信号与系统课设

信号与系统课设
信号与系统课设

一、

1.正弦信号

A = input('input A=') ;% 给正弦信号的幅度A赋值

w = input('input w=') ; % 给正弦信号的频率w赋值

theta =input('input theta='); % 给正弦信号的初始相位theta 赋值disp(['这个信号是周期信号'])

T=2*pi/w

t = 0 : 0.01 : 3*T ; % 定义时间点

ft = A * sin( w * t + theta ) ; % th计算函数值

plot( t ,ft ) ; % 画图

title( '正弦信号' ) ; % 为图像加标题注释

grid on ; % 在图上画方格

2.复指数信号

j00 = sqrt( - 1 ) ; % 定义复数j

a = input('input a='); % 复指数信号赋值w = input('input w=');

K = input('input K=');

if a==0

disp('这是一个周期信号')

T=2*pi/w

else if a>0

disp('这不是一个周期信号')

else

disp('这不是一个周期信号')

end

end

t = -1.5*abs(a) : 0.01 : 1.5*abs(a) % 定义时间点

ft = K*exp( ( a + j00 * w ) * t ) ;

subplot( 2 , 2 , 1 ) ; plot( t , real( ft ) ) ; title( '实部' ) ; %画图subplot( 2 , 2 , 2 ) ; plot( t , imag( ft ) ) ; title( '虚部' ) ;

subplot( 2 , 2 , 3 ) ; plot( t , abs( ft ) ) ; title( '模' ) ;

subplot( 2 , 2 , 4 ) ; plot( t , angle( ft ) ) ; title( '相角' ) ;

3.实指数信号

A = input('input A=') % 给指数信号中的A赋值

a = input('input a=') % 给指数信号中的a赋值

t = 0 : 0.01 : 10 ; % 定义时间点

ft = A * exp( a * t ) ; % 计算函数值

plot( t , ft ) ; % 以时间为横轴,函数值为纵轴画图title( '实指数信号' ) ; % 为图像加标题注释

grid on ; % 在图上画方格

三、信号的频谱图

w = 0 : 0.025 : 5 ;

b = input('请依次输入bn,bn-1...b0:');

a = input('请依次输入am,am-1...a0:');

H = freqs( b , a , w ) ;

subplot( 2 , 1 , 1 ) ;

plot( w , abs( H ) ) ;

grid on ;

xlabel( '\omega (rad/s)' ) ; ylabel( '|H(j\omega)|' ) ;

title( 'H(j\omega)的幅频特性' ) ; subplot( 2 , 1 , 2 ) ;

plot( w , angle( H ) ) ;

grid on ;

xlabel( '\omega (rad/s)' ) ; ylabel( '\phi(\omega)' ) ;

title( 'H(j\omega)的相频特性' ) ;

四、连续时间信号卷积

dt=0.01;t = - 1 : 0.01 : 4 ;

f1 =input('input f1=');

f2 =input('input f2=');

f = conv( f1 , f2 ) ; % 卷积n = length( f ) ;

tt = ( 0 : n - 1 ) * 0.01-2 ; subplot( 3 , 1 , 1 ) ;

plot( t , f1 ) ;

title( 'f1(t)' ) ;

subplot( 3 , 1 , 2 ) ;

plot( t , f2 ) ;

title( 'f2(t)' ) ;

subplot( 3 , 1 , 3 ) ;

plot( tt , f ) ;

title( 'f1(t)*f2(t)' ) ;

离散时间信号卷积

nx=-1:5;

nh=-2:10;

x=input('input f1=');

h=input('input f2=');

y=conv(x,h);

ny1=nx(1)+nh(1);

ny=ny1+(0:(length(nx)+length(nh)-2)); subplot(311)

stem(nx,x,'fill'),grid on

axis([-4 16 0 3])

xlabel('n'),title('x(n)')

subplot(312)

stem(nh,h,'fill'),grid on

xlabel('n'),title('h(n)')

axis([-4 16 0 3])

subplot(313)

stem(ny,y,'fill'),grid on

xlabel('n'),title('y(n)=x(n)*h(n)') axis([-4 16 0 3])

六、采样信号

Ts=1;

dt=0.1;

t1=-4:dt:4;

ft=input('input ft=');

subplot(221)

plot(t1,ft),grid on

axis([-4 4 -0.1 1.1])

xlabel('Time(sec)'),ylabel('f(t)') title('抽样前信号:')

N=500;

k=-N:N;

w=pi*k/(N*dt);

Fw=dt*ft*exp(-j*t1'*w); subplot(222)

plot(w,abs(Fw)),grid on

axis([-10 10 -0.2 1.1*pi]) xlabel('\omega'),ylabel('F(w)') title('采样前信号频谱')

t2=-4:Ts:4;

fst=input('input fst=');

subplot(223)

plot(t1,ft,':'),hold on

stem(t2,fst),grid on

axis([-4 4 -0.1 1.1])

xlabel('Time(sec)'),ylabel('fs(t)') title('采样后的信号:'),hold off Fsw=Ts*fst*exp(-j*t2'*w); subplot(224)

plot(w,abs(Fsw)),grid on

axis([-10 10 -0.2 1.1*pi]) xlabel('\omega'),ylabel('Fs(w)') title('采样信号频谱:')

七、拉普拉斯变换

f = input('input f=')

F = laplace( f ) % Laplace变换

b = input('以z的幂的降序输入分子系数b:') ; % 以z的幂的降序输入分子系数a =input('以z的幂的降序输入分母系数a:') ; % 以z的幂的降序输入分母系数[ z , p , k ] = tf2zp( b , a ) ; % 计算零极点和增益

plot( real( z ) , imag( z ) , 'o' ) ; % 画零点

hold on

plot( real( p ) , imag( p ) , 'x' ) ; % 画极点

xlabel( 'Re-axis' ) ;

ylabel( 'Im-axis' ) ;

title( 'zero-pole plot' ) ;

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;

现代信号处理课程设计报告

中南大学 课程设计报告 题目现代信号处理 学生姓名任秋峥 指导教师张昊、张金焕 学院信息科学与工程学院 学号 0909090711 专业班级电子信息专业0901班 完成时间 2011年9月7号

目录 第一章、课程设计题目 (3) 1.1题目 (3) 1.2课程设计要求 (3) 第二章、设计思想概述 (4) 2.1离散时间L TI系统及其脉冲响应 (4) 2.1.1、离散时间L TI系统 (4) 2.1.2离散时间系统的脉冲响应 (5) 2.2、采样定理及连续时间信号的傅里叶变换 (6) 2.3序列FFT (7) 2.4滤波器的设计 (9) 2.4.1、IIRDF的设计 (9) 2.4.2 FIRDF的设计 (11) 第三章、程序设计及关键部分功能说明 (13) 3.1、差分方程的单位脉冲响应程序设计 (13) 3.1.1差分方程在各个点的单位脉冲响应设计和分析 (13) 3.2、验证采样定理 (14) 3.2.1、连续时间信号的傅里叶变换 (14) 3.2.2、采样定理 (16) 3.3、冲击序列和矩形序列的8点和16点FFT (17) 3.3.1冲击序列的FFT (17) 3.3.2矩形序列的fft (18) 3.4、滤波器的设计 (18) 3.4.1、IIRDF的设计 (18) 3.4.2、FIRDF的设计 (19) 第四章、程序实现 (21) 4.1、差分方程 (21) 4.2采样定理 (22) 4.3、FFT (25) 4.4滤波器的设计 (28) 4.4.1、IIRDF设计 (28) 4.4.2、FIR滤波器的设计 (29) 第五章、附录 (33) 5.1源程序代码 (33) 5.2参考文献 (39) 第六章、小结与体会 (39)

信号与系统课程设计报告材料

课程设计报告 课程名称信号与系统课程设计指导教师 设计起止日期 学院信息与通信工程 专业电子信息工程 学生 班级/学号 成绩 指导老师签字

目录 1、课程设计目的 (1) 2、课程设计要求 (1) 3、课程设计任务 (1) 4、课程设计容 (1) 5、总结 (11) 参考文献 (12) 附录 (12)

1、课程设计目的 “信号与系统”是一门重要的专业基础课,MATLAB作为信号处理强有力的计算和分析工具是电子信息工程技术人员常用的重要工具之一。本课程设计基于MATLAB完成信号与系统综合设计实验,以提高学生的综合应用知识能力为目标,是“信号与系统”课程在实践教学环节上的必要补充。通过课设综合设计实验,激发学生理论课程学习兴趣,提高分析问题和解决问题的能力。 2、课程设计要求 (1)运用MATLAB编程得到简单信号、简单信号运算、复杂信号的频域响应图; (2)通过对线性时不变系统的输入、输出信号的时域和频域的分析,了解线性时不变系统的特性,同时加深对信号频谱的理解。 3、课程设计任务 (1)根据设计题目的要求,熟悉相关容的理论基础,理清程序设计的措施和步骤; (2)根据设计题目的要求,提出各目标的实施思路、方法和步骤; (3)根据相关步骤完成MATLAB程序设计,所编程序应能完整实现设计题目的要求; (4)调试程序,分析相关理论; (5)编写设计报告。 4、课程设计容 (一)基本部分 (1)信号的时频分析 任意给定单频周期信号的振幅、频率和初相,要求准确计算出其幅度谱,并准确画出时域和频域波形,正确显示时间和频率。 设计思路: 首先给出横坐标,即时间,根据设定的信号的振幅、频率和初相,写出时域波形的表达式;然后对时域波形信号进行傅里叶变化,得到频域波形;最后使用plot函数绘制各个响应图。 源程序: clc; clear; close all; Fs =128; % 采样频率 T = 1/Fs; % 采样周期 N = 600; % 采样点数 t = (0:N-1)*T; % 时间,单位:S x=2*cos(5*2*pi*t);

浙江大学 信号与系统实验-基础实验

本科实验报告 课程名称:信号与系统实验 姓名:Wzh 院系:信电学院 专业:信息工程 学号:xxxxxxx 指导教师:周绮敏、史笑兴、李惠忠 2017年6月 1 日 Copyright As one member of Information Science and Electronic Engineering Institute of Zhejiang University, I sincerely hope this will enable you to acquire more time to do whatever you like instead of struggling on useless homework. All the content you can use as you like. I wish you will have a meaningful journey on your college life. ——W z h

实验报告 课程名称:信号与系统实验指导老师:史笑兴、周绮敏、李惠忠成绩:__________________ 实验名称:实验一MATLAB基本实验实验类型:设计型 一、第一次基本实验 1、利用Matlab自带的sinc函数,在时间区间[-4,4]上产生sinc信号,并画出信号图形。 2、利用./运算符,在时间区间[ -4*pi , 4*pi ]上产生Sa信号,并画出信号图形。 具体要求: (1)将图形窗口分为上下两部分,sinc信号画在上图,Sa信号画在下图。 (2)对两个信号分别设置合适的坐标显示范围。 【思考题】sinc函数与Sa函数二者的关系为何?用表达式表示。 【代码】 【运行结果】

课程名称:现代信号处理-------高阶统计量及其谱分析(精)

课程名称:现代信号处理 -------高阶统计量及其谱分析 课程编号:0211007(博士生 0221024(硕士生学分:3 学时:46 授课对象:博士 /硕士研究生任课教师:姬红兵教授 联系电话:88204144 地点 :办公楼 424室 Email: 教材: 1. Higher-Order Spectral Analysis, C. L. Nikias and A. P. Petropulu, Prentice Hall, 1993. 参考资料: 1、“高阶统计量及其谱分析” ,张贤达,清华大学出版社。 2、“现代信号处理” ,张贤达,清华大学出版社。 3、期刊:IEEE Transactions on Signal Processing, Proceedings of IEEE, IEEE Signal Processing Magazine等。 6、 HOS 主页:. 先修课程:信号与系统,随机信号分析(处理 ,数字信号处理。 课程介绍:本课程主要介绍现代信号处理中的“高阶统计量及其谱分析”和“时频分析” 等内容。重点介绍随机信号和确定性信号的矩和累积量以及高阶谱的定义和基本性质; 高阶累积量和高阶谱的估计方法, 包括常规非参数估计法和基于 AR 、MA 和 ARMA 模型的参数估计法。并介绍高阶累积量及其谱在信号检测、系统辩识、非线性检测等方面的应用。

课程目的:通过本课程的学习,使学生对高阶统计量及其谱的性质和估计算法, 估计性能、计算复杂性, 以及这些算法在信号处理和相关研究领域的应用奠定一个坚实的基础。 考核方式及要求: 1、考核方式:笔试(硕士生+综述或研究报告 2、提交内容:文献专题综述(或翻译报告或研究报告 1篇。要求打印稿和电子版文件一同提交。电子版文件命名格式:“现代信号处理 07(博 /硕 -姓名”发至 hbji@https://www.360docs.net/doc/1f10464822.html,。 3、提交期限:于 2007年 6月 30日前; 更新日期:2007年 3月 1日 课程内容第一部分基本定义与性质 一 . 绪论 1.1 功率谱 1.2 信号处理中为什么用多谱? 1.3 应用 二 . 随机信号的累积量谱 2.1 引言 2.2 矩和累计量 2.3 累积量谱 2.4 非高斯线性过程的累计量谱

信号与系统课程设计报告

信号与系统课程设计报告 实验题目:信号的运算与处理 内容简介: 设计一个信号,对其进行信号运算和处理,利用Matlab仿真。 课设方式: 利用电子技术、电路理论和信号与系统的知识学习验证信号的运算和处理,如延时、相加、微分、抽样等。自已设计信号及运算方式,并利用Matlab仿真。 分析计算结果。 课程设计要求: 独立完成; 完成信号设计(任意信号均可)及其某种运算(任意运算均可,也可多做几种,或做组合运算)的验证; 学会利用Matlab仿真;提交课程设计报告。 例如: 设计一个信号为f(t)=3sin2t 对其做微分运算得到f/(t) , 用MATLAB 编程实现计算过程,画出f(t)和f/(t)

本次课程设计本人选的信号运算是: 设计一个信号为y1=y(x)=sin2x,对其作微分运算得到dy1,用MATLAB对其实现运算过程,后画出y1,dy1,y1+dy1的图像 实验步骤(操作过程) 1、 首先打开MATLAB软件,在其命令窗口直接输入以下程序,对y(x)进 行微分运算。得到dy1 clear >> syms x y1; >> y1=sin(2*x); >> dy1=diff(y1,'x') dy1 =2*cos(2*x) 运算过程如下图所示: 2、 接着便是对其进行验证,点击fire,新建一个文件,输入以下程序(绘制出y1=sin2x, dy1=2cos2x, 以及y1+ dy1=sin2x+2cos2x。的波形)

3、保存文件,后缀名为.m,随后按F5执行输出输出图形。实验结果如下图所示 、

结果分析 如图所示绿色波形为y1=sin2x,蓝色为dy1=2cos2x,红色波形为y1+dy1。仿真结果与运算结果一致。 实验心得体会(调试过程) 总的来说,这次课程设计难度并不是太高,而我选取的正玄信号也是较为简单常用的一种函数,对其进行微分运算之后,得到了余弦函数,其仿真结果波形也如上所示,与预期一致。在设计过程中,还是出现了几个小问题的,一个是变量的定义,之前没有定义x,直接取范围结果出错了,还有一个是注意各种函数的调用以及运算格式,还是希望能在之后再接再厉,掌握好matlab软件!(附上调试过程图片) 左边为文件、历史窗口,底下是命令窗口,最右下角为实验仿真波形,中间为运算程序,绘图画图程序。

信号与系统实验总结及心得体会

信号与系统实验总结及心得体会 2011211204 刘梦颉2011210960 信号与系统是电子信息类专业的一门重要的专业核心基础课程,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,是将学生从电路分析领域引入信号处理与传输领域的关键性课程,为此开设必要的实验对我们加强理解深入掌握基本理论和分析方法,以及对抽象的概念具体化有极大的好处,而且为后续专业课程的学习提供了理论和大量实验知识储备,对以后的学术科研和创新工作都是十分重要的。下面我将从实验总结、心得体会、意见与建议等三方面作以总结。 一.实验总结 本学期我们一共做了四次实验,分别为:信号的分类与观察、非正弦周期信号的频谱分析、信号的抽样与恢复(PAM)和模拟滤波器实验。 1.信号的分类与观察 主要目的是:观察常用信号的波形特点以及产生方法,学会用示波器对常用波形参数进行测量。主要内容是:利用实验箱中的S8模块分别产生正弦信号、指数信号和指数衰减正弦信号,并用示波器观察输出信号的波形,测量信号的各项参数,根据测量值计算信号的表达式,并且与理论值进行比较。 2.非正弦信号的频谱分析 主要目的是:掌握频谱仪的基本工作原理和正确使用方法,掌握非正弦周期信好的测试方法,理解非正弦周期信号频谱的离散性、谐波性欲收敛性。主要内

容是:通过频谱仪观察占空比为50%的方波脉冲的频谱,和占空比为20%的矩形波的频谱,并用坐标纸画图。 3.信号的抽样与恢复 主要目的是:验证抽样定理,观察了解PAM信号的形成过程。主要内容是:通过矩形脉冲对正弦信号进行抽样,再把它恢复还原过来,最后用还原后的图形与原图形进行对比,分析实验并总结。 4.模拟滤波器实验 主要目的是:了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性,比较无源和有源滤波器的滤波特性,比较不同阶数的滤波器的滤波效果。主要内容:利用点频法通过测试无源低通、高通、带通和有源带阻,以及有源带通滤波器的幅频特性,通过描点画图形象地把它们的特点表现出来。 通过对信号与实验课程的学习,我掌握了一些基本仪器的使用方法,DDS 信号源、实验箱、示波器、频谱仪等四种实验仪器。初步了解了对信号的测试与分析方法对以前在书本上看到的常见信号有了更加具体的认识,使得书本上的知识不再那么抽象。 DDS信号源,也就是函数发生器,可以产生固定波形,如正弦波、方波或三角波,频率和幅度可以调节。实验箱是很多个信号实验装置的集合,可谓集多种功能于一身,其中包括函数发生器、模拟滤波器、函数信号的产生与测量、信号的抽样与恢复等模块。示波器能把抽象的电信号转换成具体的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。利用示波器能观察各种不同的信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、

中南大学RFID课程设计报告

CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 课程设计报告 课程: RFID课程设计 班级:物联网工程1201班 学号: 0909120316 姓名:王兆岳 指导教师:李刚 日期: 2015年4月25日

第一节课程设计选题 (1) 1.1选题背景 (1) 1.2课程设计目标 (1) 1.3课程设计使用的相关语言及数据库 (2) 1.4测试环境 (2) 第二节总体设计 (2) 2.1处理流程概要 (2) 2.2总体架构设计 (3) 2.3总体处理流程 (4) 第三节 PC端具体设计 (4) 3.1PC端模块划分 (4) 3.2出入库控制模块 (5) 3.3信息查询模块 (6) 3.4账号注册模块 (8) 3.5充值缴费模块 (8) 3.6硬件通讯中间件 (10) 第四节移动端具体设计 (11) 4.1剩余车位展示 (11) 4.2停车场线路导航 (12) 4.3个人记录、余额查询 (13) 第五节主要算法 (13) 6.1避免刷卡同时激活入库和出库 (13) 6.2多张卡同时在区域内时的屏蔽 (14) 6.3屏蔽偶发错误 (15) 第六节实验总结 (15)

第一节课程设计选题 1.1选题背景 近几年随着我国高速发展,我国的机动车保有量也在不断攀升,因此楼宇、社区和商业区构建停车场及管理系统就显得十分迫切,构建一套包含车辆进出、停车泊位、缴费结算、资料查询、信息提示等功能的相对完善的管理系统,已成为停车场管理部门的共同愿望,同时由于传统停车场并没有与互联网实现对接,经常造成停车位的浪费或是由于驾驶员不能及时获知停车位已满的消息而导致能源的极大浪费、加剧交通拥堵的状况,基于此我选择停车场管理系统作为本次RFID课程设计的题目。 1.2课程设计目标 在本方案中,效率、正确率、信息的整合、以及便捷性是重点追求的目标。 效率读取后数据应及时进行处理,并写入数据库备查 正确率保证每次读取信息的准确性,避免“漏读”或“重读” 信息的整合不同功能模块要实现良好的整合 便捷性尽可能减少人员手动操作,尽量实现自动化

信号与系统课设

一、 1.正弦信号 A = input('input A=') ;% 给正弦信号的幅度A赋值 w = input('input w=') ; % 给正弦信号的频率w赋值 theta =input('input theta='); % 给正弦信号的初始相位theta 赋值disp(['这个信号是周期信号']) T=2*pi/w t = 0 : 0.01 : 3*T ; % 定义时间点 ft = A * sin( w * t + theta ) ; % th计算函数值 plot( t ,ft ) ; % 画图 title( '正弦信号' ) ; % 为图像加标题注释 grid on ; % 在图上画方格

2.复指数信号 j00 = sqrt( - 1 ) ; % 定义复数j a = input('input a='); % 复指数信号赋值w = input('input w='); K = input('input K='); if a==0 disp('这是一个周期信号') T=2*pi/w else if a>0 disp('这不是一个周期信号') else disp('这不是一个周期信号') end end t = -1.5*abs(a) : 0.01 : 1.5*abs(a) % 定义时间点 ft = K*exp( ( a + j00 * w ) * t ) ; subplot( 2 , 2 , 1 ) ; plot( t , real( ft ) ) ; title( '实部' ) ; %画图subplot( 2 , 2 , 2 ) ; plot( t , imag( ft ) ) ; title( '虚部' ) ; subplot( 2 , 2 , 3 ) ; plot( t , abs( ft ) ) ; title( '模' ) ; subplot( 2 , 2 , 4 ) ; plot( t , angle( ft ) ) ; title( '相角' ) ;

课题信号与系统课程设计报告书

信号与系统课程设计 课程名称:信号与系统 题目名称:滤波器的设计与实现 学院:电气与电子工程学院 专业班级:电气工程及其自动化 学号:3 学生:宗喜 指导教师:黄劲 2015年12 月20 日

目录 一、设计要求 (2) 二、设计原理 (2) 三、设计思路 (3) 四、设计容 (3) A、一阶有源滤波电路 (3) B、二阶有源滤波电路 (5) 1、二阶低通滤波电路 (5) 2、二阶高通滤波电路 (6) 3、二阶带通滤波电路 (8) C、用仿真软件设计滤波器 (10) 1、给定性能参数设计滤波器 (10) a、二阶低通滤波器 (10) b、二阶高通滤波器 (11) c、二阶带通滤波器 (12) 2、不同阶数滤波器性能比较 (12) D、滤波器的Matlab设计仿真 (13) 1、二阶低通滤波器 (13) 2、二阶高通滤波器 (14) 五、参考文献 (16)

一、设计要求 自已设计电路系统,构成低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。利用Matlab或其他仿真软件进行仿真。 有源滤波器由是有源元件和无源元件(一般是R和C)共同组成的电滤波器。和无源滤波器相比,它的设计和调整过程较简便,此外还能提供增益。因此,本课程设计中选择了二阶有源滤波器作为主要研究对象。 1、自行设计电路图,确定前置放大电路,有源滤波电路,功率放大电路的方案, 并使用绘图软件(Electronics Worrkbench)画出设计电路,包括低通、高通和带通。 2、所设计的滤波器不仅有滤波功能,而且能起放大作用,负载能力要强。 3、根据给定要求和电路原理图计算和选取单元电路的元件参数。 4、用Matlab或其他仿真软件(FilterLab)对滤波器进行仿真,记录仿真结果。 二、设计原理 1、电容器C具有通高频阻低频的性能。 2、由源滤波器由放大电路部分和滤波电路部分组成。 3、仿真软件可以将滤波器的性能直观的表现出来。 4、各种滤波器的幅频特性:

信号与系统实验报告

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

现代信号处理课设报告

中南大学 本科生课程设计报告 课程名称现代信号处理 指导教师赵亚湘 学院信息科学与工程学院专业班级通信工程班 姓名 学号

题目一语音信号去噪处理 一、设计要求 1)在windows系统下的录音机录制一段1s左右的语音信号作为原声信号,在 MATLAB软件平台下,利用函数wavread对语音信号进行采样,记住采样频率和采样点数; 2)画出语音信号的时域波形,对采样后的语音进行fft变换,得到信号的频谱特 性;对语音信号分别加入正弦噪声和白噪声,画出加噪信号的时域波形和频谱图; 3)根据对加噪语音信号谱分析结果,确定滤除噪声滤波器的技术指标,设计合适 的数字滤波器,并画出滤波器的频域响应; 4)用所设计的滤波器对加噪的信号进行滤波,在同一个窗口画出滤波前后信号的 时域图和频谱图,对滤波前后的信号进行对比,分析信号变化; 5)利用sound(x)回放语音信号,验证设计效果。 二、设计思想和系统功能分析 1、设计原理 对语音信号进行读取 加正弦/高斯白噪声 对比分析加噪声前后信号时域、频域图 设计滤波器 滤波,与原信号比较 2、本课题的研究基本步骤如下: ①确定已知声音信号的存储路径。

②在MATLAB平台上读入语音信号。 ③绘制频谱图并回放原始语音信号。 ④利用MATLAB编程加入一段正弦波噪音,设计滤波器去噪。 ⑤利用MATLAB编程加入一段随机噪音信号,设计FIR和IIR滤波器去噪,并分别绘制频谱图、回放语音信号。 ⑥通过仿真后的图像以及对语音信号的回放,对比两种去噪方式的优缺点。 三、设计中关键部分的理论分析与计算,关键模块的设计思路 1、语言的录入及处理 在MATLAB软件平台下,利用函数wavread()对语音信号采集,并记录采样频率和采样点数。将语音信号转换成计算机能够运算的有限长序列。用FFT(傅里叶变换)对其作谱分析。对信号添加噪声,然后通过窗函数法设计滤波器滤掉该语音信号的噪声,对比滤波前后的语音波形和频谱。 2、时域信号的FFT分析 FFT即为快速傅氏变换,是离散傅氏变换的快速算法,它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性,对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。在MATLAB 的信号处理工具箱中函数FFT和IFFT用于快速傅立叶变换和逆变换。函数FFT 用于序列快速傅立叶变换,其调用格式为y=fft(x),其中,x是序列,y是序列的FFT,x可以为一向量或矩阵,若x为一向量,y是x的FFT且和x相同长度;若x为一矩阵,则y是对矩阵的每一列向量进行FFT。如果x长度是2的幂次方,函数fft执行高速基-2FFT算法,否则fft执行一种混合基的离散傅立叶变换算法,计算速度较慢。函数FFT的另一种调用格式为y=fft(x,N),式中,x,y意义同前,N为正整数。函数执行N点的FFT,若x为向量且长度小于N,则函数将x补零至长度N;若向量x的长度大于N,则函数截短x使之长度为N;若x 为矩阵,按相同方法对x进行处理。 3、滤波方法 将信号中特定波段频率滤除的操作称为滤波,它是抑制和防止干扰的一项重要

四川大学信号与系统第一次实验报告(题目二)

周期信号? ??<<-≤<-=21,5.110,5.0)(t t t t t x ,周期T=2. (1)写出x(t)的复指数形式和三角函数形式傅里叶级数表示; ?????=∴-=-+-===-+-=====? ?????---为奇,为偶,k 20)1(-1])5.1()5.0([21)(x 10])5.1()5.0([21)(x 12 22222221102110000π ππππωππωk k a k dt e t dt e t dt e t T a dt t dt t dt t T a T k k t jk t jk T t jk k T ) k cos(2)(x )(x 1jk t a t e a t n k t n k ππ∑∑+∞=+∞-∞=== , (2)利用“分析公式”或傅里叶级数性质求出谱系数; 由(1)知,?????=为奇,为偶,k 2022πk k a k (3)编程,对x(t)进行频谱分析,具体要求: 程序如下: set(gcf,'color','w') %设置背景颜色为白色 fs=128; %采样频率fs=128Hz tp = 1/fs; %采样时间间隔 N = fs*6*4; %采样点数,总采样时常为4秒 n = -N:N-1; %采样点序列 t = n * tp; %采样点时间序列 x=-0.5*sawtooth(pi*t,0.5); % 产生信号x(t) subplot(311); plot(t,x); %画信号的时域波形

axis([-6,6,-0.5,0.5]); %规定坐标轴的取值范围 xlabel('时间(s)'); %横轴的名称、单位 ylabel('时域'); %纵轴的名称、单位 title('x(t)'); %图的名称 %%%%%%以下对信号进行FFT变换%%%%%% Nf = 512; %做512点的FFT y=fft(x,Nf)/Nf; %进行fft变换——复指数形式谱系数mag=abs(y); %求幅度谱 theta = angle(y)/pi*180; %求相位谱 %%%%%%修正幅度谱(三角函数形式谱系数)%%%%%% delta_1 = [1, 2*ones(1,length(y)-1)]; mag = mag.*delta_1; %修正后的幅度谱 %%%%%%修正相位谱%%%%%% delta_2= (mag>0.01); %判别式,利用逻辑运算实现 % 将幅值为0的频率分量的相位置为0” theta = theta.*delta_2; %修正后的相位谱 f=(0:Nf-1)'*fs/Nf; %进行对应的频率转换 subplot 312 bar(f, mag, 0.1); %画幅度谱 axis([0,5,0,0.5]);xlabel('频率(Hz)');ylabel('幅值'); subplot 313 bar(f, theta, 0.1); %画相位谱 axis([0,20,-200,200]);xlabel('频率(Hz)');ylabel('相位'); %%%%%%以下将主要频谱分量叠加,实现信号的重建%%%%%% i=2; %定义循环变量

现代信号处理研究生课程报告

华南师范大学 现代信号处理 课程设计 课程名称:现代信号处理 课程题目: wiener滤波器和kalman滤波器 的原理分析及其matlab实现 指导老师:李xx 专业班级: 2015级电路与系统 姓名: xxxx 学号: xxxx

wiener滤波器和kalman滤波器的原理分析及 matlab实现 摘要:信号处理的实际问题,常常是要解决在噪声中提取信号的问题,因此,我们需要寻找一种所谓有最佳线性过滤特性的滤波器。这种滤波器当信号与噪声同时输入时,在输出端能将信号尽可能精确地重现出来,而噪声却受到最大抑制。Wiener滤波Kalman滤波就是用来解决这样一类从噪声中提取信号问题的一种过滤(或滤波)方法[1]。 Wiener滤波与Kalman滤波都是解决最佳线性过滤和预测问题,并且都是以均方误差最小为准则的。但与Wiener滤波器不同的是,Kalman滤波器是一种自适应滤波器,Kalman滤波器提供了推导称作递推最小二乘滤波器的一大类自适应滤波器的统一框架。 关键词:Wiener滤波Kalman滤波均方误差最小自适应滤波器

目录 第一章绪论 (4) 1.1滤波器的发展历程 (4) 1.2 现代信号处理的滤波器分类 (5) 1.3 wiener和kalman滤波各自的运用领域 (6) 1.3.1 wiener滤波的运用范围 (6) 1.3.2 kalman滤波的运用范围 (6) 第二章 wiener和kalman的各自的滤波原理 (7) 2.1 wiener滤波器的原理分析 (7) 2.2维纳-霍夫方程 (9) 2.2 kalman滤波的自适应原理分析 (11) 2.3 wiener滤波和kalman滤波的区别与联系 (13) 第三章 wiener和kalman滤波的matlab仿真实现 (14) 3.1 FIR维纳滤波器的matlab实现 (14) 3.2 kalman滤波器的matlab实现 (19) 第四章总结与展望 (23) 参考文献 (25)

信号与系统课程设计报告书

信号与系统课程设计 ——利用matlab实现信号的取样与重构 学院: 工业大学城市学院 专业班级:通信工程C131班 姓名:穆永欢 学号:138213 指导老师:安亚军

目录 摘要 (1) 第一章概述 (1) 第二章设计过程 (2) 2.1设计目的 (2) 2.2设计原理 (2) 2.2.1.MATLAB的介绍 (2) 2.2.2连续时间信号 (3) 2.2.3采样定理 (3) 2.2.4信号重构 (4) 2.3设计容 (4) 2.3.1Sa(t)的临界采样及重构 (4) 2.3.2Sa(t)的过采样及重构 (6) 2.3.3Sa(t)的欠采样及重构 (8) 第三章设计结果分析 (10) 第四章心得体会 (11) 参考文献 (12)

摘要: 本次课程设计以信号与系统和数字信号处理这两门理论与实践紧密结合的课程为基础,经过两个学期的理论学习和上机实验后我们已初步掌握MATLAB软件,通过课程设计更加有助于我们进一步理解和巩固所学知识,学习应用MATLAB 软件的仿真技术,初步掌握线性系统的设计方法,提高分析和解决实际问题的能力,培养独立工作能力。 本实验设计是利用MATLAB实现信号的抽样与重构仿真。通过对该连续的Sa 信号进行抽样,在满足采样定理和不满足采样定理即过抽样和欠抽样两种情况下对连续的Sa信号和采样信号进行频谱分析 【关键词】:信号采样 MATLAB 采样周期频谱信号重构 第一章概述: 针对连续信号的采样与重构问题,利用MATLAB仿真软件平台,仿真不同条件下连续信号的采样信号时域波形和采样后信号频谱、重构信号时域波形和重构后误差波形图。通过对采样周期对采样频谱叠加和信号重构精度的影响、以及信号被采样前后在频域的变化对比分析,得出在不同采样频率的条件下,对应采样信号的时域、频域特性以及重构信号与误差信号也随之产生变化,连续信号可以完全恢复过来。本次课程设计应用MATLAB实现连续信号的采样与重构仿真,了解MATLAB软件,学习应用MATLAB软件的仿真技术。它主要侧重于某些理论知识的灵活运用,以及一些关键命令的掌握,理解,分析等。初步掌握线性系统的设计方法,培养独立工作能力。加深理解采样与重构的概念,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。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。

信号与系统实验一

实验一 基本运算单元 一、 实验目的 1.熟悉由运算放大器为核心元件组成的基本运算单元; 2.掌握基本运算单元的测试方法。 二、 实验设备与仪器 1.THKSS-A/B/C/D/E 型信号与系统实验箱; 2.实验模块SS12; 3.双踪示波器。 三、 实验内容 1.设计加法器、比例运算器、积分器、微分器四种基本运算单元电路; 2.测试基本运算单元特性。 四、 实验原理 1.运算放大器 运算放大器实际就是高增益直流放大器,当它与反馈网络连接后,就可实现对输入信号的求和、积分、微分、比例放大等多种数学运算,运算放大器因此而得名。运算放大器的电路符号如图1-1所示: 图1-1 运算放大器的电路符号 由图可见,它具有两个输入端和一个输出端:当信号从“-”端输入时,输出信号与输入信号反相,因此称“-”端为反相输入端;而从“+”端输入时,输出信号与输入信号同相,因此称“+”端为同相输入端。运算放大器有以下的特点: (1)高增益 运算放大器的电压放大倍数用下式表示: )1(0 + --= u u u A 式中,u o 为运放的输出电压;u +为“+”输入端对地电压;u -为“-”输入端对地电压。不加反馈(开环)时,直流电压放大倍数高达104~106。 (2)高输入阻抗 运算放大器的输入阻抗一般在106Ω~1011Ω范围内。 (3)低输出阻抗 运算放大器的输出阻抗一般为几十到一、二百欧姆。当它工作于深度负反馈状态时,其闭环输出阻抗更小。 为使电路的分析简化,人们常把上述的特性理想化,即认为运算放大器的电压放大倍数和输入阻抗均为无穷大,输出阻抗为零。据此得出下面两个结论: 1)由于输入阻抗为无穷大,因而运放的输入电流等于零。

中南大学现代信号处理课程设计报告

信息科学与工程学院信号课程设计报告 摘要 现代信号处理是将信号表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。在这次课程设计中主要以数字信号处理来解决问题。 数字元元信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域,这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,这是通过数模转换器实现的。 数字元元信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点,这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。 数字信号处理的核心算法是离散傅立叶变换(DFT),是DFT使信号在数字域和频域都实

现了离散化,从而可以用通用计算机处理离散信号。而使数字信号处理从理论走向实用的是快速傅立叶变换(FFT),FFT 的出现大大减少了DFT 的运算量,使实时的数字信号处理成为可能、极大促进了该学科的发展。 MATLAB 是矩阵实验室(Matrix Laboratory )的简称,和Mathematica 、Maple 并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户接口、连接其它编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB 的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB 来解算问题要比用C ,FORTRAN 等语言完相同的事情简捷得多,并且mathwork 也吸收了像Maple 等软件的优点,使MATLAB 成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C ,FORTRAN ,C++ ,JAVA 的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB 函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB 爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。 一.信号课程设计的目的 1.全面复习课程所学理论知识,巩固所学知识重点和难点,将理论与实践很好地结合起来。 2. 掌握信号分析与处理的基本方法与实现 3.提高综合运用所学知识独立分析和解决问题的能力; 4.熟练使用一种高级语言进行编程实现。 二.设计的主要内容和方法 1. 第一题 1.1 给定模拟信号:e t t xa 1000)(-= 1)选择采样频率F s = 5000Hz 和合适的信号长度,采样得到序列 x 1(n)。求并画出x 1(n)及其序列傅里叶变换 |X 1(e jw )|。

信号与系统课程设计报告分析

成绩评定表 课程设计任务书

摘要 本文研究的是傅里叶变换的对称性和时移特性,傅里叶变换的性质有:对称性、线性(叠加性)、奇偶虚实性、尺度变换特性、时移特性、频移特性、微分特性、积分特性、卷积特性(时域和频域);从信号与系统的角度出发,给出了激励信号的具体模型;应用Matlab软件进行仿真,将研究的信号转化成具体的函数形式,在Matlab得到最终变换结果。使用傅里叶变换的方法、卷积的求解方法以及函数的微分等方法研究题目。 关键词: 傅里叶变换;对称性;时移特性;Matlab 目录 1、Matlab介绍................................................................................... 错误!未定义书签。

2.利用Matlab实现信号的频域分析—傅里叶变换的对称性与时移特性设计 (5) 2.1.傅里叶变换的定义及其相关性质 (5) 2.2.傅里叶变换的对称性验证编程设计及实现 (7) 2.3.傅里叶变换的时移特性验证编程设计及实现 (10) 3.总结 (13) 4.参考文献 (13) 1 、Matlab介绍 MATLAB作为一种功能强大的工程软件,其重要功能包括数值处理、程序设计、可视化显示、图形用户界面和与外部软件的融合应用等方面。 MATLAB软件由美国Math Works公司于1984年推出,经过不断的发展和完善,如今己成为覆盖多个学科的国际公认的最优秀的数值计算仿真软件。MATLAB具备强大的数值计算能力,许多复杂的计算问题只需短短几行代码就可在MATLAB中实现。作为一个跨平台的软件,MATLAB已推出Unix、Windows、Linux和Mac等十多种操作系统下的版本,大大方便了在不同操作系统平台下的研究工作。 MATLAB软件具有很强的开放性和适应性。在保持内核不变的情况下,MATLAB可以针对不同的应用学科推出相应的工具箱(toolbox),目前己经推出了

中南大学通信数字信号处理(DSP)课程设计报告

中南大学 数字信号处理课程设计报告 专业班级: 通信工程XX 指导老师:李宏 姓名: 学号: 完成日期:2014年10月18日

前言 现代信号处理是将信号表示并处理的理论和技术,而数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。在本次课程设计中主要以数字信号处理来解决问题。数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波,因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域,这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,这是通过数模转换器实现的。 数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点,这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。数字信号处理的核心算法是离散傅立叶变换(DFT),是DFT使信号在数字域和频域都实现了离散化,从而可以用通用计算机处理离散信号。而使数字信号处理从理论走向实用的是快速傅立叶变换(FFT),FFT的出现大大减少了DFT的运算量,使实时的数字信号处理成为可能、极大促进了该学科的发展。 MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户接口、连接其它编程语言的程序等。

一、课程设计目的: 1.全面复习课程所学理论知识,巩固所学知识重点和难点,将理论与实践很好地结合起来。 2. 掌握信号分析与处理的基本方法与实现 3.提高综合运用所学知识独立分析和解决问题的能力; 4.熟练使用一种高级语言进行编程实现。 二、课程设计题目: (一): 1) 生成信号发生器:能产生频率(或基频)为10Hz 的周期性正弦波、三角波和方波信号。绘出它们的时域波形 2) 为避免频谱混叠,试确定各信号的采样频率。说明选择理由。 3)对周期信号进行离散傅立叶变换,为了克服频谱泄露现象,试确定截取数据的长度,即信号长度。分析说明选择理由。 4)绘出各信号频域的幅频特性和相频特性 5)以正弦周期信号为例,观察讨论基本概念(频谱混叠、频谱泄漏、整周期截取等)。 (二): 已知三个信号()i a p n ,经调制产生信号3 1 ()()cos(/4)i i s n a p n i n π==∑,其中i a 为 常数,()p n 为具有窄带特性的Hanning 信号。将此已调信号通过信道传输,描述该信道的差分方程为 得到接收信号()()*()y n s n h n = 1)分析Hanning 信号()p n 的时域与频域特性 2)分析已调信号()s n 的时域与频域特性 3)分析系统的单位脉冲响应()h n 4)分析接收信号()y n 的频谱 5)设计带通滤波器从接收信号()y n 中还原出三个已调信号。 () 1.1172(1)0.9841(2)0.4022(3)0.2247(4)0.2247()0.4022(1)0.9841(2) 1.1172(3)(4)y n y n y n y n y n x n x n x n x n x n --+---+-=--+---+-

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