《信号与系统》课程设计——回波的产生与消除

【设计题目】回波的产生与消除

【设计要求】

(1) 产生信号x和带有回波的声音信号y。

(2) 从带有回波的信号y中消除回波。

(3) 从y中估计回波的延迟时间。

【设计工具】MATLAB

【设计原理】

1、声音信号x的产生：

声音信号x，既可以从现成的声音文件（.wav）中获取；也可以利用MATLAB 命令产生各种不同形式的信号。

2、带回波的声音信号y产生：

带回波的声音信号，可以表达为在原信号的基础上叠加其延时衰减的分量。假设只有一个回波的情况下，可简化其模型为：

y(n)=x(n)+a x(n-N) （式1）a为反射系数；N为延迟时间。

思考1: 分别改变反射系数a和延迟时间N的大小，播放产生的回声信号y，分析反射系数a和延迟时间N对原始声音的影响。

思考2: 按照以上思路，当有两个、三个或更多回声时，就有更多的信号叠加，程序编制变得繁琐。有什么更好的办法产生回声？

3、回波消除

如何从信号y中恢复出信号x？即是（式1）的一个逆向求解过程。因此回波消除的关键可以通过（式1）的模型建立从信号y中恢复信号x的模型。只要恢复模型建立，即可将信号y作为输入信号，求得恢复后的信号x’。

4、从信号y中估计回波的延迟时间

从信号y中估计回波的延迟时间，即估计（式1）中的N。也就是，估计y(n)中的原始声音信号x(n)与其延时衰减分量a x(n-N)的相关联的程度。下面简单介绍一下信号相关的概念。

在统计通信及信号处理中，相关的概念是一个十分重要的概念。相关函数和信号的功率谱有密切关系。所谓相关是指两个确定信号或两个随机信号之间的相

互关系，对于随机信号，信号一般是不确定的，但是通过对它的规律进行统计，它们的相关函数往往是确定的，因而在随机信号处理中，可以用相关函数来描述一个平稳随机信号的统计特性。

已知x(n)和y(n)是两个实数序列，它们的自相关函数,[]x x n φ、,[]y y n φ，及互相关函数,[]x y n φ分别定义为：

,,,[][][]

[][][][][][]

x x m y y m x y m n x m n x m n y m n y m n x m n y m φφφ∞

=-∞

∞

=-∞

∞

=-∞

=+=+=+∑∑∑

（式2）考虑如何利用相关性从信号y 中估计反射物的距离。

【思考题】

在测距的过程中，反射系数a 对测距有何影响？

【MATLAB 参考命令】

绘图命令：plot 、stem 等

求频谱、频率响应：fft 、freqz 等

卷积、滤波：conv 、deconv 、filter 等

声音文件读写：wavread 、wavwrite 、wavplay 等

单片机课程设计信号发生器

单片机课程设计实验报告电子信息工程学院指导教师：***

08年6月30日单片机课程设计实验报告一．系统总体介绍 1）题目意义：这次课程设计的题目我选择的是信号发生器，我之所以选择这个题目的原因有三个 ①它是一个DA转换的实验，在前不久的市电子大赛中，我们做的是AD的转换，所以想将模数/数模都熟悉一遍，为今后可能遇到的接口实验打下坚实的基础； ②另外一个原因是用到的芯片是MAX518，该芯片是串行数模转换，运用I2C总线，通过这个实验可以更好的运用串行通信，同时能够学习I2C总线的协议，掌握了一门新的总线，我觉得比其他实验收获更大； ③MAX518的时序比较复杂，通过练习针对时序的编程可以更好的提高自己读PDF 资料的能力和编程的能力。 2）本人所做的工作这个实验从始至终都是自己完成的。 ①程序的编写，程序的编写是我结合MAX518的时序图编写出来的，编程的重点在于对与MAX518的编程，在编程的过程中对于应答信号的理解和处理是整个程序的核心，在单步调试中能够很明显的观测到SDA和SCL信号线上电平的变化； ②四种波形的表格数据的建立。表格的建立是通过MATLAB函数产生的。其函数分别为：正弦波y=round(127*sin(0:2*pi/256:2*pi))+127 锯齿波y=round(0:1:255) 三角波y=round(0:2:255) Y=round(255:2:0) 方波直接是0和255 由于MATLAB产生的数据之间含有回车和空格，不符合汇编语言的语法规则，所以要用WORD对所得的数据进行处理，利用WORD的查找替换同能讲回车和空格替换为英文的逗号，其中回车的表示方法为^p ③学习KEIL和SSTFlashFlex51.exe的使用 ④元器件的购买和焊接 ⑤实验报告的完成 3）系统的主要功能该系统能够产生正弦波，锯齿波，三角波和方波四种波形，同时能够产生16HZ,12HZ,10HZ,8HZ四种频率，也就是可以产生4*4=16种信号，通过8个按键

(精品)信号与系统课后习题与解答第一章

1-1 分别判断图1-1所示各波形是连续时间信号还是离散时间信号，若是离散时间信号是否为数字信号？图1-1 图1-2

解信号分类如下： ??? ?? ? ????--???--））（散（例见图数字：幅值、时间均离））（连续（例见图抽样：时间离散，幅值离散））（连续（例见图量化：幅值离散，时间））（续（例见图模拟：幅值、时间均连连续信号d 21c 21b 21a 21图1-1所示信号分别为（a ）连续信号（模拟信号）；（b ）连续（量化）信号；（c ）离散信号，数字信号；（d ）离散信号；（e ）离散信号，数字信号；（f ）离散信号，数字信号。 1-2 分别判断下列各函数式属于何种信号？（重复1-1题所示问）（1）)sin(t e at ω-；（2）nT e -；（3）)cos(πn ；（4）为任意值）（00)sin(ωωn ；（5）2 21??? ??。解由1-1题的分析可知：（1）连续信号；（2）离散信号；（3）离散信号，数字信号；（4）离散信号；（5）离散信号。 1-3 分别求下列各周期信号的周期T ：（1）)30t (cos )10t (cos -；（2）j10t e ；（3）2)]8t (5sin [；（4）[]为整数）（n )T nT t (u )nT t (u )1(0 n n ∑∞ =-----。解判断一个包含有多个不同频率分量的复合信号是否为一个周期信号，需要考察各分量信号的周期是否存在公倍数，若存在，则该复合信号的周期极为此公倍数；若不存在，则该复合信号为非周期信号。（1）对于分量cos (10t )其周期5T 1π=；对于分量cos (30t )，其周期15 T 2π=。由于 5π

信号与系统课后习题与解答第三章

3-1 求图3-1所示对称周期矩形信号的傅利叶级数（三角形式和指数形式）。图3-1 解由图3-1可知，)(t f 为奇函数，因而00==a a n 2 1120 11201)cos(2)sin(242,)sin()(4T T T n t n T n E dt t n E T T dt t n t f T b ωωωπωω-== = =?? 所以，三角形式的傅利叶级数（FS ）为 T t t t E t f πωωωωπ2,)5sin(51)3sin(31)sin(2)(1111=?? ? ???+++= Λ 指数形式的傅利叶级数（FS ）的系数为??? ??±±=-±±==-=ΛΛ,3,1,0,,4,2,0, 021n n jE n jb F n n π 所以，指数形式的傅利叶级数为 T e jE e jE e jE e jE t f t j t j t j t j π ωπππ π ωωωω2,33)(11111= ++- + -=--Λ 3-2 周期矩形信号如图3-2所示。若：

图3-2 2 T -2- 重复频率kHz f 5= 脉宽 s μτ20= 幅度 V E 10= 求直流分量大小以及基波、二次和三次谐波的有效值。解对于图3-2所示的周期矩形信号，其指数形式的傅利叶级数（FS ）的系数 ?? ? ??=??? ??== = =??--22 sin 12,)(1112212211τωττωππωτ τ ωωn Sa T E n n E dt Ee T T dt e t f T F t jn T T t jn n 则的指数形式的傅利叶级数（FS ）为 ∑∑∞ -∞ =∞ -∞ =?? ? ? ?== n t jn n t jn n e n Sa T E e F t f 112 )(1ωωτωτ 其直流分量为T E n Sa T E F n ττωτ=?? ? ??=→2lim 100 基波分量的幅度为??? ? ? ?= +-2sin 2111τωπE F F 二次谐波分量的幅度为??? ? ? ?= +-22sin 122τωπE F F 三次谐波分量的幅度为??? ? ? ?=+-23sin 32133τωπE F F 由所给参数kHz f 5=可得

模拟电路课程设计-函数信号发生器

模拟电路课程设计——函数信号发生器一、设计任务和要求 1 在给定的±12V直流电源电压条件下，使用运算放大器设计并制作一个函数信号发生器。 2 信号频率：1kHz～10kHz 3 输出电压：方波：Vp-p≤24V 三角波：Vp-p≤6V 正弦波： Vp-p>1V 4 方波：上升和下降时间：≤10ms 5 三角波失真度：≤2% 6 正弦波失真度：≤5% 二、设计方案论证 1．信号产生电路〖方案一〗由文氏电桥产生正弦振荡，然后通过比较器得到方波，方波积分可得三角波。三角波这一方案为一开环电路，结构简单，产生的正弦波和方波的波形失真较小。但是对于三角波的产生则有一定的麻烦，因为题目要求有10倍的频率覆盖系数，然而对于积分器的输入输出关系为：显然对于10倍的频率变化会有积分时间dt的10倍变化从而导致输出电压振幅的10倍变化。而这是电路所不希望的。幅度稳定性难以达到要求。而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。〖方案二〗由积分器和比较器同时产生三角波和方波。其中比较器起电子开关的作用，将恒定的正、负极性的方波三角波电位交替地反馈积分器去积分而得到三角波。该电路的优点是十分明显的： 1 线性良好、稳定性好；

2 频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便地连续地改变频率，而且频率改变时，幅度恒定不变； 3 不存在如文氏电桥那样的过渡过程，接通电源后会立即产生稳定的波形； 4 三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其他波形。综合上述分析，我们采用了第二种方案来产生信号。下面将分析讨论对生成的三角波和方波变换为正弦波的方法。 2．信号变换电路三角波变为正弦波的方法有多种，但总的看来可以分为两类：一种是通过滤波器进行“频域”处理，另一种则是通过非线性元件或电路作折线近似变换“时域”处理。具体有以下几种方案：〖方案一〗采用米勒积分法。设三角波的峰值为，三角波的傅立叶级数展开：通过线性积分后：显见滤波式的优点是不太受输入三角波电平变动的影响，其缺点是输出正弦波幅度会随频率一起变化（随频率的升高而衰减），这对于我们要求的10倍的频率覆盖系数是不合适的。另外我们在仿真时还发现，这种积分滤波电路存在这较明显的失调，这种失调使输出信号的直流电平不断向某一方向变化。积分滤波法的失调图（Protel 99 SE SIM99仿真）而且输出存在直流分量。〖方案二〗才用二极管－电阻转换网络折线逼近法。十分明显，用折线逼近正弦波时，如果增多折线的段数，则逼近的精度会增高，但是实际的二极管不是理想开关，存在导通阈值问题，故不可盲目的增加分段数；在所选的折线段数一定的情况下，转折电的位置的选择也影响逼近的精度。凭直观可以判知，在正弦波变化较快的区段，转折点应选择的密一些；而变化缓慢的区段应选的稀疏一些。二极管－电阻网络折线逼近电路对于集成化来说是比较简单，但要采用分立元件打接则会用到数十个器件，而且为了达到较高的精度所有处于对称位置的电阻和

信号与系统课后习题答案—第1章

第1章习题答案 1－1 题1－1图所示信号中，哪些是连续信号？哪些是离散信号？哪些是周期信号？哪些是非周期信号？哪些是有始信号？解： ① 连续信号：图（a ）、（c ）、（d ）； ② 离散信号：图（b ）； ③ 周期信号：图（d ）； ④ 非周期信号：图（a ）、（b ）、（c ）； ⑤有始信号：图（a ）、（b ）、（c ）。 1－2 已知某系统的输入f(t)与输出y(t)的关系为y(t)=|f(t)|，试判定该系统是否为线性时不变系统。解：设T 为此系统的运算子，由已知条件可知： y(t)=T[f(t)]=|f(t)|，以下分别判定此系统的线性和时不变性。 ① 线性 1）可加性不失一般性，设f(t)=f 1(t)+f 2(t)，则 y 1(t)=T[f 1(t)]=|f 1(t)|，y 2(t)=T[f 2(t)]=|f 2(t)|，y(t)=T[f(t)]=T[f 1(t)+f 2(t)]=|f 1(t)+f 2(t)|，而 |f 1(t)|＋|f 2(t)|≠|f 1(t)+f 2(t)| 即在f 1(t)→y 1(t)、f 2(t)→y 2(t)前提下，不存在f 1(t)＋f 2(t)→y 1(t)＋y 2(t)，因此系统不具备可加性。由此，即足以判定此系统为一非线性系统，而不需在判定系统是否具备齐次性特性。 2）齐次性由已知条件，y(t)=T[f(t)]=|f(t)|，则T[af(t)]=|af(t)|≠a|f(t)|=ay(t) （其中a 为任一常数）即在f(t)→y(t)前提下，不存在af(t)→ay(t),此系统不具备齐次性，由此亦可判定此系统为一非线性系统。 ② 时不变特性由已知条件y(t)=T[f(t)]=|f(t)|，则y(t-t 0)=T[f(t-t 0)]=|f(t-t 0)|，即由f(t)→y(t)，可推出f(t-t 0)→y(t-t 0)，因此，此系统具备时不变特性。依据上述①、②两点，可判定此系统为一非线性时不变系统。 1－3 判定下列方程所表示系统的性质： )()()]([)()(3)(2)(2)()()2()()(3)(2)()()()()() (2''''''''0t f t y t y d t f t y t ty t y c t f t f t y t y t y b dx x f dt t df t y a t =+=++-+=+++=? 解：（a ）① 线性 1）可加性由 ?+=t dx x f dt t df t y 0)()()(可得?????→+=→+=??t t t y t f dx x f dt t df t y t y t f dx x f dt t df t y 01122011111)()()()()()()()()()(即即则 ???+++=+++=+t t t dx x f x f t f t f dt d dx x f dt t df dx x f dt t df t y t y 0212102201121)]()([)]()([)()()()()()( 即在)()()()()()()()(21212211t y t y t f t f t y t f t y t f ＋＋前提下，有、→→→，因此系统具备可加性。 2）齐次性由)()(t y t f →即?+=t dx x f dt t df t y 0)()()(，设a 为任一常数，可得 )(])()([)()()]([)]([000t ay dx x f dt t df a dx x f a dt t df a dx x af t af dt d t t t =+=+=+??? 即)()(t ay t af →，因此，此系统亦具备齐次性。由上述1）、2）两点，可判定此系统为一线性系统。

(完整word版)《信号与系统》教学大纲

《信号与系统》教学大纲通信工程教研室电子信息科学与技术教研室课内学时：54学时学分：3 课程性质：学科平台课程开课学期：3 课程代码：181205 考核方式：闭卷适用专业：通信工程，电子信息工程，电子信息科学与技术，电子科学与技术，物联网工程开课单位：通信工程专业教研室，电子信息科学与技术专业教研室一、课程概述《信号与系统》是电子信息类各专业的学科平台课程，该课程的基本任务在于学习信号与系统理论的基本概念和基本分析方法。主要包括信号的属性、描述、频谱、带宽等概念以及信号的基本运算方法；包括系统的属性、分类、幅频特性、相频特性等概念以及系统的时域分析、傅里叶分析和复频域分析的方法；包括频域分析在采样定理、调制解调、时分复用、频分复用等方面的应用等。使学生掌握从事信号及信息处理与系统分析工作所必备的基础理论知识，为后续课程的学习打下坚实的基础。二、课程基本要求 1、要求对信号的属性、描述、分类、变换、取样、调制等内容有深刻的理解，重点掌握冲击信号、阶跃信号的定义、性质及和其它信号的运算规则；重点掌握信号的频谱、带宽等概念。 2、掌握信号的基本运算方法，重点掌握卷积运算、正交分解、傅里叶级数展开方法、傅里叶变换及逆变换的运算、拉普拉斯变换及逆变换的运算等。 3、对系统的属性、分类、描述等概念有深刻的理解，重点掌握线性非时变系统的性质，系统的电路、微分方程、框图、流图等描述方法；重点掌握系统的冲击响应、系统函数、幅频特性以及相频特性等概念。 4、对系统的各种分析方法有深刻的理解，重点掌握系统的频域分析方法；重点掌握频域分析方法在采样定理、调制解调、时分复用、频分复用、电路分析、滤波器设计、系统稳定性判定等实际方面的应用。 5、了解信号与系统方面的新技术、新方法及新进展，尤其是时频分析、窗口傅里叶变换以及小波变换的基本概念，适应这一领域日新月异发展的需要。三、课程知识点与考核目标 1．信号与系统的基本概念 1）要点：（1）信号的定义及属性；（2）信号的描述方法；（3）信号的基本分类方法；（4）几种重要的典型信号的特性；（5）信号的基本运算、分解和变换方法；（6）系统的描述、性质、及分类（7）线性非时变系统的概念及性质。 2）考核目标：熟悉信号与系统的基本概念，熟悉信号与系统的基本描述及分类方法，掌握冲击信号及线性

信号发生器课程设计报告

目录一、课题名称 (2) 二、内容摘要 (2) 三、设计目的 (2) 四、设计内容及要求 (2) 五、系统方案设计 (3) 六、电路设计及原理分析 (4) 七、电路仿真结果 (7) 八、硬件设计及焊接测试 (8) 九、故障的原因分析及解决方案 (11) 十、课程设计总结及心得体会 (12)

一、课题名称：函数信号发生器的设计二、内容摘要：函数信号发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而此次课程设计旨在运用模拟电子技术知识来制作一个能同时输出正弦波、方波、三角波的信号发生器。三、设计目的： 1、进一步掌握模拟电子技术知识的理论知识，培养工程设计能力和综合分析能力、解决问题的能力。 2、基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。 3、学会运用Multisim仿真软件对所做出来的理论设计进行仿真测试，并能进一步解决出现的基本问题，不断完善设计。 4、掌握常用元器件的识别和测试，熟悉万用表等常用仪表，了解电路调试的基本方法，提高实际电路的分析操作能力。 5、在仿真结果的基础上，实现实际电路。四、设计内容及要求： 1、要求完成原理设计并通过Multisim软件仿真部分（1）RC桥式正弦波产生电路，频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz，输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。（2）占空比可调的矩形波电路，频率3KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。（3）占空比可调的三角波电路，频率1KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。（4）多用信号源产生电路，分别产生正弦波、方波、三角波，频率范围

信号与系统第一章答案

1-1画出下列各信号的波形【式中)()(t t t r ε=】为斜升函数。（2）∞<<-∞=-t e t f t ,)( （3）)()sin()(t t t f επ= （4）)(sin )(t t f ε= （5）)(sin )(t r t f = （7）)(2)(k t f k ε= （10）)(])1(1[)(k k f k ε-+= 解：各信号波形为（2）∞<<-∞=-t e t f t ,)( （3）)()sin()(t t t f επ= （4）)(sin )(t t f ε= （5）)(sin )(t r t f = （7）)(2)(k t f k ε= （10）)(])1(1[)(k k f k ε-+= 1-2 画出下列各信号的波形[式中)()(t t t r ε=为斜升函数]。（1）)2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε （2）)2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f （5）)2()2()(t t r t f -=ε （8）)]5()([)(--=k k k k f εε （11）)]7()()[6sin()(--=k k k k f εεπ （12） )]()3([2)(k k k f k ---=εε 解：各信号波形为

（1）)2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε （2） )2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f （5） )2()2()(t t r t f -=ε （8）)]5()([)(--=k k k k f εε （11） )]7()()[6sin()(--=k k k k f εεπ （12）)]()3([2)(k k k f k ---=εε 1-3 写出图1-3所示各波形的表达式。 1-4 写出图1-4所示各序列的闭合形式表达式。 1-5 判别下列各序列是否为周期性的。如果是，确定其周期。（2）)63cos()443cos()(2ππππ+++=k k k f （5）)sin(2cos 3)(5t t t f π+= 解： 1-6 已知信号)(t f 的波形如图1-5所示，画出下列各函数的波形。（1）)()1(t t f ε- （2）)1()1(--t t f ε （5） )21(t f - （6）)25.0(-t f （7）dt t df ) ( （8）dx x f t ?∞-)( 解：各信号波形为

信号与系统第四章练习题

第四章连续时间系统的复频域分析一、试写出几个常用信号的拉式变换二、求下列函数（1）（2）的单边拉式变换（3）（4）的反变换。 1）t e t t f 21)1()(-+==2)2(3++s s 2）t e t t f 222)(-==3)2(2 +s 3）3524)(23+++=s s s s F 4）5 2)(24++=s s s s F 三、已知函数)4()()(--=t A t A t f εε，求)22(-t f 的拉式变换。四、求图中各信号的拉式变换五、已知某系统的输入-输出关系，其系统方程为 )(3)(')(2)('3)(''t f t f t y t y t y +=++各激励)()(t t f ε=，初始状态1)0(=-y ， 2)0('=-y ，试求系统的响应)(t y 。

六、图a 所示的电路，激励为)(t u s ，求零状态响应)(t u c 。设（1） )(5)(3t e t u t s ε-=，（2）)(2cos 5)(t t t u s ε=。七、)(t f 如图中所示，试求： 1）)(t f 的拉式变换； 2）利用拉式变换性质，求的拉式变换和)12()12 1(--t f t f 八、已知如图所示零状态电路，求电压)(t u 。图a RC 电路

九、已知系统函数1216732)(23++++= s s s s s H 试画出系统的并联模拟框图和级联模拟框图。十、若描述LTI 系统的微分方程为)()(')('2)(''t f t f t y t y +=+，并已知1)0(=y ，2)0('=y ，激励信号)(t f 如图所示，试求系统的响应)(t y

第1章信号与系统

第一章信号与系统本章学习要求（1）了解信号与系统的基本概念；信号的不同类型与特点；系统的类型与特点；（2）熟悉离散时间信号的基本表示方法；（3）掌握正弦序列周期性的定义和判断；（4）深刻理解能量信号、功率信号的定义和判断；（5）掌握信号的基本运算（变换）方法；（6）深刻理解冲激信号、阶跃信号的定义、特点及相互关系；理解冲激函数的广义函数定义；掌握冲激函数的基本性质；冲激函数的微积分；（7）熟悉系统的数学模型和描述方法（8）了解系统的基本分析方法；掌握系统的基本特性及其判断本章重点（1）离散时间信号的表示；（2）离散周期序列的判断、周期的计算；（3）能量信号的定义、判断；功率信号的定义、判断；（4）信号的加法、乘法；信号的反转、平移；信号的尺度变换；（5）阶跃函数的极限定义、冲激函数的极限定义；阶跃函数与冲激函数的关系；（6）冲激函数的广义函数定义；冲激函数的导数与积分；冲激函数的性质；（7）连续系统和离散系统的数学模型；系统的表示方法；（8）线性时不变系统的基本特性；线性、时不变性的判断。 1.1 绪言什么是信号？什么是系统？为什么把这两个概念连在一起？信号、系统能不能相互独立而存在？一、信号的概念 1. 消息(message): 人们常常把来自外界的各种报道统称为消息。 2. 信息(information): 通常把消息中有意义的内容称为信息。本课程中对“信息”和“消息”两词不加严格区分。 3. 信号(signal): 信号是信息的载体。通过信号传递信息。

为了有效地传播和利用信息，常常需要将信息转换成便于传输和处理的信号,由此再次说明“信号是信息的载体，信息是信号的内涵”。信号我们并不陌生，如刚才铃声—声信号，表示该上课了；十字路口的红绿灯—光信号，指挥交通；电视机天线接受的电视信息—电信号；广告牌上的文字、图象信号等等。二、系统的概念信号的产生、传输和处理需要一定的物理装置，这样的物理装置常称为系统。一般而言，系统(system)是指若干相互关联的事物组合而成具有特定功能的整体。如手机（可以用手机举例）、电视机、通信网、计算机网等都可以看成系统。它们所传送的语音、音乐、图象、文字等都可以看成信号。信号的概念与系统的概念常常紧密地联系在一起。系统的基本作用是对输入信号进行加工和处理，将其转换为所需要的输出信号，如图1所示。图1 从系统的角度出发，系统理论包括系统的分析与综合两个方面。简单地说，系统分析是对已知的系统做各种特性的分析；系统综合又称系统的设计或实现，它是指根据需要去设计构成满足性能要求的系统。通常，系统分析是针对已有的系统，系统综合往往意味着做出新系统。显然，前者属于认识世界的问题，后者则是改造世界的问题，且是人们追求的最终目的。一般来说，系统分析是系统综合的基础，只有精于分析，才能善于综合。本课程主要侧重于系统分析。三、信号与系统概念无处不在信息科学已渗透到所有现代自然科学和社会科学领域，因此可以说信号与系统在当今社会无处不在，大致列举的应用领域如下： ?工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、地震预报 ?人工智能、高效农业、交通监控 ?宇宙探测、军事侦察、武器技术、安全报警、指挥系统 ?经济预测、财务统计、市场信息、股市分析 ?电子出版、新闻传媒、影视制作 ?远程教育、远程医疗、远程会议 ?虚拟仪器、虚拟手术如对于通讯： ?古老通讯方式：烽火、旗语、信号灯 ?近代通讯方式：电报、电话、无线通讯

信号与系统课程教案

《信号与系统》大纲一、课程基本信息课程名称：《信号与系统》使用教材：《Signals & Systems》(2nd Edtion)， Alan V. Oppenheim，电子工业出版社，2008年4月教学拓展资源：参考书目有《信号与系统》（第二版）上、下册，郑君里等，高等教育出版社；《信号与线性系统分析》，吴大正，高等教育出版社；《信号与系统》，ALANV.OPPENHEIM（刘树棠译），西安交通大学出版社；《信号与线性系统》，管致中等，高等教育出版社。《信号与系统》校级主干课资源库。二、课程教学目的《信号与系统》是本科电子信息类专业一门重要的专业基础课程，是联系公共基础课与专业课的一个重要桥梁。授课对象面向电子信息类的电子科学与技术、通信工程、电子信息工程三个本科专业。该课程研究确定性信号经线性时不变系统传输与处理的基本概念与基本分析方法，具有很强的理论性和逻辑性，教学内容较抽象，数学运用得很多。同时，这门课程以通信和控制工程为主要应用背景，具有明显的物理意义和工程背景，具有数学分析物理化，物理现象数学化的特征。该课程与许多专业课，如通信原理、数字信号处理、高频电路、图象处理等课程有很强的联系，其理论已广泛应用到电子、通信、信号处理和自动控制等各个学科领域，并且直接与数字信号处理的基本理论和方法相衔接。通过本门课程的学习，使学生掌握信号与系统的基础理论，掌握确定性信号经线性时不变系统传输与处理的基本概念和分析方法，包括信号分析的基本理论和方法、线性时不变系统的各种描述方法、线性时不变系统的时域和频域分析方法、有关系统的稳定性、频响、因果性等工程应用中的一些重要结论等。通过信号与系统的基本理论和分析方法，学生应能掌握如何建立信号与系统的数学模型，如何经适当的分析方法求解，并将分析结果与物理概念相结合，对所得的结果给出物理解释和赋予物理意义。该课程的学习将为后续课程的学习奠定基础，同时为今后能够独立地分析与解决信息领域内的实际问题打下坚实的理论基础。三、学习方法指导 1

郑君里信号与系统习题第四章

例4-1 求下列函数的拉氏变换拉氏变换有单边和双边拉氏变换,为了区别起见,本书以表示单边拉氏变换,以表示双边拉氏变换.若文字中未作说明,则指单边拉氏变换.单边拉氏变换只研究的时间函数,因此,它和傅里叶变换之间有一些差异,例如在时移定理,微分定理和初值定理等方面.本例只讨论时移定理.请注意本例各函数间的差异和时移定理的正确应用。例4-2 求三角脉冲函数如图4-2（a ）所示的象函数和傅里叶变换类似，求拉氏变换的时，往往要借助基本信号的拉氏变换和拉氏变换的性质，这比按拉氏变换的定义式积分简单，为比较起见，本例用多种方法求解。方法一：按定义式求解方法二：利用线性叠加和时移性质求解方法三：利用微分性质求解方法四：利用卷积性质求解方法一：按定义式求解 ()() 1-=t tu t f ()s F ()t f ()s F B ()t f 0≥t ()()[]()()()[]s e s s t u t u t L t tu L s F -??? ??+=-+--=-=1111112()t f ()?????<<-<<=其它 02t 1 21t 0 t t t f ()() ( ) () 2 22222221101010102 1011 1 2221112112s s s s s s s st st st st st st st e s e s e s e s e s s e s e s dt te dt e dt e s e s t dt e t dt te dt e t f s F -------------∞--=-++-+--=-++??? ??-=-+==? ??? ?? --- --

信号与系统书籍

推荐信号与系统、信号处理书籍来自: 海若(南京) 2008-03-21创建 2008-03-21更新转自https://www.360docs.net/doc/507469932.html, 作者: xuefei (半粒电子@学飞) 站内: SP 标题: 推荐信号与系统、信号处理书籍的个人看法时间: Mon Jun 23 18:27:46 2003 1、《Linear Systems and Signals》——https://www.360docs.net/doc/507469932.html,thi 这本书个人觉得很不错，是一本线性系统和信号的入门好书。可以适用于通信、电路、控制等专业。虽说是入门的好书，但是本书的编排是内容由浅入深，讲述可是深入浅出。我通读全书后，觉得深有体会，看这本书就像在看小说一般，对于一个话题的介绍，往往从其历史发展说起，让你知道其来龙去脉。不像国内的书，一上来就是定理、定律。同时，书中每讲完一个知识点，都会有适当的例题让你加深理解。本书给我的一种感觉就是，作者将一种菜吃透了，消化了，而且掌握了作者这种菜的方法，然后把这种做法告诉你，然你自己去做菜，做出来的菜可能不一样，但是方法你是掌握了。最根本的你掌握了，做什么菜是你自己的发挥了。不像国内的教科书，就要你做出一样的菜才是学会了做菜。这本书讲述了线性系统的一般原理，信号的分析处理，例Fourier变换、Laplace 变换、z变换、Hilbert变换等等。从连续信号说到离散信号，总之是一气呵成，中间似乎看不出什么突变。对于初学者，这是一本很好的入门书，对于深入者，这又是一本极好的参考书。极力推荐。实话说，Lathi的书每看一回都会有新的感觉，常看常新。 2、《Fundamentals of Statistical Signal Processing, Volume I: Estimation Theory》——Steven M. Kay 3、《Fundamentals of Statistical Signal Processing, Volume II: Detection Theory》——Steven M. Kay 这两本书是Kay的成名作。我只读过第一卷，因为图书馆只有第一卷:p 这两本书比Van Trees的书成书要晚，所以内容比较新。作者的作风很严谨，书中的推导极其严密。不失为一位严谨的学者的作风！虽说推导严密，但是本书也不只是单纯讲数学的，与工程应用也很贴近。这就是本书的特点。这两册书是统计信号之集大成者。有志于这个领域的，此书必备。 4、《Modern Spectral Estimation: Theory and Application》 ——Steven M. Kay

《信号与系统》课程教学大纲

《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

信号与系统教材

信号与系统教材全力推荐两本书，是我自己经过很多次比较，选出来用了两个月以上的书。我是电子信息工程学院的本科生，也是一个书痴，自己的最爱的学习方法就是去图书馆找很多书，然后比较、阅读。这是我们用的教材。编写教材的是个非常非常非常牛的教授——熊庆旭。是我的这门课讲师，但我冲着他的牛，而不是冲着是我的老师而解释：第一个非常是因为，他在该领域几乎是权威中的权威。一个务实的、有真才实学的、牵头或参与国家专项、教育部、北京市教学与科研专项的教授。第二个非常是因为，他讲授这门课已经二三十年了，用他自己的话说，他1997年来到北航开始教信号与系统这门课的时候，就把当时图书馆的所有信号与系统教材找出来，把所有的习题全部做了一遍。第三个非常是因为，我听过他的课。他对信号与系统这门课的理解可以说已经达到了通透的大彻大悟，从宏观的为什么学习、怎样学习这门课，到具体到每一个概念背后的原理、在学科体系中的定位、用精确的话和大白话都给你说的清清楚楚。例子在文末。这本书是他主编的。体系逻辑非常清晰，使用感非常好，没有非常艰涩复杂的习题，一切按照清楚简练为原则。该说的说透，不该说的不说。是一本对初学者非常友好的书。当然也有缺点，缺点在于由于例题的量不够，导致在举一反三的能力还是需要额外做题来培养。也正是为了解决上述问题，我推荐第二本书。第一本书有47万字，这本书有88万字。是典型的大部头教材。必须说信号与系统这和科目非常能体现大学工科专业课的特点——体系严密、工程性强。确实需要一本例子多的教

材来帮助建立解题能力。这本书做得非常好，有四点。一、每一个小小节(不能再细分的完整章节)都有三道左右的例题，仔细做就会发现，这几道例题覆盖的点，或者说切入的角度不一样，非常有助于解决不同类型的题目。二、图非常多而且清晰。要学这门课的人都应该清楚各类信号的分析图有多么重要。这本书毫不吝惜图片的使用。三、提供了Matlab的完整代码，几乎是手把手教你如何在ml上分析信号。当然这并不是主要篇目。只是在每大章最后才有一个小节来教学。私以为这非常好。

信号与系统第三章习题

一填空（30） 1、=??)2(*)1(k k εε 2、 ∑?∞ ==?δk n n )2( 3、 ∑∞?∞ ==?+?k k k k )1()54(2δ4、卷积和的定义=)(*)(21k f k f 5、任一序列与单位样值序列信号)(k f )(k δ的关系为 6、已知两个序列分别为)()3 1()(1k k f k ε=，)3()()(2??=k k k f εε，，则, = )(*)()(21k f k f k s ==)2(s )4(s 7、 f (k )﹡δ(k ) = 8、 f (k )﹡δ(k – ) = 0k 9、()()1??k k εε= 10、=)(*)(k k εε 12= 13.()()43???k k εε求：= 14设f 1(k )=e -k ε( k )，f 2(k )=ε(k ), f 1(k )*f 2(k )= 15. 已知序列x (k )=(3)-k ε(k ) ，y (k )=1, -∞＜k ＜∞,求= )(*)(k y k x 16，，)()5.0()(1k k f k ε=1)(2=k f ∞<<∞?k ，则=)(*)(21k f k f 17，)()5.0()(1k k f k ε=)()(2k k f ε=，∞<<∞?k ，则 =)(*)(21k f k f 18 f(k)﹡δ(k– 5) = 19 f (k )﹡δ(k – 7) = 6单位阶跃序列与单位取样序列的关系为

20()()23???k k εε求：= 21 ()(47?)??k k εε求：= 22 f (k )﹡δ(5) = 23 f (k )﹡δ(7) = 24. ∑∞?∞==?+?k k k k )1()64(2δ 25 ∑∞?∞==?+?k k k k )2()54(2δ 二选择（20） 1 )2(*)3(?+k k x δ的正确结果是（） A )2()5(?k x δ B )2()1(?k x δ C )1(+k x D )5(+k x 2 序列和等于（） )2(2?∑?∞=i k i i δA 1 B 4 C )(4k ε D )2(4?k ε 3序列和等于（） ∑∞ ?∞=k k )(δA 1 B ∞ C )(k ε D )()1(k k ε+ 4.)(4 cos n k δπ等于（） A )(n δ B 21 C 4cos πk D 4 πk

信号与系统课程标准

《信号与系统》教学大纲第一部分：课程性质、课程目标与教学要求课程性质：《信号与系统》是电子信息工程专业本科生的专业基础主干课程，是该专业的必修课程。在专业培养方案中安排在第二学年第二学期实施。该课程与本科生的许多专业课（例如通信原理、数字信号处理、通信电路、图象处理、微波技术等）有很强的联系，是研究各类电子系统共性的一门技术基础课程。它具有科学方法论的鲜明特点，研究的问题带有普遍性，对工程实践具有重要的指导意义。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。课程目标：设置本课程的目的在于使学生通过本课程的学习，初步建立起有关“信号与系统”的基本概念，掌握“信号与系统”的基本理论和基本分析方法，为进一步学习后续课程及从事通信、信息处理等方面有关研究工作打下基础。通过本课程的学习，学生应该掌握信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法，通过一定数量的习题练习加深对各种分析方法的理解与掌握。教学要求：信号与系统是一门理论结合实践的课程，本课程旨在使学生掌握信号与线性系统的基本理论，基本分析法，为后续课的学习及从事实际的科研工作奠定必要的基础。因此，要求学生在学习中，关注基本知识与方法的应用，积极参与信号与系统实践课程，课后要做一些相关练习和讨论。第二部分：关于教材与学习参考书的建议本课程使用的教材是由高等教育出版社出版2006年吴大正等编著的《信号与线性系统分析》（第4版）。该教材入选“十五”国家级重点教材，发行数万册，是高等教育出版社比较全面系统的高校信号与系统教材。很多高校以该教材建设精品课程。为了更好地理解和学习课程内容，建议同学可以进一步阅读以下几本重要的参考书： 1、郑君里：《信号与系统》，高等教育出版社2006年1月 2、管致中：《信号与线性系统》，高等教育出版社，2004年1月 3、刘泉主编：《信号与系统题解》，华中科技大学出版社，2003年12月 4、梁虹主编：《信号与系统分析及MATLAB实现》，电子工业出版社，2002 5、张小虹编著：《信号与系统》，西安电子科技大学出版社，2004 第三部分：课程教学内容纲要第一章信号与系统 1.基本内容：连续时间信号与离散时间信号的概念；连续时间系统和离散时间系统的概念；信号的基本运算；卷积的计算。 2.基本要求：

信号与系统自测题(第3章参考答案)

《信号与系统》自测题第3章连续时间信号与系统的的频域分析一、填空题 1、周期信号的傅里叶级数的两种表示形式是三角函数形式和指数形式。 2、信号的频谱包括两部分，他们分别是幅度谱和相位谱。 3、从信号频谱的连续性和离散型来考虑，非周期信号的频谱是连续的。 4、周期信号的频谱是离散的。 5、时域为1的信号傅里叶变换是2()πδω。 6、已知()x t 的傅里叶变换为()X j ω，则1()(3)x t x t =的傅里叶变换为 1()33 X j ω 7、频谱函数1()[(2)(2)]2F u u ωωω=+--的原函数()f t =1(2)Sa t π 。 8、频谱函数()(2)(2)F ωδωδω=-++的傅里叶反变换()f t =cos(2)t π 。 9、已知()f t 的频谱函数为()F j ω，则函数 0()j t df t e dt ω-的频谱函数为0()j F ωωω+。 10、若()f t 的频谱函数为()F j ω，则0()j t f t e ω-的傅里叶变换为0()F ωω+，()df t dt 的傅里叶变换为()j F ωω。 11、()t δ的傅里叶变换是 1 。 12、已知()x t 的傅里叶变换为()X j ω，则1()()3y t x t =的傅里叶变换为3(3)X j ω 。 13、常见的滤波器有低通、高通和帯通。 14、对带宽为20kHz 的信号()f t 进行抽样，其奈奎斯特间隔N T = 25 s μ；信号(2)f t 的带宽为 40 kHz ，其奈奎斯特频率N f = 80 kHz 。 15、人的声音频率为300 3400Hz ，若对其无失真采样，则最低采样频率应为6800Hz 。 16、对频带为020kHz 的信号进行抽样，最低抽样频率为40kHz 。 17、无失真传输系统的频率响应函数为0()j t H j Ke ωω-=。

信号与系统练习题——第1~3章资料

信号与系统练习题（第1-3章）一、选择题 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 、连续信号和离散信号 2、下列离散序列中，哪个不是周期序列? （D ） A 、 165()3cos()512f k k ππ=+ B 、2211 ()5cos()712 f k k ππ=+ C 、 33()9sin()5f k k π= D 、433()7sin()45 f k k π =+ 3、下列哪一个信号是周期性的？（C ）。 A 、()3cos 2sin f t t t π=+； B 、()cos()()f t t t πε=； C 、()sin( )76f k k π π=+； D 、1()cos()53 f k k π=+。 4、周期信号()sin6cos9f t t t =+的周期为（D ） A 、π B 、2π C 、1 2π D 、23 π 5、周期信号()sin3cos f t t t π=+的周期为（C ）。 A 、π B 、2π C 、无周期 D 、13 π 6、以下序列中，周期为5的是（D ） A. 3()cos()5 8f k k π =+ B. 3()sin()58 f k k π =+ C. 2()58 ()j k f k e π += D. 2()58 ()j k f k e π π+= 7、下列说法正确的是（D ） A 、两个周期信号()x t ，()y t 的和信号()()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，则信号()()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，则信号()()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，则信号()()x t y t +是周期信号 8、下列说法不正确的是（A ） A 、两个连续周期信号的和一定是连续周期信号 B 、两个离散周期信号的和一定是离散周期信号