(22--++n x n x ⑺)2(1+n x )21(2n x - ⑻ )1(1n x -)4(2+n x ⑼ )1(1-n x )3(2-n x 1-5 已知信号)25(t x -的波形如题图1-5所示，试作出信号)(t x 的波形图，并加以标注。 题图1-5 1-6 试画出下列信号的波形图：
⑴ )8sin()sin()(t t t x ΩΩ= ⑵ )8sin()]sin(21 1[)(t t t x ΩΩ+= ⑶ )8sin()]sin(1[)(t t t x ΩΩ+= ⑷ )2sin(1 )(t t t x = 1-7 试画出下列信号的波形图： ⑴ )(1)(t u e t x t -+= ⑵ )]2()1([10cos )(---=-t u t u t e t x t π ⑶ )()2()(t u e t x t --= ⑷ )()()1(t u e t x t --= ⑸ )9()(2-=t u t x ⑹ )4()(2-=t t x δ 1-8试求出以下复变函数的模与幅角，并画出模与幅角的波形图。 ⑴ )1(1)(2Ω-Ω= Ωj e j X ⑵ )(1 )(Ω-Ω-Ω =Ωj j e e j X ⑶ Ω -Ω---=Ωj j e e j X 11)(4 ⑷ 21 )(+Ω=Ωj j X 1-9 已知信号)]()([sin )(π--=t u t u t t x ，求出下列信号，并画出它们的波形图。 ⑴ )() ()(2 21t x dt t x d t x += ⑵ ττd x t x t ?∞-=)()(2 1-10 试作出下列波形的奇分量、偶分量和非零区间上的平均分量与交流分量。 题图1-10 1-11 试求下列积分： ⑴ ?∞ ∞--dt t t t x )()(0δ ⑵ ?∞ ∞ ---dt t t u t t )2()(00δ ⑶ ?∞ ∞---dt t t t e t j )]()([0δδω ⑷ ?∞ ∞--dt t t )2 (sin π δ
信息学院 学院简介…… 计算机科学与技术专业本科人才培养方案 一、培养目标及要求 培养目标：本专业培养德、智、体、美全面发展，掌握自然科学基础知识，系统地掌握计算机科学理论、计算机软硬件系统及应用知识，基本具备本领域分析问题解决问题的能力，具备实践技能，并具备良好外语运用能力的计算机专业高级专门人才。 业务培养要求：本专业学生主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识，接受从事研究与应用计算机的基本训练，具备研究和开发计算机系统的基本能力。掌握科学思维方法和科学研究方法；具备求实创新意识和严谨的科学素养；具有一定的工程意识和效益意识。。 毕业生应获得以下几个方面的知识和能力： 1、工具性知识：外语、文献检索、科技写作等。 2、人文社会科学知识。 3、自然科学知识和专业知识。 4、获取知识的能力：自学能力、信息获取与表达能力等。 5、应用知识能力：系统级的认知能力和理论与实践能力，掌握自底向上和自顶向下的问题分析方法，既能把握系统各层次的细节，又能认识系统总体；既掌握本学科的基础理论知识，又能利用理论指导实践。 6、创新能力：创造性思维能力、创新实验能力、科技开发能力、科学研究能力以及对新知识、新技术的敏锐性。 二、学分要求及分配 计算机科学与技术专业人才培养方案修读学分分布表 课程类别总学分 学分类型分配 备注讲授实验实训 公共必修课35 35 综合素质教育选修课22 16 6 学科基础课35 29 6 专业核心（必修）课39 32 7 专业选修课18 9 9 综合实践12 12 合计161 121 28 12
三、修业年限：3－6年 计算机科学与技术专业的学制一般为4年。 四、授予学位：工学学士 五、课程设置及学时、学分分配表 （一）通识教育课程57学分 1. 公共必修课程35学分 课程名称开课 学期 总 学 分 总 学 时 学分类型 分配 学时类型 分配周 学 时 学 程 课 程 辅 修 课 程 双 学 位 课 程 备注 讲 授 实 验 实 训 讲 授 实 验 实 训 思想道德修养与法律基础 1 3 54 3 3 3 大学生心理健康教育 1 1 18 1 1 1 马克思主义基本原理概论 2 3 54 3 3 3 中国近代史纲要 3 2 36 2 2 2 毛泽东思想、邓小平理论和“三 个代表”重要思想概论(上、下) 3/4 6 108 6 6 3/3 形势与政策(1--4) 1-4 2 36 2 4 1 英语读写(1--4) 1-4 8 2888 16 4 英语听说(1--4) 1-4 4 144 4 8 2 体育(1--4) 1-4 4 144 4 8 2 军训和军事理论 2 2 2 0 小计35 882 33 2 51 21 2. 综合素质教育选修课22学分 课程名称开课 学期 总 学 分 总学 时 学分类型分配周 学 时 备注 讲 授 实 验 实 训 人文科学类课程2-7 2-4 社会科学类课程2-7 2-4 0-2 2 自然科学类课程2-7 2-4 0-2 2 艺术类课程2-7 2-4 2-4 体育与技术技能类课程2-7 2-4 0-2 2 外语应用提高阶段课程5、6 4 4 小计22 504 16 6
实验二 常用信号分类与观察 一、实验目的 1、观察常用信号的波形特点及产生方法。 2、学会使用示波器对常用波形参数的测量。 二、实验内容 1、信号的种类相当的多，这里列出了几种典型的信号，便于观察。 2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。 三、实验仪器 1、信号与系统实验箱一台（主板）。 2、20MHz 双踪示波器一台。 四、实验原理 对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。 信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。常用信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。 1、正弦信号：其表达式为)sin()(θω+=t K t f ，其信号的参数：振幅K 、角频率ω、与初始相位θ。其波形如下图所示： 图 1-5-1 正弦信号 2、指数信号：指数信号可表示为at Ke t f =)(。对于不同的a 取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：
图 1-5-2 指数信号 3、指数衰减正弦信号：其表达式为 ?? ???><=-)0()sin()0(0)(t t Ke t t f at ω 其波形如下图： 图 1-5-3 指数衰减正弦信号 4、抽样信号：其表达式为： sin ()t Sa t t = 。)(t Sa 是一个偶函数，t = ±π,±2π,…,±n π时，函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信号如下图所示：
信号与系统实验考试一、利用MATLAB绘出下列信号的时域波形。 1、f(t)=4e?2t sin?(2πt? π 4 )з(t) syms t; f=sym('4*exp(-2*t)*(sin(2*pi*t-(pi/4)))*heaviside(t)') ezplot(f,[-pi,pi])
2、f(k)=cos(kπ 2 )[з(k)?з(k?20)] k=0:20; subplot(1,1,1) stem(k,cos(k*pi/2).*(heaviside(k)-heaviside(k-20)),'filled'); title('f(k)=cos((k*pi)/2)*heaviside(k)-heaviside(k-20')
二、已知描述连续时间系统的微分方程和激励信号和f(t)如下所示 y′′(t)+3y′(t)+2y(t)=f′(t)+f(t)，f(t)=з(t) 试用MATLAB绘出上述系统在0~20秒时间范围内冲激响应h(t)和零状态 响应y(t)的时域仿真波形。 （1）冲激响应时域波形 a=[1 3 2]; b=[1 1]; impulse(b,a,20) （2）零状态响应波形 a=[1 3 2]; b=[1 1]; sys=tf(b,a); p=0.01; t=0:p:20; f=heaviside(t); lsim(sys,f,t);
三、已知信号f1(t)的波形如下图所示，其傅里叶变换为F1(jω)。现有信号 f(t)=f1(t)?f2(t),试用MATLAB求f(t)的傅立叶变换F(jω)，绘出F1(jω)和F(jω)的频谱曲线，验证时域卷积定理。
设计题目应用MATLAB实现连续信号的采样与重构仿真 1、设计目的 信号与系统课程设计是学习《信号与系统》课程必要的教学环节。由于该课程是专业基础课，需要通过实践了巩固基础知识，为使学生取得最现代化的设计技能和研究方法，课程设计训练也就成为了一个重要教学环节。通过对信号与系统一书的重新认识，我们将学习如何利用MATLAB软件进行仿真与重构并加深对滤波器的理解，这样的课程设计出了对我们的学习起着只关重要的作用，还可以很好的培养我们自己的动手能力。本次课程设计，我们会引入一个模拟的信号，通过MATLAB软件的防真技术来实现对它的分析、理解与学习。 MATLAB软件是今年来比较长用的一种数学软件，它有很强大的功能，主要侧重于某些理论知识的灵活运用。本次课程设计的目的是：增加对仿真软件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；、初步掌握MATLAB的编程方法和特点；加深理解采样与重构的概念，应用MATLAB编程实现对信号的采样与重构；分别计算在临界采样、过采样、欠采样三种不同条件下重构信号的误差，并由此总结采样频率对信号重构误差的影响；学生需要自拟题目，根据自己手中的资料独立思考与分析，明确实习内容，制定实习步骤与方案，独立完成作业。 2、原理说明 2.1.1MATLAB MATLAB是美国Math Works公司产品，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。并越来越多的应用到我们的学习生活中来，是目前通信工程上最广泛应用的软件之一。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。 沈阳大学
中南大学 信号与系统试验报告 姓名: 学号: 专业班级:自动化 实验一 基本信号的生成 1．实验目的 ● 学会使用MATLAB 产生各种常见的连续时间信号与离散时间信号； ● 通过MATLAB 中的绘图工具对产生的信号进行观察，加深对常用信号的 理解； ● 熟悉MATLAB 的基本操作，以及一些基本函数的使用，为以后的实验奠 定基础。 2．实验内容 ⑴ 运行以上九个例子程序，掌握一些常用基本信号的特点及其MATLAB 实现方法；改变有关参数，进一步观察信号波形的变化。 ⑵ 在 k [10:10]=- 范围内产生并画出以下信号： a) 1f [k][k]δ=； b) 2f [k][k+2]δ=； c) 3f [k][k-4]δ=； d) 4f [k]2[k+2][k-4]δδ=-。
源程序： k=-10:10; f1k=[zeros(1,10),1,zeros(1,10)]; subplot(2,2,1) stem(k,f1k) title('f1[k]') f2k=[zeros(1,8),1,zeros(1,12)]; subplot(2,2,2) stem(k,f2k) title('f2[k]') f3k=[zeros(1,14),1,zeros(1,6)]; subplot(2,2,3) stem(k,f3k) title('f3[k]') f4k=2*f2k-f3k; subplot(2,2,4) stem(k,f4k) title('f4[k]') ⑶ 在 k [0:31]=范围内产生并画出以下信号： a) ()()k k 144f [k]sin cos π π=； b) ()2k 24f [k]cos π =； c) ()()k k 348f [k]sin cos π π=。 请问这三个信号的基波周期分别是多少？ 源程序： k=0:31; f1k=sin(pi/4*k).*cos(pi/4*k); subplot(3,1,1) stem(k,f1k) title('f1[k]') f2k=(cos(pi/4*k)).^2; subplot(3,1,2) stem(k,f2k) title('f2[k]') f3k=sin(pi/4*k).*cos(pi/8*k); subplot(3,1,3) stem(k,f3k) title('f3[k]') 其中f1[k]的基波周期是4, f2[k]的基波周期是4, f3[k]的基波周期是16。
欢迎阅读 一、计算机科学与工程系 专业：计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术 刘惟一教授，博士生导师，云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：计算智能与知识发现、海量数据管理、智能信息处理。 徐丹教授，博士生导师，云南大学学信息学院计算机科学与工程系。主要研 杨军教授，云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：计算机组成与系统结构，计算机应用，FPGA嵌入式系统研究及应用。 谢戈高级实验师，云南大学信息学院实验中心。主要研究方向：计算机应用（计算机网络、多媒体应用、ＣＡＩ应用）。 周丽华副教授，云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：数据挖掘与数据仓库。
王瑞副教授，云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：公钥密码，组合理论，数论及其应用。 周小兵副教授云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：计算机应用，混沌保密通信，计算机软件与理论。 岳昆副教授云南大学信息学院计算机科学与工程系。主要研究方向：不确定性数据管理，不确定性知识发现与推理，数据密集型计算环境下的数据挖掘与知识发现 自动化装置、模式识别与智能系统、生物医学工程 赵东风教授、博士生导师，云南大学信息学院副院长。主要研究方向：通信网络理论，传感器网络，电磁环境评估，网络系统仿真，机器人控制。 施心陵教授，博士生导师，云南大学信息学院电子工程系。主要研究方向：自适应信号处理与信息系统，医学电子学。
余江教授，云南大学信息学院院长。主要研究方向：网络通信理论与无线通信技术，图象处理与虚拟仿真，智能控制系统。 陈建华教授，博士生导师，云南大学信息学院电子工程系。主要研究方向：信息传输技术；数字信号处理；嵌入式数字图像处理系统设计与开发。 杨鉴教授，云南大学信息学院信息与电子科学系。主要研究方向：语音合成、识别与理解，说话人识别，多媒体信息检索。 张榆锋教授，博士生导师，云南大学信息学院电子工程系。主要研究方向：数 别等方面的理论及应用研究。 宗容教授，云南大学信息学院通信工程系。主要研究方向：光纤通信，计算机通信系统、智能信息处理，电磁波技术。 郑常全副教授，云南大学信息学院电子工程系。主要研究方向：信号处理，数据压缩。
《信号与系统》课程教学大纲 课程编码：A0303051 总学时：64 理论学时：64 实验学时：0 学分：4 适用专业：通信工程 先修课程：电路，高等数学，复变函数与积分变换，线性代数 一、课程的性质与任务 《信号与系统》是电类专业的一门重要的专业课程。它的任务是研究信号和线性非时变系统的基本理论和基本分析方法，要求掌握最基本的信号变换理论，并掌握线性非时变系统的分析方法，为学习后续课程，以及从事相关领域的工程技术和科学研究工作奠定坚实的理论基础。通过本课程的学习，学生将理解信号的函数表示与系统分析方法，掌握连续时间系统和离散时间系统的时域分析和频域分析，连续时间系统的S域分析和离散时间系统的Z域分析，以及状态方程与状态变量分析法等相关内容。通过实验，使学生掌握利用计算机进行信号与系统分析的基本方法，加深对信号与线性非时变系统的基本理论的理解，训练学生的实验技能和科学实验方法，提高分析和解决实际问题的能力。
二、课程学时分配 教学章节理论实践 第一章：信号与系统导论6 第二章：连续系统的时域分析8 第三章：信号与系统的频域分析18 第四章：连续系统的复频域分析10 第五章：系统函数的零、极点分析8 第六章：离散系统的时域分析6 第七章：离散系统的Z域分析8 总计64 三、课程的基本教学内容及要求 第一章信号与系统导论（6学时） 1.教学内容 （1）历史的回顾，应用领域，信号的概念 （2）系统的概念，常用的基本信号 （3）信号的简单处理，单位冲激函数 2.重点及难点 教学重点：信号的描述、阶跃信号与冲激信号；信号的运算；线性时不变系统判据；系统定义 教学难点：信号及其分类，信号分析与处理，系统分析 3.课程教学要求
信号与系统实验 实验1 阶跃响应与冲激响应 一、实验目的 1、观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并 研究其电路元件参数变化对响应状态的影响； 2、掌握有关信号时域的测量方法。 二、实验原理说明 实验如图1－1所示RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的电路连接图，图1
用周期方波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。 三、实验内容 1、阶跃响应波形观察与参数测量 设激励信号为方波，其幅度为1.5V 峰峰值，频率为500Hz 。 实验电路连接图如图1-1（a ）所示。 ① 连接如图1-1所示 ② 调整激励源信号为方波，调节频率旋钮，使f=500Hz ，调节幅度旋钮， 使信号幅度为1.5V 。（注意：实验中，在调整信号源的输出信号的参数时，需连接上负载后调节） ③ 示波器CH1接于TP909，调节滑动变阻器，使电路分别工作于欠阻尼、 临界和过阻尼三种状态，并将实验数据填入表格1-1中。 ④ TP908为输入信号波形的测量点，可把示波器的CH ·接于TP908上，便 于波形比较。 表1-1 注:描绘波形要使三状态的X 轴坐标(扫描时间)一致。 2、冲激响应的波形观察 冲激信号是由阶跃信号经过微分电路而得到。 实验电路如图1—1（b ）所示。 参数测量 波形观察 欠阻尼状态 临界状态 过阻尼状态 状态 参数测量 R< Tr= Ts= δ= R= Tr= R>
①将信号输入接于P905。（频率与幅度不变）； ②将示波器的CH1接于TP906，观察经微分后响应波形（等效为冲激激 励信号）； ③连接如图1-1（b）所示 ④将示波器的CH2接于TP909，调整滑动变阻器，使电路分别工作于欠 阻尼、临界和过阻尼三种状态 ④观察TP909端三种状态波形，并填于表1-2中。 表1-2 表中的激励波形为在测量点TP906观察到的波形（冲激激励信号）。 四、实验报告要求 1、描绘同样时间轴阶跃响应与冲激响应的输入、输出电压波形时， 要标明信号幅度A、周期T、方波脉宽T1以及微分电路的τ值。 2、分析实验结果，说明电路参数变化对状态的影响。 五、实验设备 双踪示波器 1 台 信号系统实验箱 1台 上升时间t r :y(t)从0.1到第一次达到0.9所需时间。 峰值时间t p :y(t)从0上升y max 所需的时间。 调节时间t s :y(t)的振荡包络线进入到稳态值的% 5 误差范围所需的时间。 激励波形 响应波形 欠阻尼状态临界状态过阻尼状态
云南大学硕士研究生入学考试《信号与系统》考试大纲 （研究生招生考试属于择优选拔性考试，考试大纲及书目仅供参考，考试内容及题型可包括但不仅限于以上范围，主要考察考生分析和解决问题的能力。） 一、考试性质 《信号与系统》是云南大学招收通信与信息系统、信号与信息处理、物联网工程、生物医学工程专业学术型硕士研究生，以及电子信息（工程硕士）电子与通信工程方向专业型硕士研究生的入学考试专业科目。 二．考试形式与试卷结构 1、答卷方式：闭卷，笔试； 2、答题时间：180分钟； 3、题型：简答题、分析题、计算题、综合题。 三、考试内容 1、信号与系统的基本概念 （1）信号的描述与分类 （2）信号的基本时域运算与变换 （3）阶跃信号和冲激信号的定义与性质 （4）系统的数学模型及框图表示 （5）系统的性质与分类 2、连续系统的时域分析 （1）LTI连续时间系统响应的时域求解
（2）连续时间系统的冲激响应和阶跃响应（3）卷积积分的定义、性质与计算 3、离散系统的时域分析 （1）LTI离散时间系统响应的时域求解（2）单位序列响应与单位阶跃响应（3）卷积和的定义、性质与计算 4、连续信号、系统的频域分析 （1）周期信号的傅里叶级数 （2）周期信号的频谱 （3）傅里叶变换 （4）非周期信号的频谱 （5）傅里叶变换的性质 （6）周期信号的傅里叶变换 （7）LTI系统的频域分析 （8）频率响应 （9）周期、非周期信号激励下的系统响应（10）无失真传输 （11）理想低通滤波器 （12）调制与解调 （13）抽样定理 5、连续系统的S域分析
（1）拉普拉斯变换 （2）拉普拉斯变换与傅里变换的关系 （3）拉普拉斯变换的性质 （4）拉普拉斯逆变换 （5）连续系统的S域分析 （6）系统函数 （7）连续系统的零、极点分析 （8）连续系统的稳定性分析 （9）电路的S域模型 6、离散时间信号、系统的频域分析 （1）离散时间傅里叶变换 （2）离散时间信号的频谱 （3）离散时间傅里叶变换的性质 （5）离散傅里叶变换 （6）离散傅里叶变换的性质 （7）圆周卷积的定义及计算 （8）离散傅里叶变换的对称关系 （9）离散傅里叶变换计算线性卷积 （10）离散时间LTI系统的频域分析 （11）离散时间系统的频率响应 （12）离散时间系统的传递函数：FIR、IIR、全通、零相位、最小相
目录实验一、MATLAB 基本应用 实验二、实验二信号的时域表示 实验三、连续信号卷积 实验四、典型周期信号的频谱表示 实验五、傅立叶变换性质研究 实验六、系统的零极点分析 实验七离散信号分析
实验一 MATLAB 基本应用 一、实验目的：学习MATLAB的基本用法，了解 MATLAB 的目录结构和基本功能以及MATLAB在信号与系统中的应用。 二、实验内容： 例一已知x的取值范围，画出y=sin(x)的图型。 参考程序：x=0:0.05:4*pi; y=sin(x); plot(y) 例二计算y=sin(π/5)+4cos(π/4) 例三已知z 取值范围，x=sin(z);y=cos(z);画三维图形。 z=0:pi/50:10*pi; x=sin(z); y=cos(z); plot3(x,y,z)
xlabel('x') ylabel('y') zlabel('z') 例四已知x的取值范围，用subplot函数绘图。 参考程序：x=0:0.05:7; y1=sin(x); y2=1.5*cos(x); y3=sin(2*x); y4=5*cos(2*x); subplot(2,2,1),plot(x,y1),title('sin(x)') subplot(2,2,2),plot(x,y2),title('1.5*cos(x)') subplot(2,2,3),plot(x,y3),title('sin(2*x)') subplot(2,2,4),plot(x,y4),title('5*cos(2*x)')
单位阶跃信号 u(t+3)-2u(t) 其中 u(t)=1/2+(1/2)sign(t) Sigh(t)是符号函数t>0时为1，t<0时为-1； clear all %利用maple中的heaviside函数来实现u(t+3)-2u(t) syms t f=maple('Heaviside(t+3)-2*Heaviside(t)'); t1=-3*pi:0.01:3*pi;%注意精度问题 ff=subs(f,t,t1); figure(1); plot(t1,ff); axis([-5,5,-1.2,1.2]); title('u(t+3)-2u(t)'); %利用自己编写的heaviside函数来实现u(t+3)-2u(t) t=-5:0.01:5; f=Heaviside(t+3)-2*Heaviside(t); figure(2); plot(t,f); axis([-5,5,-1.2,1.2]); title('u(t+3)-2u(t)') %利用符号函数来实现u(t) t=-5:0.05:5; f=sign(t); ff=1/2+1/2*f; figure(3); plot(t,ff); axis([-5 5 -0.1 1.1]); title('u(t)') %利用符号函数来实现u(t+3)-2u(t) t=-5:0.01:5; f=(1/2+1/2*sign(t+3))-2*(1/2+1/2*sign(t)); figure(4) plot(t,f),axis([-5,5,-1.2,1.2]),title('u(t+3)-2u(t)')
1.下列信号的分类方法不正确的是（ A ）： A 、数字信号和离散信号 B 、确定信号和随机信号 C 、周期信号和非周期信号 D 、因果信号与反因果信号 2.下列说法正确的是（ D ）： A 、两个周期信号x (t )，y (t )的和x (t )+y(t )一定是周期信号。 B 、两个周期信号x (t )，y (t )的周期分别为2和2，则其和信号x (t )+y(t ) 是周期信号。 C 、两个周期信号x (t )，y (t )的周期分别为2和π，其和信号x (t )+y(t )是周期信号。 D 、两个周期信号x (t )，y (t )的周期分别为2和3，其和信号x (t )+y(t )是周期信号。 3.下列说法不正确的是（ D ）。 A 、一般周期信号为功率信号。 B 、 时限信号(仅在有限时间区间不为零的非周期信号)为能量信号。 C 、ε(t )是功率信号； D 、e t 为能量信号; 4.将信号f (t )变换为（ A ）称为对信号f (t )的平移或移位。 A 、f (t –t 0) B 、f (ｋ–k 0) C 、f (at ) D 、f (-t ) 5.将信号f (t )变换为（ A ）称为对信号f (t )的尺度变换。 A 、f (at ) B 、f (t –k 0) C 、f (t –t 0) D 、f (-t ) 6.下列关于冲激函数性质的表达式不正确的是（ B ）。 A 、)()0()()(t f t t f δδ= B 、()t a at δδ1 )(= C 、 )(d )(t t εττδ=? ∞ - D 、)()-(t t δδ= 7.下列关于冲激函数性质的表达式不正确的是（ D ）。 A 、?∞ ∞ -='0d )(t t δ B 、)0(d )()(f t t t f =? +∞ ∞ -δ C 、 )(d )(t t εττδ=? ∞ - D 、?∞∞ -=')(d )(t t t δδ 8.下列关于冲激函数性质的表达式不正确的是（ B ）。 A 、)()1()()1(t f t t f δδ=+ B 、)0(d )()(f t t t f '='?∞ ∞ -δ C 、 )(d )(t t εττδ=? ∞ - D 、)0(d )()(f t t t f =?+∞ ∞ -δ 9.下列基本单元属于数乘器的是（ A ） 。
第一章习题参考解答 1.1 绘出下列函数波形草图。 (1) | |3)(t e t x -= (2) ()? ???<≥=02021)(n n n x n n (3) )(2sin )(t t t x επ= (5) )]4()([4cos )(--=-t t t e t x t εεπ (7) t t t t x 2 cos )]2()([)(π δδ--= (9) )2()1(2)()(-+--=t t t t x εεε )5- (11) )]1()1([)(--+=t t dt d t x εε (12) )()5()(n n n x --+-=εε (13) ?∞--= t d t x ττδ)1()( (14) )()(n n n x --=ε 1.2 确定下列信号的能量和功率，并指出是能量信号还是功率信号，或两者均不是。 (1) | |3)(t e t x -= 解 能量有限信号。信号能量为： (2) ()?????<≥=0 2 021)(n n n x n n 解 能量有限信号。信号能量为： (3) t t x π2sin )(= 解 功率有限信号。周期信号在(∞-∞,)区间上的平均功率等于在一个周期内的平均功率，t π2sin 的周期为1。 (4) n n x 4 sin )(π = 解 功率有限信号。n 4 sin π 是周期序列，周期为8。 (5) )(2sin )(t t t x επ= 解 功率有限信号。由题(3)知，在),(∞-∞区间上t π2sin 的功率为1/2，因此)(2sin t t επ在),(∞-∞区间上的功率为1/4。如果考察)(2sin t t επ在),0(∞区间上的功率，其功率为1/2。 (6) )(4 sin )(n n n x επ = 解 功率有限信号。由题(4)知，在),(∞-∞区间上n 4 sin π 的功率为1/2，因此)(4 sin n n επ 在),(∞-∞区间上的功率为1/4。如果 考察)(4 sin n n επ 在),0(∞区间上的功率，其功率为1/2。 (7) t e t x -=3)( 解 非功率、非能量信号。考虑其功率： 上式分子分母对T 求导后取极限得∞→P 。 (8) )(3)(t e t x t ε-= 解 能量信号。信号能量为： 1.3 已知)(t x 的波形如题图1.3所示，试画出下列函数的波形。 (3) )2(t x (4) ( x (5) )(t x - (6) )2(+-t x 1 1 -1/ 2 0 1 1 -2 -1 0 1 2 3 4