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华南理工大学信号与系统实验资料报告材料

华南理工大学信号与系统实验资料报告材料
华南理工大学信号与系统实验资料报告材料

Experiment Export Name:

Student No:

Institute:

Dec 26, 2011

Experiment Purposes

1. Be familiar with the software Environment and Programming flow in MATLAB5.3.

2. Learn how to draw the signal waveform and determine the signal properties.

3. Calculate the convolution, frequency response and system output by using the functions: conv, freqz, freqs and filter.

Experiment Contents

实验项目一:MATLAB编程基础及典型实例

①画出离散时间正弦信号并确定基波周期(注:pi 表示圆周率)

1 x1[n]=sin(pi*4/4)*cos(pi*n/4)

2 x2[n]=cos(pi*n/4)*cos(pi*n/4)

3 x3[n]=sin(pi*n/4)*cos(pi*n/8)

program for matlab

n=0:31;

x1=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/4);

x2=cos(pi*n/4).*cos(pi*n/4);

x3=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/8);

subplot(3,1,1);

stem(n,x1);

title('x1');

subplot(3,1,2);

stem(n,x2);

title('x2');

subplot(3,1,3);

stem(n,x3);

title('x3');

grid on;

Conclusion: These signals is periodic, the first and second signal’s period are 4. The third signal’s period is 16.

②离散时间系统性质:

离散时间系统往往是用几个性质来表征,如线性、时不变性、稳定性、因果性及可逆性等。MATLAB可用来构成一些反例证明某些性质不满足。

(a) 系统y[n]=sin((pi/2)x[n])不是线性的。利用信号x1[n]=δ[n]和x2=2δ[n]来证明该

系统不满足线性性质。

(b) 系统y[n]=x[n]+x[n+1]不是因果的。利用信号x[n]=u[n]证明它。定义向量x和y 分别代表在-5<=n<=9上的输入和在-6<=n<=9上的输出。

Program for matlab

1.4(a)

n=[0:20];

x1=[1 zeros(1,20)];

x2=2*x1;

x=x1+x2;

y1=sin((pi/2)*x1);

y2=sin((pi/2)*x2);

y=sin((pi/2)*x);

figure(1),stem(n,y1)

figure(2),stem(n,y2)

figure(3),stem(n,y)

1.4(b)

x1=[zeros(1,5) ones(1,10)];

x2=[zeros(1,4) ones(1,11)];

y=x1+x2;

n1=[-5:9];

n2=[-5:9];

figure(1),stem(n1,x1)

figure(2),stem(n2,y)

Conclusion: y[n]=sin((pi/2)x[n]) is not linear and y[n]=x[n]+x[n+1] is not cuasal and the result is shown in the chart above.

○3卷积计算:有限长信和

(1) 用解析方法计算y[n]=x[n]*h[n]

(2) 用conv计算y。步骤:

a. 定义0≤n≤5区间上的向量x

b. 定义0≤n≤5区间上的向量h

c. 用y=conv(x,h)计算y

d. 构造y的标号向量ny

e. 用stem(ny,y)画出结果

f. 验证此结果与解析导出的结果是否一致?Program for matlab

N=6;

M=6;

L=N+M-1;

x=[1,1,1,1,1,1];

h=[0,1,2,3,4,5];

y=conv(x,h);

nx=0:N-1;

nh=0:M-1;

ny=0:L-1;

stem(ny,y);

xlabel('n');

xlabel('y');

Conclusion: y=ans =3 and the result is show in the picture above.

实验项目2

一、实验项目名称:周期信号傅里叶分析及其MATLAB实现

二、上机实验题目:特征函数在LTI系统傅里叶分析中的应用

1.实验项目的目的和任务:

掌握特征函数在系统响应分析中的作用,正确理解滤波的概念。

2.上机实验容:

1 函数Filter、Freqz和Freqs的使用:2.2节(g)、3.2节、4.1节

2 计算离散时间傅里叶级数:3.1节

3 LTI系统的特征函数:3.4节(a),(b),(c)

4 用离散时间傅里叶级数综合信号:3.5节(d),(e),(f),(h).

5 吉布斯现象:根据英文教材Example 3.5验证Fig3.9的吉布斯现象(a)~(d).

1 函数Filter、Freqz和Freqs的使用:2.2节(g)、3.2节、4.1节

filter:计算由线性常系数差分方

程表征的因果LTI系统的输出若x 是在nx≤n≤nx+Nx-1上的输入向量,而向量a和b包含系数ak和bm,那么y=filter(b,a,x)就得到在nx≤n≤nx+Nx-1上的系统输出y[n]+2y[n-1]=x[n]-3x[n-1]则a=[1 2],b=[1 –3]

%2.2g

Main Program

x=[1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0];

h=[0,1,2,3,4,5];

y=filter(h,1,x);

ny=[0:10];

stem(ny,y);

xlabel('n');

xlabel('y');

%3.2

a1=[1 -0.8 0];b1=[2 0 -1];N=4;

[h1 omega1]=freqz(b1,a1,N)

[h2 omega2]=freqz(b1,a1,N,'whole')

%4.1

a=[1 3];b=3;figure;freqs(b,a);

w=linspace(0,3*pi);

h=freqs(b,a,w);

figure;plot(w,abs(h));

a1=[3 4 1];

b1=[1 0 5];

figure;freqs(b1,a1);

②计算离散时间傅里叶级数:3.1节x=[1 1 zeros(1,30)];

a=(1/32)*fft(x)

n=[0:31];

figure(1),stem(n,a)

figure(2),stem(n,imag(a))

y=32*ifft(a);

figure(3),stem(n,y)

figure(4),stem(n,imag(y))

③LTI系统的特征函数:3.4节(a),(b),(c)

%3.4(a)

n=-20:100;

x1=exp(j*(pi/4)*n);

x2=sin(pi*n/8+pi/16);

x3=(9/10).^n;

x4=n+1;

subplot(5,1,1),stem(n,real(x1));title('real(x1)');axis([0,100,-5,5]) subplot(5,1,2),stem(n,imag(x1));title('imag(x1)'); axis([0,100,-5,5])

subplot(5,1,3),stem(n,x2);title('x2'); axis([0,100,-5,5]) subplot(5,1,4),stem(n,x3);title('x3')

subplot(5,1,5),stem(n,x4);title('x4')

%3.4(b)

n=0:100;

x1=exp(j*(pi/4)*n);

x2=sin(pi*n/8+pi/16);

x3=(9/10).^n;

x4=n+1;

a=[1 -0.25];

b=[1 0.9];

y1=filter(b,a,x1);y2=filter(b,a,x2);

y3=filter(b,a,x3);y4=filter(b,a,x4);figure;

subplot(5,1,1),stem(n,real(y1));title('real(y1)') subplot(5,1,2),stem(n,imag(y1));title('imag(y1)')

subplot(5,1,3),stem(n,y2);title('y2')

subplot(5,1,4),stem(n,y3);title('y3')

subplot(5,1,5),stem(n,y4);title('y4')

%3.4(c)

h1=y1./x1;h2=y2./x2;h3=y3./x3;h4=y4./x4;figure; subplot(5,1,1),stem(n,real(h1));title('real(h1)') subplot(5,1,2),stem(n,imag(h1));title('imag(h1)') subplot(5,1,3),stem(n,h2);title('h2')

subplot(5,1,4),stem(n,h3);title('h3')

subplot(5,1,5),stem(n,h4);title('h4')

%3.5(d)

function x=period(xn)

x=zeros(1,64);

[a,b]=size(xn);

for k=1:(64/b)

x(1,b*(k-1)+1:b*k)=xn; end

x1=ones(1,8);

x2=[x1,zeros(1,8)]

x3=[x1,zeros(1,24)];

x11=period(x1);

x22=period(x2);

x33=period(x3);

n=[0:63];

subplot(3,1,1);

stem(n,x11)

subplot(3,1,2);

stem(n,x22)

subplot(3,1,3);

stem(n,x33)

x2 =

Columns 1 through 13

1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 Columns 14 through 16

0 0 0

%3.5(e)

x11=[ones(1,8) ones(1,8) ones(1,8) ones(1,8) ones(1,8) ones(1,8) ones(1,8) ones(1,8)];

x22=[ones(1,8) zeros(1,8) ones(1,8) zeros(1,8) ones(1,8) zeros(1,8) ones(1,8) zeros(1,8)]; x33=[ones(1,8) zeros(1,24) ones(1,8) zeros(1,24)];

a1=(1/64)*fft(x11);

a2=(1/64)*fft(x22);

a3=(1/64)*fft(x33);

n=[0:63];

subplot(3,1,1);

figure(1),stem(n,a1) subplot(3,1,2);

figure(2),stem(n,a2) subplot(3,1,3);

figure(3),stem(n,a3) figure(4),stem(n,imag(a1)) figure(5),stem(n,imag(a2)) figure(6),stem(n,imag(a3))

%3.5(f)

function x=func(ak,n)

x=0;

for k=-31:31

if k<=0

ak(k)= ak(-k) x= x+ak(k)*exp(i*k*(2*pi/32)*n) ;

else

x=x+ak(k)*exp(i*k*(2*pi/32)*n) ;

end

end

subplot(3,1,1);

n=[0:31];

x3_2=zeros(1,32);

for k=1:32

x3_2(k)=real(func(a3,k));

end

stem(n,x3_2)

%3.5(h)

function x=dtfs(ak,n)

x=0;

for k=-31:31

if k<=0

ak(k)=ak(-k) x= x+ak(k)*exp(i*k*(2*pi/32)*n) ;

else

x=x+ak(k)*exp(i*k*(2*pi/32)*n) ;

end

end

⑤吉布斯现象:根据英文教材Example 3.5验证Fig3.9的吉布斯现象(a)~(d)

%Gibbs

x=1/2;k=0;t=-2:0.01:2;x1=[-2 -1 -1 1 1 2];y1=[0 0 1 1 0 0];

for i=1:2:49

k=i-k;x=x+(-1)^(k+1)*2/(i*pi)*cos(i*pi*t/2);

if(i==1)

figure; plot(x1,y1,t,x); title('N=1')

elseif(i==3)

figure; plot(x1,y1,t,x);title('N=3')

elseif(i==7)

figure; plot(x1,y1,t,x);title('N=7')

elseif(i==9)

figure; plot(x1,y1,t,x);title('N=9')

elseif(i==49)

figure; plot(x1,y1,t,x);title('N=49') end

end

实验项目3:

齿轮范成实验报告-华南理工大学

齿轮范成原理实验报告 班 别 学 号 姓 名 一、齿条刀具的齿顶高和齿根高为什么都等于(**+c h a )m ? 答:两齿轮配合时,分度圆是相切的!一齿轮的齿顶圆和另一齿轮的齿跟圆之间是有间隙的!齿条刀具插齿时是模仿齿轮和齿条的啮合过程。因此,当齿条刀具的齿顶高和齿根高都等于(ha*+c*)m ,即,多出一了个c*m,以便切出传动时的顶隙部分! 二、用齿条刀具加工标准齿轮时,刀具和轮坯之间的相对位置和相对运动有何要求? 答:用齿条刀具加工标准齿轮时,刀具的分度线(齿厚等于齿槽宽的那条线)与轮坯齿轮分度圆相切,并且做纯滚动。 三、设定预加工齿轮的参数,附上模拟加工出来齿廓图,说明同一齿轮基本参数下,标准齿轮、正变位齿轮和负变位几何尺寸上有何不同? 答:在齿轮参数相同的情况下(齿数、模数、压力角),标准齿轮和变位齿轮的渐开线是相同的。其不同之处是,正变位齿轮取用了渐开线靠上的部分(远离基圆中心方向),渐开线更平直些;负变位齿轮取用了渐开线靠下的部分(靠近基圆中心方向),渐开线更弯曲些。负变位的齿轮看起来更瘦,正变位的齿轮看起来更胖。

四、模拟加工一个发生根切的齿轮,附上所描绘的齿廓图,用彩色笔描出齿廓曲线的根切段。

五、以四题中发生根切的齿轮为例,说明避免根切发生的措施,并模拟加工出来,附上齿轮加工后的齿廓图。 答:避免发生根切的措施 1、使被切齿轮的齿数多于不发生根切的最少齿数 2、减小齿顶高系数ha*或加大刀具角α 3、变位修正法 这里是因为设置了加工齿轮齿轮数为16而发生根切,根据计算,不发生根切的最小齿数为 17,其他参数不变,将齿轮齿数改为23,得到下图,齿轮不发生根切。

信号与系统实验

《信号与系统及MATLAB实现》实验指导书

前言 长期以来,《信号与系统》课程一直采用单一理论教学方式,同学们依靠做习题来巩固和理解教学内容,虽然手工演算训练了计算能力和思维方法,但是由于本课程数学公式推导较多,概念抽象,常需画各种波形,作题时难免花费很多时间,现在,我们给同学们介绍一种国际上公认的优秀科技应用软件MA TLAB,借助它我们可以在电脑上轻松地完成许多习题的演算和波形的绘制。 MA TLAB的功能非常强大,我们此处仅用到它的一部分,在后续课程中我们还会用到它,在未来地科学研究和工程设计中有可能继续用它,所以有兴趣的同学,可以对MA TLAB 再多了解一些。 MA TLAB究竟有那些特点呢? 1.高效的数值计算和符号计算功能,使我们从繁杂的数学运算分析中解脱出来; 2.完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化; 3.友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,易于学习和掌握; 4.功能丰富的应用工具箱,为我们提供了大量方便实用的处理工具; MA TLAB的这些特点,深受大家欢迎,由于个人电脑地普及,目前许多学校已将它做为本科生必须掌握的一种软件。正是基于这些背景,我们编写了这本《信号与系统及MA TLAB实现》指导书,内容包括信号的MA TLAB表示、基本运算、系统的时域分析、频域分析、S域分析、状态变量分析等。通过这些练习,同学们在学习《信号与系统》的同时,掌握MA TLAB的基本应用,学会应用MA TLAB的数值计算和符号计算功能,摆脱烦琐的数学运算,从而更注重于信号与系统的基本分析方法和应用的理解与思考,将课程的重点、难点及部分习题用MA TLAB进行形象、直观的可视化计算机模拟与仿真实现,加深对信号与系统的基本原理、方法及应用的理解,为学习后续课程打好基础。另外同学们在进行实验时,最好事先预习一些MA TLAB的有关知识,以便更好地完成实验,同时实验中也可利用MA TLAB的help命令了解具体语句以及指令的使用方法。

信号与系统实验指导书

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:

华南理工大学高频开关电源实验报告

四、实验记录及处理 1、设定输出电流,当负载变化时,测量输出的电压、电流如表1所示 表1 外特性数据记录 1 2 3 4 5 6 7 8 50A U/V 10.01 17.30 26.00 36.04 50.30 51.10 51.60 52.10 I/A 49.60 49.60 49.70 49.60 49.00 39.50 34.00 29.80 100A U/V 15.80 27.08 41.00 48.10 50.00 51.00 51.50 51.80 I/A 99.70 99.60 99.80 77.80 50.40 39.50 34.70 34.70 150A U/V 18.50 34.60 45.10 47.70 49.80 51.00 51.50 52.00 I/A 149.90 150.00 121.30 84.80 53.30 42.40 36.80 32.40 200A U/V 22.80 41.40 45.50 47.70 50.00 51.00 51.50 51.90 I/A 200.00 193.70 127.60 86.20 54.80 43.10 35.80 31.90 250A U/V 26.20 41.10 45.10 47.70 50.00 50.80 51.40 51.80 I/A 246.70 194.30 126.10 84.00 53.10 41.20 36.20 31.70 300A U/V 29.80 41.20 45.10 47.80 50.10 51.00 51.60 52.60 I/A 295.70 196.00 120.00 84.10 53.30 41.50 36.10 31.60 外特性曲线图如下: 图4 变极性TIG焊接电源外特性 曲线分析: 在输出功率P一定的情况下,由于P=I2 R,随着负载R的增加,输出电流I 只能下降,又因为P=UI,输出电压U上升,曲线无法继续保持恒流特性,这一特性在大电流输出时更加明显。

信号与系统综合实验项目doc信号与系统综合实验项目(竞

信号与系统综合实验项目doc 信号与系统综合实验项目 (竞 实 验 指 导 项目一 用MATLAB 验证时域抽样定理 目的: 通过MATLAB 编程实现对时域抽样定理的验证,加深抽样定理的明白得。同时训练应用运算机分析咨询题的能力。 任务: 连续信号f(t)=cos(8*pi*t)+2*sin(40*pi*t)+cos(24*pi*t),通过理想抽样后得到抽样信号fs(t),通过理想低通滤波器后重构信号f(t)。 方法: 1、确定f(t)的最高频率fm 。关于无限带宽信号,确定最高频率fm 的方法:设其频谱的模降到10-5左右时的频率为fm 。 2、确定Nyquist 抽样间隔T N 。选定两个抽样时刻:T S T N 。 3、MA TLAB 的理想抽样为 n=-200:200;nTs=n*Ts; 或 nTs=-0.04:Ts:0.04 4、抽样信号通过理想低通滤波器的响应 理想低通滤波器的冲激响应为 )()()()(2ωωωπωωj H G T t Sa T t h C S C C S +?= 系统响应为 )()()(t h t f t y S *= 由于 ∑∑∞-∞=∞-∞=-=-=n S S n S S nT t nT f nT t t f t f )()()() ()(δδ 因此 )] ([)()()()()(S C n S C S C C S n S S nT t Sa nT f T t Sa T nT t nT f t y -=*-=∑∑∞-∞=∞-∞=ωπωωπωδ MATLAB 运算为 ft=fs*Ts*wc/pi*sinc((wc/pi)*(ones(length(nTs),1)*t-nTs'*ones(1,length(t)))); 要求(画出6幅图): 当T S

信号系统实验报告

电子工程系 信号与系统课程实验报告 2011-----2012学年第一学期 专业: 电子信息工程技术班级: 学号 : 姓名: 指导教师: 实常用连续时间信号的实现

一、实验目的 (1)了解连续时间信号的特点; (2)掌握连续时间信号表示的向量法和符号法; (3)熟悉MATLAB Plot函数等的应用。 二、实验原理 1、信号的定义 信号是随时间变化的物理量。信号的本质是时间的函数。 2、信号的描述 1)时域法 时域法是将信号表示成时间的函数f(t)来对信号进行描述的方法。信号的时间特性指的是信号的波形出现的先后,持续时间的长短,随时间变化的快慢和大小,周期的长短等。 2)频域(变换域)法 频域法是通过正交变换,将信号表示成其他变量的函数来对信号进行描述的方法。一般常用的是傅立叶变换。信号的频域特性包括频带的宽窄、频谱的分布等。 信号的频域特性与时域特性之间有着密切的关系。 3、信号的分类 按照特性的不同,信号有着不同的分类方法。 (1)确定性信号:可以用一个确定的时间函数来表示的信号。 随机信号:不可以用一个确定的时间函数来表示,只能用统计特性加以描述的信号。 (2)连续信号:除若干不连续的时间点外,每个时间点在t上都有对应的数值信号。离散信号:只在某些不连续的点上有数值,其他时间点上信号没有定义的信号。 (3)周期信号:存在T,使得等式f(t+T)=f(t)对于任意时间t都成立的信号。非周期信号:不存在使得等式f(t+T)=f(t)对于任意时间t都成立的信号。 绝对的周期信号是不存在的,一般只要在很长时间内慢走周期性就可以了。 (4)能量信号:总能量有限的信号。 功率信号:平均功率有限切非零的信号。 (5)奇信号:满足等式f(t)=--f(--t)的信号。偶信号:满足等式f(t)=f(--t)的信号。 三、涉及的MATLAB函数 1、plot函数 功能:在X轴和Y轴方向都按线性比例绘制二维图形。 调用格式: Plot(x,y):绘出相x对y的函数线性图。 Plot(x1,y1,x2,y2,…..):会出多组x对y的线性曲线图。 2、ezplot函数 功能:绘制符号函数在一定范围内的二维图形。简易绘制函数曲线。 调用格式: Ezplot (fun):在[-2π,2π]区间内绘制函数。 Ezplot (fun,[min,max]):在[min,max]区间内绘函数。 Ezplot (funx,funy):定义同一曲面的函数,默认的区间是[0, 2π]。】 3、sym函数 功能:定义信号为符号的变量。 调用格式:sym(fun):fun为所要定义的表达式。 4、subplot函数

华南理工大学信号与系统实验报告材料

Experiment Export Name: Student No: Institute:

Dec 26, 2011 Experiment Purposes 1. Be familiar with the software Environment and Programming flow in MATLAB5.3. 2. Learn how to draw the signal waveform and determine the signal properties. 3. Calculate the convolution, frequency response and system output by using the functions: conv, freqz, freqs and filter. Experiment Contents

实验项目一:MATLAB编程基础及典型实例 ①画出离散时间正弦信号并确定基波周期(注:pi 表示圆周率) 1 x1[n]=sin(pi*4/4)*cos(pi*n/4) 2 x2[n]=cos(pi*n/4)*cos(pi*n/4) 3 x3[n]=sin(pi*n/4)*cos(pi*n/8) program for matlab n=0:31; x1=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/4); x2=cos(pi*n/4).*cos(pi*n/4); x3=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/8); subplot(3,1,1); stem(n,x1); title('x1'); subplot(3,1,2); stem(n,x2); title('x2'); subplot(3,1,3); stem(n,x3); title('x3'); grid on;

信号与系统实验报告1

学生实验报告 (理工类) 课程名称:信号与线性系统专业班级:M11通信工程 学生学号:1121413017 学生姓名:王金龙 所属院部:龙蟠学院指导教师:杨娟

20 11 ——20 12 学年第 1 学期 金陵科技学院教务处制 实验报告书写要求 实验报告原则上要求学生手写,要求书写工整。若因课程特点需打印的,要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。 实验报告书写说明 实验报告中一至四项内容为必填项,包括实验目的和要求;实验仪器和设备;实验内容与过程;实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。 填写注意事项 (1)细致观察,及时、准确、如实记录。 (2)准确说明,层次清晰。 (3)尽量采用专用术语来说明事物。 (4)外文、符号、公式要准确,应使用统一规定的名词和符号。 (5)应独立完成实验报告的书写,严禁抄袭、复印,一经发现,以零分论处。 实验报告批改说明 实验报告的批改要及时、认真、仔细,一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制,具体评分标准由各院部自行制定。 实验报告装订要求

实验批改完毕后,任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列,装订成册,并附上一份该门课程的实验大纲。

实验项目名称:常用连续信号的表示 实验学时: 2学时 同组学生姓名: 无 实验地点: A207 实验日期: 11.12.6 实验成绩: 批改教师: 杨娟 批改时间: 一、实验目的和要求 熟悉MATLAB 软件;利用MATLAB 软件,绘制出常用的连续时间信号。 二、实验仪器和设备 586以上计算机,装有MATLAB7.0软件 三、实验过程 1. 绘制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=(),其中A=1,πω2=,6/π?=; 2. 绘制指数信号at Ae t (f =),其中A=1,0.4a -=; 3. 绘制矩形脉冲信号,脉冲宽度为2; 4. 绘制三角波脉冲信号,脉冲宽度为4;斜度为0.5; 5. 对上题三角波脉冲信号进行尺度变换,分别得出)2t (f ,)2t 2(f -; 6. 绘制抽样函数Sa (t ),t 取值在-3π到+3π之间; 7. 绘制周期矩形脉冲信号,参数自定; 8. 绘制周期三角脉冲信号,参数自定。 四、实验结果与分析 1.制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=(),其中A=1,πω2=,6/π?= 实验代码: A=1;

信号与系统实验报告_1(常用信号的分类与观察)

实验一:信号的时域分析 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、实验仪器 1.信号与系统试验箱一台(型号ZH5004) 2.40MHz双踪示波器一台 3.DDS信号源一台 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、复指数信号、Sa(t)信号、钟形信号、脉冲信号等。 1、信号:指数信号可表示为f(t)=Ke at。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―1 指数信号 2、信号:其表达式为f(t)=Ksin(ωt+θ),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1-2 正弦信号 3、指数衰减正弦信号:其表达式为其波形如下图: 图1-3 指数衰减正弦信号 4、Sa(t)信号:其表达式为:。Sa(t)是一个偶函数,t= ±π,±2π,…,±nπ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:

图1-4 Sa(t)信号 5、钟形信号(高斯函数):其表达式为:其信号如下图所示: 图1-5 钟形信号 6、脉冲信号:其表达式为f(t)=u(t)-u(t-T),其中u(t)为单位阶跃函数。其信号如下图所示: 7、方波信号:信号为周期为T,前T/2期间信号为正电平信号,后T/2期间信号为负电平信号,其信号如下图所示 U(t)

华南理工大学实验报告

华南理工大学实验报告集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

实验报告课程名称:计算机组成与体系结构 学生姓名:张璐鹏 学生学号: 学生专业:网络工程 开课学期: 2017年10月

实验一运算器组成实验 地点:楼 房; 实验台号: 实验日期与时 间: 评分: 预习检查纪录:实验教师: 一、实验目的 1.熟悉双端口通用寄存器堆的读写操作。 2.熟悉简单运算器的数据传送通路。 3.验证运算器74LS181的算术逻辑功能。 4.按给定数据,完成指定的算术、逻辑运算。 二、实验电路 图3.1示出了本实验所用的运算器数据通路图。参与运算的数据首先通过实验台操作板上的八个二进制数据开关SW7-SW0来设置,然后输入到双端口通用寄存器堆RF中。 RF(U54)由一个ispLSI1016实现,功能上相当于四个8位通用寄存器,用于保存参与运算的数据,运算后的结果也要送到RF中保存。双端口寄存器堆模块的控制信号中,RS1、RS0用于选择从B端口(右端口)读出的通用寄存器,RD1、RD0用于选择从A端口(左端口)读出的通用寄存器。而WR1、WR0用于选择写入的通用寄存器。LDRi是写入控制信号,当LDRi=1时,数据总线DBUS上的数据在T3写入由WR1、WR0指定的通用寄存器。RF的A、B端口分别与操作数暂存器DR1、DR2相连;另

外,RF的B端口通过一个三态门连接到数据总线DBUS上,因而RF中的 数据可以直接通过B端口送到DBUS上。 DR1(U47)和DR2(U48)各由1片74LS273构成,用于暂存参与运算的数据。DR1接ALU的A输入端口,DR2接ALU的B输入端口。ALU(U31、U35)由两片74LS181构成,ALU的输出通过一个三态门(74LS244)发送到数 据总线DBUS上。 实验台上的八个发光二极管DBUS7-DBUS0显示灯接在DBUS上,可以 显示输入数据或运算结果。另有一个指示灯C显示运算器进位标志信号 状态。 图中尾巴上带粗短线标记的信号都是控制信号,其中S3、S2、S1、 S0、M、Cn#、LDDR1、LDDR2、ALU_BUS#、SW_BUS#、LDRi、RS1、RS0、 RD1、RD0、WR1、WR0都是电位信号,在本次实验中用拨动开关K0—K15 来模拟;T2、T3为时序脉冲信号,印制板上已连接到实验台的时序电 路。实验中进行单拍操作,每次只产生一组T1、T2、T3、T4时序脉冲,需将实验台上的DP、DB开关进行正确设置。将DP开关置1,DB开关置0,每按一次QD按钮,则顺序产生T1、T2、T3、T4一组单脉冲。 三、实验设备 1.TEC-5计算机组成实验系统1台 2.逻辑测试笔一支(在TEC-5实验台上) 3.双踪示波器一台(公用) 4.万用表一只(公用) 四、实验任务

信号与系统综合实验报告-带通滤波器的设计DOC

广州大学 综合设计性实验 报告册 实验项目选频网络的设计及应用研究 学院物电学院年级专业班电子131 姓名朱大神学号成绩 实验地点电子楼316 指导老师

《综合设计性实验》预习报告 实验项目:选频网络的设计及应用研究 一 引言: 选频网络在信号分解、振荡电路及其收音机等方面有诸多应用。比如,利用选频网络可以挑选出一个周期信号中的基波和高次谐波。选频网络的类型和结构有很多,本实验将通过设计有源带通滤波器实现选频。 二 实验目的: (1)熟悉选频网络特性、结构及其应用,掌握选频网络的特点及其设计方法。 (2)学会使用交流毫伏表和示波器测定选频网络的幅频特性和相频特性。 (3)学会使用Multisim 进行电路仿真。 三 实验原理: 带通滤波器: 这种滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过,而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减和抑制。 典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成,如图1所示。 电路性能参数可由下面各式求出。 通带增益:CB R R R R A f vp 144+= 其中B 为通频带宽。 中心频率:)1 1(121 3 12 20R R C R f += π

通带宽度:)2 1(14 321R R R R R C B f -+= 品质因数:B f Q 0 = 此电路的优点是,改变f R 和4R 的比值,就可以改变通带宽度B 而不会影响中心频率0f 。 四 实验内容: 设计一个中心频率Hz f 20000=,品质因数5>Q 的带通滤波器。 五 重点问题: (1)确定带通滤波器的中心频率、上限频率及下限频率。 (2)验证滤波器是否能筛选出方波的三次谐波。 六 参考文献: [1]熊伟等.Multisim 7 电路设计及仿真应用.北京:清华大学出版社,2005. [2]吴正光,郑颜.电子技术实验仿真与实践.北京:科学出版社,2008. [4]童诗白等.模拟电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社, 2001. 图1 二阶带通滤波器

信号与系统实验指导书

信号与系统实验指导手册 沈阳工业大学信息科学与工程学院 2005年10月

前言 “信号与系统”是电子工程、通信工程、信息工程、微电子技术、自动化、计算机等电类相关专业的一门重要的专业基础课,为国内、外各高等院校相关专业的主要课程。由于本课程的理论性、系统性较强,为使抽象的概念和理论形象化、具体化,使学生能够比较深入的理解《信号与系统》课程的基本理论和分析方法,并提高学生分析问题和解决问题的能力。为此,开设了基于本课程的实验。 《信号与系统》实验指导手册,将《信号与系统》课程的理论知识与“信号与系统”的实验系统设备结合,从内容上对教材起到了一定的补充作用,为学生具体实验进行了指导。 鉴于时间仓促,可能会存在一些不足与错误之处,欢迎大家批评指正,使之完善。 编者 2005年10月

目录 实验一系统的特性测试 (1) 实验二信号的采样与恢复 (8) 实验三模拟滤波器分析 (14) 实验四模拟滤波器的设计 (26)

实验一系统的特性测试 一、实验目的 1、学会利用运算单元,搭建一些简单的实验系统。 2、学会测试系统的频率响应的方法。 3、了解二阶系统的阶跃响应特性。 4、学会对其零状态响应和零输入响应进行分析。 二、实验内容 1、根据要求搭建一阶、二阶实验系统。 2、测试一阶、二阶系统的频响特性和阶跃响应。 三、预备知识 学习使用波特图测试系统频响的方法。 四、实验仪器 1、信号与系统实验箱一台(主板)。 2、线性系统综合设计性模块一块。 3、20MHz双踪示波器一台。 五、实验原理 1、基本运算单元 (1)比例放大 1)反相数乘器

由: 2211R U R U -= 则有:1 122R U R U = 2)同相数乘器 由: 544 43R R U R U += 则有:()4 5434R R R U U += (2) 积分微分器 1)积分器: 由:212 11//1R SC U R U -= 则有:()12121 21C SR R R U U +-= 2)微分器 由: 141 31R U SC U -= 则有:S C R U U 1134-= (3) 加法器

物理化学试验-华南理工大学

物理化学实验Ⅰ 课程名称:物理化学实验Ⅰ 英文名称:Experiments in Physical Chemistry 课程代码:147012 学分:0.5 课程总学时:16 实验学时:16 (其中,上机学时:0) 课程性质:?必修□选修 是否独立设课:?是□否 课程类别:?基础实验□专业基础实验□专业领域实验 含有综合性、设计性实验:?是□否 面向专业:高分子材料科学与工程、材料科学与工程(无机非金属材料科学与工程、材料化学) 先修课程:物理、物理化学、无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等课程。 大纲编制人:课程负责人张震实验室负责人刘仕文 一、教学信息 教学的目标与任务: 该课程是本专业的一门重要的基础课程,物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律,是从事本专业相关工作必须掌握的基本技术课程。其任务是通过本课程的学习,使学生达到以下三方面的训练: (1)通过实验加深学生对物理化学原理的认识,培养学生理论联系实际的能力; (2)使学生学会常用的物理化学实验方法和测试技术,提高学生的实验操作能力和独立工作能力; (3)培养学生查阅手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力,使学生受到初步的物理性质研究方法的训练。 教学基本要求: 物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律,实验中常用多种物理测量仪器。因此在物理化学实验教学中,应注意基本测量技术的训练及初步培养学生选择和配套仪器进行实验研究工作的能力。 物理化学实验包括下列内容: (1)热力学部分量热、相平衡和化学平衡实验是这部分的基本内容。还可以选择稀溶液的依数性、溶液组分的活度系数或热分析等方面的实验。

信号与系统实验报告

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。

信号与系统实验指导书版

《信号与系统》实验指导书 中南大学信息科学与工程学院 2014年3月

目录 实验一基本信号的生成 (1) 实验二信号的基本运算 (8) 实验三系统的时域分析 (13) 实验四周期信号的频域分析 (20)

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.实验原理 ⑴ 连续信号的MATLAB 表示 ① 指数信号 指数信号at Ae 在MATLAB 中可用exp 函数表示,其调用形式为 exp()y A a t =** 【例1】 单边衰减指数信号的MATLAB 表示如下:(取1,0.4A a ==-) % program exa_1.m, decaying exponential A=1;a=-0.4; t=0:0.001:10; ft=A*exp(a*t); plot(t,ft) ② 正弦信号 正弦信号0cos()A t ωφ+和0sin()A t ωφ+分别用MATLAB 的内部函数cos 和sin 表示,其调用形式为

cos(0phi) sin(0phi) A w t A w t **+**+ 【例2】 正弦信号的MATLAB 表示如下:(取01,2,/6A ωπφπ===) % program exa_2.m, sinusoidal signal A=1; w0=2*pi; phi=pi/6; t=0:0.001:8; ft=A*sin(w0*t+phi); plot(t,ft) ③ 抽样函数 抽样函数()Sa t 在MATLAB 中用sinc 函数表示,定义为 sinc()sin()/()t t t ππ= 其调用形式为 y=sinc()t 【例3】 抽样函数的MATLAB 表示如下:(取33t ππ=-:) % program exa_3.m, sample function t=-3*pi:pi/100:3*pi; ft=sinc(t/pi); plot(t,ft)

信号与系统实验报告汇总

实验三 常见信号的MATLAB 表示及运算 一、实验目的 1.熟悉常见信号的意义、特性及波形 2.学会使用MATLAB 表示信号的方法并绘制信号波形 3. 掌握使用MATLAB 进行信号基本运算的指令 4. 熟悉用MATLAB 实现卷积积分的方法 二、实验原理 根据MATLAB 的数值计算功能和符号运算功能,在MA TLAB 中,信号有两种表示方法,一种是用向量来表示,另一种则是用符号运算的方法。在采用适当的MA TLAB 语句表示出信号后,就可以利用MA TLAB 中的绘图命令绘制出直观的信号波形了。 1.连续时间信号 从严格意义上讲,MATLAB 并不能处理连续信号。在MATLAB 中,是用连续信号在等时间间隔点上的样值来近似表示的,当取样时间间隔足够小时,这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。在MATLAB 中连续信号可用向量或符号运算功能来表示。 ⑴ 向量表示法 对于连续时间信号()f t ,可以用两个行向量f 和t 来表示,其中向量t 是用形如12::t t p t =的命令定义的时间范围向量,其中,1t 为信号起始时间,2t 为终止时间,p 为时间间隔。向量f 为连续信号()f t 在向量t 所定义的时间点上的样值。 ⑵ 符号运算表示法 如果一个信号或函数可以用符号表达式来表示,那么我们就可以用前面介绍的符号函数专用绘图命令ezplot()等函数来绘出信号的波形。 ⑶ 常见信号的MATLAB 表示 单位阶跃信号 单位阶跃信号的定义为:10 ()0 t u t t >?=? 0); %定义函数体,即函数所执行指令

信号与系统实验指导书

《信号与系统》实验指导书 科技学院电气与信息工程学院 2014年3月

目录 实验一连续时间信号的MATLAB表示 实验二连续时间LTI系统的时域分析 实验三连续时间LTI系统的频率特性及频域分析实验四连续时间LTI系统的零极点分析 实验五典型离散信号及其MATLAB实现

实验一连时间信号的MATLAB表示 实验目的 1.掌握MATLAB语言的基本操作,学习基本的编程功能; 2.掌握MATLAB产生常用连续时间信号的编程方法; 3.观察并熟悉常用连续时间信号的波形和特性。 实验原理 1. 连续信号MATLAB实现原理 从严格意义上讲,MATLAB数值计算的方法并不能处理连续时间信号。然而,可用连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表示连续信号,即当取样时间间隔足够小时,这些离散样值能够被MATLAB处理,并且能较好地近似表示连续信号。 MATLAB提供了大量生成基本信号的函数。比如常用的指数信号、正余弦信号等都是MATLAB 的部函数。为了表示连续时间信号,需定义某一时间或自变量的围和取样时间间隔,然后调用该函数计算这些点的函数值,最后画出其波形图。 2. 典型信号的MATLAB表示 (1) 实指数信号:()at ,式中K,a为实数。在MATLAB中可以利用exp()函数实现, f t Ke 其语句格式为:y=K*exp(a*t)。

(2) 正弦信号:()sin()f t K t ω?=+或()cos()f t K t ω?=+,其中K 为振幅,ω是角频率;φ是初相位。在MATLAB 中可以利用sin()或cos()函数实现,其语句格式为K *sin(ω*t+phi),K *cos(ω*t+phi)。 (3) 单位阶跃信号:单位阶跃信号定义为() () 10()0 0t t t ε>??=? =0)”产生。MATLAB 表达式“y = ( t >=0)”的含义就是t ≥ 0时y =1,而当t < 0时y =0。 此外,也可在MATLAB 的work 目录下创建uCT 的M 文件,其MATLAB 源程序为 function f=uCT(t) f=(t>=0); 保存为uCT.m 后,就可以调用该函数。 自定义函数 注意,在此定义的uCT 函数是阶跃信号数值表示方法,因此在数值计算中我们将调用uCT 函数。而在MATLAB 的MAPLE 核中,将Heaviside 函数定义为阶跃信号符号表达式,在符号运算过程中,若要调用它必须用sym 定义后,才能实现。 (4) 复指数信号:()()cos()sin()st j t t t f t Ke Ke Ke t jKe t σωσσωω+===+,其中,s =σ+j ω是复变量;σ、ω为实数。在MATLAB 中可以利用exp()函数表示复指数信号,MATLAB 中默认变量i 为虚部单位, 求取实部用real()函数,求取虚部用imag()函数,求取模用abs()函数,求取相角用angle()函数。 (5) 抽样信号:()sin()/Sa t t t =,在MATLAB 中用与Sa(t )类似的sinc (t )函数表示,定义为sin ()sin()/()c t t t ππ=。 (6) 矩形脉冲信号:()() 1/2()0 /2t g t t τττ???在MATLAB 中可用rectpuls()函数产生,其语句 格式为y=rectpuls(t,width),该函数用于产生一个幅度为1、宽度为width ,且以t=0为对称轴的矩形脉冲信号,width 的默认值为1。 周期性矩形波信号或方波在MATLAB 中可用square 函数产生,其语句格式为

信号与系统综合实验项目信号与系统综合实验项目竞

信号与系统综合设计实验项目 实 验 指 导 项目一 用MATLAB 验证时域抽样定理 目的: 通过MATLAB 编程实现对时域抽样定理的验证,加深抽样定理的理解。同时训练应用计算机分析问题的能力。 任务: 连续信号f(t)=cos(8*pi*t)+2*sin(40*pi*t)+cos(24*pi*t),经过理想抽样后得到抽样信号fs(t),通过理想低通滤波器后重构信号f(t)。 方法: 1、确定f(t)的最高频率fm 。对于无限带宽信号,确定最高频率fm 的方法:设其频谱的模降到10-5左右时的频率为fm 。 2、确定Nyquist 抽样间隔T N 。选定两个抽样时间:T S T N 。 3、MATLAB 的理想抽样为 n=-200:200;nTs=n*Ts; 或 nTs=-0.04:Ts:0.04 4、抽样信号通过理想低通滤波器的响应 理想低通滤波器的冲激响应为 )()()()(2ωωωπωωj H G T t Sa T t h C S C C S +?= 系统响应为 )()()(t h t f t y S *= 由于 ∑∑∞-∞=∞-∞=-=-=n S S n S S nT t nT f nT t t f t f )()()() ()(δδ 所以 )] ([)()()()()(S C n S C S C C S n S S nT t Sa nT f T t Sa T nT t nT f t y -=*-=∑∑∞-∞=∞-∞=ωπωωπωδ MATLAB 计算为 ft=fs*Ts*wc/pi*sinc((wc/pi)*(ones(length(nTs),1)*t-nTs'*ones(1,length(t)))); 要求(画出6幅图): 当T S T N 时同样可画出3幅图。

信号与系统实验指导书(1)

实验二之项目一 抽样定理和PAM 调制解调实验 一、实验目的 1、 通过脉冲幅度调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。 2、 通过对电路组成、波形和所测数据的分析,加深理解这种调制方式的优缺点。 二、实验内容 1、 观察模拟输入正弦波信号、抽样时钟的波形和脉冲幅度调制信号,并注意观察它们之 间的相互关系及特点。 2、 改变模拟输入信号或抽样时钟的频率,多次观察波形。 三、 实验器材 1、 信号源模块 一块 2、 ①号模块 一块 3、 20M 双踪示波器 一台 4、 连接线 若干 四、实验原理 (一)基本原理 1、抽样定理 抽样定理表明:一个频带限制在(0,H f )内的时间连续信号()m t ,如果以T ≤H f 21 秒的间隔对它进行等间隔抽样,则()m t 将被所得到的抽样值完全确定。 假定将信号()m t 和周期为T 的冲激函数)t (T δ相乘,如图1-1所示。乘积便是均匀间隔为T 秒的冲激序列,这些冲激序列的强度等于相应瞬时上()m t 的值,它表示对函数()m t 的抽样。若用()m t s 表示此抽样函数,则有: ()()()s T m t m t t δ= 图1-1 抽样与恢复

假设()m t 、()T t δ和()s m t 的频谱分别为()M ω、()T δω和()s M ω。按照频率卷积定理,()m t ()T t δ的傅立叶变换是()M ω和()T δω的卷积: []1 ()()()2s T M M ωωδωπ = * 因为 2()T T s n n T π δδ ωω∞ =-∞ = -∑ T s πω2= 所以 1()()()s T s n M M n T ωωδωω∞ =-∞?? =*-???? ∑ 由卷积关系,上式可写成 1()()s s n M M n T ωωω∞ =-∞ =-∑ 该式表明,已抽样信号()m t s 的频谱()M s ω是无穷多个间隔为ωs 的()M ω相迭加而成。这就意味着()M s ω中包含()M ω的全部信息。 需要注意,若抽样间隔T 变得大于 H f 21 ,则()M ω和()T δω的卷积在相邻的周期内存 在重叠(亦称混叠),因此不能由()M s ω恢复()M ω。可见,H f T 21 =是抽样的最大间隔,它被称为奈奎斯特间隔。 上面讨论了低通型连续信号的抽样。如果连续信号的频带不是限于0与H f 之间,而是限制在L f (信号的最低频率)与H f (信号的最高频率)之间(带通型连续信号),那么,其抽样频率s f 并不要求达到H f 2,而是达到2B 即可,即要求抽样频率为带通信号带宽的两倍。 图1-2画出抽样频率s f ≥2B (无混叠)和s f <2B (有混叠)时两种情况下冲激抽样信号的频谱。

信号与系统实验指导书

信号与系统实验指导书 赵欣、王鹏 信息与电气工程学院 2006.6.26

前言 “信号与系统”是无线电技术、自动控制、生物医学电子工程、信号图象处理、空间技术等专业的一门重要的专业基础课,也是国内各院校相应专业的主干课程。 当前,科学技术的发展趋势既高度综合又高度分化,这要求高等院校培养的大学生,既要有坚实的理论基础,又要有严格的工程技术训练,不断提高实验研究能力、分析计算能力、总结归纳能力和解决各种实际问题的能力。21世纪要求培养“创造型、开发型、应用型”人才,即要求培养智力高、能力强、素质好的人才。 由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要,而且系统性、理论性很强,为此在学习本课程时,开设必要的实验,对学生加深理解、深入掌握基本理论和分析方法,培养学生分析问题和解决问题的能力,以及使抽象的概念和理论形象化、具体化,对增强学习的兴趣有极大的好处,做好本课程的实验,是学好本课程的重要教学辅助环节。 在做完每个实验后,请务必写出详细的实验报告,包括实验方法、实验过程与结果、心得和体会等。

目录 实验一无源和有源滤波器 (1) 实验二方波信号的分解 (6) 实验三用同时分析法观测方波信号的频谱 (8) 实验四二阶网络状态轨迹的显示 (10) 实验五二阶网络函数的模拟 (14) 实验六抽样定理 (18) 附录 (22)

实验一无源和有源滤波器 一、实验目的 1、了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性。 2、对比研究无源和有源滤波器的滤波特性。 3、学会列写无源和有源滤波器网络函数的方法。 二、基本原理 1、滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络,它允许某些频率(通常是某个频带范围)的信号通过,而其它频率的信号受到衰减或抑制,这些网络可以是由RLC元件或RC元件构成的无源滤波器,也可以是由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。 2、根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同,滤波器可分为低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)和带阻滤波器(BEF)四种。我们把能够通过的信号频率范围定义为通带,把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。而通带与阻带的分界点的频率f,称为截止频率或称转折频率。图1-1中的A up为通带的电压放大倍数,f0为中心频率,f CL和f CH分别为低端和高端截止频率。 A A up f C f f C f f CL f CH f f CL f CH f 图1-1 各种滤波器的理想幅频特性 四种滤波器的实验线路如图1-2所示:

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