2014年9月份考试信号与系统第二次作业

一、单项选择题（本大题共10分，共 4 小题，每小题 2.5 分）

1. 若一因果系统的系统函数为则有如下

结论——————————（） A. 若，则系统稳定 B. 若H（s）的所有极点均在左半s平面，则系统稳定 C. 若H（s）的所有极点均在s平面的单位圆内，则系统稳定。

4. 已知f(t)，为求f(t

0?at) 应按下列哪种运算求得正确结果？（式中t

都为正值） A. f(-at)左移t

0 B. f(-at) 右移t

C. f(at) 左移

D. f(at)右

移

二、判断题（本大题共90分，共 18 小题，每小题 5 分）

1. 偶函数加上直流后仍为偶函数。（）

2. 系统函数与激励信号无关（）

3. 图中内容都表示功率信号。

4. 当激励为冲激信号时，系统的全响应就是冲激响应。（）

5. 判断信号f(t)=tu(t) 是否是能量信号、功率信号或者都不是。

6. 判断信号, 是否是能量信号、功率信号或者都不是。

7. 若则（）

8. 判断信号是否是能量信号、功率信号或者都不是。

9. 零输入响应就是由输入信号产生的响应。（）

10. 如图所示，该信号属于离散信号。

11. 系统是稳定系统。

12. （）

13. 以下所示都表示功率信号（见图）

14. 已知f

1(t)=u(t+1)-u(t-1) ，f

(t)=u(t-1)-u(t-2) 则f1（t）*f2（t）的

非零值区间为（0，3）。（）

15. 设系统的输入和输出信号分别为及 ,判断系统是：①线性的；②时不变的；

③因果的；④稳定的。

16. 线性系统一定满足微分特性（）

17. 设系统的输入和输出信号分别为及,判断系统

是：①线性的；②时不变的；③因果的；④稳定的。

18. 设系统的输入和输出信号分别为，及y(t) ，，判断系统是：①线性的；②时不变的；③因果的；④稳定的。

答案：

一、单项选择题（10分，共 4 题，每小题 2.5 分）

1. B

2. B

3. B

4. D

二、判断题（90分，共 18 题，每小题 5 分）

1. √

2. √

3. ×

4. ×

5. ×

6. √

7. ×

8. ×

9. × 10. × 11. × 12. × 13. × 14. √ 15. × 16. × 17. × 18. ×

信号与系统第二次作业

《信号与系统》课程研究性学习手册姓名_______ nicai ___________________________ 学号_______________________________________ 同组成员___________________________________ 指导教师____________________________________ 时间________________________________________ 信号的频域分析专题研讨【目的】 (1) 建立工程应用中有效带宽的概念，了解有限次谐波合成信号及吉伯斯现象。 (2) 掌握带限信号，带通信号、未知信号等不同特性的连续时间信号的抽样，以及抽样过程中的参数选择与确定。认识混叠误差，以及减小混叠误差的措施。 (3) 加深对信号频域分析基本原理和方法的理解。 (4) 锻炼学生综合利用所学理论和技术，分析与解决实际问题的能力。【研讨内容】一一基础题题目1吉伯斯现象 2 N 2 (1) 以(C0| +2瓦n』C n )/P^0.90定义信号的有效带宽，试确定下图所示信号的有效带宽 NCO。，取A=1，T=2。 (2) 画出有效带宽内有限项谐波合成的近似波形，并对结果加以讨论和比较。 (3) 增加谐波的项数，观察其合成的近似波形，并对结果加以讨论和比较。 (a)周期矩形信号(b)周期三角波信号【知识点】连续周期信号的频域分析，有效带宽，吉伯斯现象【信号频谱及有效带宽计算】图示矩形波占空比为50% (A/2)P T0/2[t-(kT0/2-T0/4)](-1) k-1—(A/2)(T0/2)Sa(wT0/4)e -jw(kT0/2-T0/4)(-l)k-1 可以发现频域项前面是一个周期函数，我们定量研究后面的指数衰减项就可以了； C0=1/4 厲/n n n=1,3,5,7,9 Cn= J 0 n=2,4,6,8 %输出周期矩形波 T=-10@.01:10; A=0.5; P=1; y=A*square(P.*T); >> plot(y) %求频谱>>X=fft(x); 【仿真程序】 (1) t=-5:0.001:5; y=0.6366.*sin(pi*t)+0.2133.*sin(3*pi*t);

信号与系统实验题目及答案

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：

信号与系统大作业

中北大学信号与系统综合性报告学院：仪器与电子学院专业：电子科学与技术学号姓名：王鹏学号姓名：张艺超学号姓名：郭靖锋学号姓名：蔡宪庆学号姓名：指导教师: 张晓明 2019年5 月13 日

1 设计题目时频域语音信号的分析与处理 2 设计目标对语音信号进行时频域分析和处理的基本方法 3 设计要求 1）分别录制一段男生和女生语音文件及相应有明显高频或低频干扰的语音文件*.wav，并将文件导入Matlab中； 2）分别分析各段语音的频谱，绘制其频谱图，分析语音信号和干扰信号的频段； 3）设计相应的滤波器，剔除含干扰的语音段的干扰信号，并分析滤波信号的频谱； 4）生成滤波后的语音文件，分析听觉效果。 4 理论分析声音作为一种波，频率在20 Hz~20 kHz之间的声音是可以被人耳识别的通过查阅资料显示，实际人声频率范围男：低音82～392Hz，基准音区64～523Hz 男中音123～493Hz，男高音164～698Hz 女：低音82～392Hz，基准音区160～1200Hz 女低音123～493Hz，女高音220～1.1KHz 声音作为波的一种，频率和振幅就成了描述波的重要属性，频率的大小与我们通常所说的音高对应，而振幅影响声音的大小。声音可以被分解为不同频率不同强度正弦波的叠加。这种变换（或分解）的过程，称为傅立叶变换(Fourier Transform)。傅里叶变换之后可以得到男女声的频谱，从而分析男女声的特点，观察男女声频率集中的区域，在声音中加入高频噪声，分析高频噪声频率的分布，从而设计巴特沃斯滤波器进行滤波。 5 实验内容及步骤 5.1 获取音频文件 5.1.1 通过手机录音可直接获取wav音频文件，对于噪声的添加，我们选择单独录制高频件，读取音频数据，在时域领域上相加，便获取到含有高频噪声的音频 5.2 音频的时域处理 5.2.1 wav属于无损音乐格式的一种，其文件包含采样频率，左右声道数据，在处理时，由于我们使用的是matlab2012a，且录制时只有一个声道，可使用函数wavread()读取到一个一维数组，使用plot函数即可获取其音频时域图像 5.3 音频的频域处理 5.3.1 对于音频数组，我们采用fft函数进行傅里叶变换，获取到的是对称的复数数组，数组的前一半即为其频域，同样使用plot将其画出。 5.3.2 观察频域图，分析男女声特点。 5.4 噪声的去除 5.4.1 分析高频噪声频谱，找到合适的截止频率，设计巴特沃斯滤波器对高频噪声进行过滤。 5.4．2 将去除噪声的数组转换成音频文件

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：

信号与系统综合作业

13级工程信号与系统大作业题目语音信号的采集与频谱分析成绩班级学号姓名日期2015-06-22

语音信号的采集与频谱分析【摘要】本设计采集了一段语音，对其进行了时域分析，频谱分析,分析语音信号的特性。并应用matlab 平台对语音信号加入噪声，进一步设计了一个的低通滤波器，然后对加噪的语音信号进行滤波处理。【关键词】语音信号；时域特性；频域特性; 滤波器 1绪论 1.1题目介绍利用本课程中关于信号处理的相关内容，进行简单的语音信号采集及频谱分析工作，已达到加深对本课程信号与系统相关知识的理解，熟悉matlab工具的目的，并初步建立系统设计的概念。 1.2具体要求（1）自己语音采集自己唱一首歌，利用相关工具采集并存储为MATLAB可处理格式。（2）歌星语音采集将自己翻唱歌曲原曲处理为matlab可处理格式。注意：自己语音与歌星语音应具有可比性，曲目、伴奏、时长等应相同（3）频谱分析利用matlab软件对两段音乐分别进行频谱分析，分析特性。 2基本原理 2.1 语音信号概述语言是人类创造的，是人类区别于其他地球生命的本质特征之一。人类用语言交流的过程可以看成是一个复杂的通信过程，为了获取便于分析和处理的语音信源，必须将在空气中传播的声波转变为包含语音信息并且记载着声波物理性质的模拟（或数字）电信号，即语音信号，因此语音信号就成为语音的表现形式或载体。语音学和数字信号处理的交叉结合便形成了语音信号处理。语音信号处理建立在语音学和数字信号处理基础之上。 2.2数字滤波器原理 2.2.1数字滤波器的概念

数字滤波器的实质是用一有限精度算法实现的离散时间线性时不变系统，以完成对信号进行滤波处理的过程。它是数字信号处理的一个重要分支，具有稳定性好、精度高、灵活性强、体积小、质量轻等诸多优点。 2.2.2数字滤波器的分类数字滤波器根据不同的分类标准可以将滤波器分成不同的类别。（1）根据单位冲激响应h(n)的时间特性分类无限冲激响应（IIR）数字滤波器有限冲激响应（FIR）数字滤波器（2）根据实现方法和形式分类递归型数字滤波器非递归型数字滤波器快速卷积型（3）根据频率特性分类低通数字滤波器、高通数字滤波器、带通数字波器、带阻数字滤波器 3具体实现 3.1声音信号获取使用软件COOK EDIT PRO进行声音信号采集。对于44100Hz、22050Hz、11025Hz三种不同采样率共进行三次采集。采集完毕后使用COOL EDIT PRO软件进行后期处理，加入背景音乐。原唱音乐通过网络获得所有音乐信号通过COOL EDIT PRO处理，统一音量大小、起始位置、时间长度并转换为matlab 可处理格式。 3.2声音信号的读取与打开 MATLAB中，[x,Fs,bits]=wavread('DATA');用于读取语音，采样值放在向量y中，fs表示采样频率(Hz)，bits表示采样位数。 wavplay(x,Fs); 用于对声音的回放。向量x则就代表了一个信号，也即一个复杂的“函数表达式”，也可以说像处理一个信号的表达式一样处理这个声音信号。

信号与系统实验八(优选.)

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

西电数字信号处理大作业

第二章 2.25 已知线性时不变系统的差分方程为若系统的输入序列x(x)={1,2,3,4,2,1}编写利用递推法计算系统零状态响应的MATLAB程序，并计算出结果。代码及运行结果： >> A=[1,-0.5]; >> B=[1,0,2]; >> n=0:5; >> xn=[1,2,3,4,2,1]; >> zx=[0,0,0];zy=0; >> zi=filtic(B,A,zy,zx); >> yn=filter(B,A,xn,zi); >> figure(1) >> stem(n,yn,'.'); >> grid on;

2.28图所示系统是由四个子系统T1、T2、T3和T4组成的，分别用单位脉冲响应或差分方程描述为 T1：其他 T2: 其他 T3： T4: 编写计算整个系统的单位脉冲响应h(n)，0≤n≤99的MATLAB程序，并计算结果。代码及结果如下： >> a=0.25;b=0.5;c=0.25; >> ys=0; >> xn=[1,zeros(1,99)]; >> B=[a,b,c]; >> A=1; >> xi=filtic(B,A,ys); >> yn1=filter(B,A,xn,xi); >> h1=[1,1/2,1/4,1/8,1/16,1/32]; >> h2=[1,1,1,1,1,1]; >> h3=conv(h1,h2); >> h31=[h3,zeros(1,89)]; >> yn2=yn1+h31; >> D=[1,1];C=[1,-0.9,0.81]; >> xi2=filtic(D,C,yn2,xi); >> xi2=filtic(D,C,ys); >> yn=filter(D,C,yn2,xi); >> n=0:99; >> figure(1) >> stem(n,yn,'.'); >> title('单位脉冲响应'); >> xlabel('n');ylabel('yn');

计算机控制系统第二次作业答案

《计算机控制系统》第二次作业答案你的得分：完成日期：2018年09月10日01点51分说明：每道小题选项旁的标识是标准答案。一、单项选择题。本大题共16个小题，每小题分，共分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.（）是将生产过程工艺参数转换为电参数的装置。 A.传感器 B.A/D转换器 C.D/A转换器 D.互感器 2.在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道是（）。 A.接口 B.过程通道 C.模拟量输入通道 D.开关量输入通道 3.所谓量化，就是采用一组数码来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换为（）。 A.模拟信号 B.数字信号 C.程序代码 D.量化代码 4.数控系统一般由输入装置、输出装置、控制器和插补器等四大部分组成，这些功能都由（）来完成。 A.人 B.生产过程 C.计算机 D.实时计算 5.外界干扰的扰动频率越低，进行信号采集的采样周期应该越（）。 A.长 B.短 C.简单 D.复杂 6.数字PID控制器是控制系统中应用最为广泛的一种控制规律，其中能迅速反应误差，从而减小误差，但不能消除稳态误差的是（）。 A.微分控制 B.积分控制 C.比例控制 D.差分控制 7.在计算机控制系统中，PID控制规律的实现必须采用数值逼近的方法。当采样周期短时，用求和代替积分、用后向差分代替微分，使模拟PID离散化变为（）。 A.微分方程 B.差分方程 C.积分方程

D.离散方程 8.香农采样定理给出了采样周期的上限，采样周期的下限为计算机执行控制程序和（）所耗费的时间，系统的采样周期只能在Tmin和Tmax之间选择。 A.输入输出 B.A/D采样时间 C.D/A转换时间 D.计算时间 9.在有交互作用的多参数控制系统中，振铃现象有可能影响到系统的（）。 A.可靠性 B.稳定性 C.经济性 D.通用性 10.在实际生产过程中，因为前馈控制是一个（），因此，很少只采用前馈控制的方案，常常采用前馈－反馈控制相结合的方案。 A.开环系统 B.闭环系统 C.稳定系统 D.不稳定系统 11.软件是工业控制机的程序系统；其中面向控制系统本身的程序，并根据系统的具体要求，由用户自己设计的软件称作（）。 A.系统软件 B.应用软件 C.支持软件 D.控制软件 12.在程序设计的过程中，程序设计人员选取一种适当地高级（或汇编）语言，书写程序的步骤叫做（）。 A.编译 B.程序设计 C.调试 D.编码 13.一个12位的A/D转换器，其量化精度约为%，若其孔径时间为10微妙，如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的正旋波模拟信号的最大频率为（）。 A.2HZ B.3HZ C.4HZ 14.14位A/D转换的分辨率为（）。 A. B. C. D. 15.如果设计加工第一象限的直线OA，起点为O（0，0）终点坐标为A（11，7），则进行插补运算的结果是，在＋x方向走的步数应当是（）。 A.11 B.12

信号与系统实验二

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：

信号与系统第二次作业

第二次作业第二章作业： 2–1 已知描述某LTI 连续系统的微分方程和系统的初始状态如下，试求此系统的零输入响应。（1）)()(2)(2)(3)(t e t e t y t y t y +'=+'+'' 2)0(=-y ，1)0(-='-y 2–2 某LTI 连续系统的微分方程为 ) (3)()(2)(3)(t e t e t y t y t y +'=+'+'' 已知1)0(=-y ，2)0(='-y ，输入)()(t t e ε=。试求：系统的零输入响应)(t y zi 、零状态响应)(t y zs 和全响应)(t y ； 2–3 各信号的波形如题下图所示，试计算下列卷积，并画出其波形。（1）)()(21t f t f * （2）)()(31t f t f * （3）)()(24t f t f * （4）)()(34t f t f * t t )(3t f t -1 0 1 1 t

2–4 下图所示系统是由几个子系统组合而成的，各子系统的冲激响应分别为 )()(1t t h ε=，)1()(2-=t t h δ，)1()(3-=t t h ε 试求总系统的冲激响应)(t h 并画出其波形。 2–5 题2–20图所示系统是由几个子系统组合而成，各子系统的冲激响应分别为 )1()(1-=t t h δ，)3()1()(2---=t t t h εε 试求总系统的冲激响应)(t h 并画出其波形。第三章作业标号是教材中课后练习题的标号 3-4 3-6 （a ）、（b) 3-9 3-11 3-12 3-13 3-17 3-19 3-20 3-24 3-25

哈工大测试大作业——信号的分析与系统特性——锯齿波

1 题目：写出下列信号中的一种信号的数学表达通式，求取其信号的幅频谱图（单边谱和双边谱）和相频谱图，若将此信号输入给特性为传递函数为)(s H 的系统，试讨论信号参数的取值，使得输出信号的失真小。（选其中一个信号） 000 2=tan ,=45,=1w 2K T s T π ααπ= =假设锯齿波的斜取周期，则圆周率，A=1 2 幅频谱和相频谱 00()(+nT )(

所以0001111 (t)=(sin(w t)+sin(2w t)+sin(3w t)+223 w π-…) 转换为复指数展开式的傅里叶级数： 0000000-20 2 1-0 --1 00-02222 0001= (t)e =e 11 =e e |11 = e (2) T jnw t T n jnw t jnw t jnw t jnw t c w dt T t dt t jnw jnw jnw n w n w w π-??-+? ???+-=? ? 其中当n=0时，01 = =22 A c ，0=0? ； =1,2,3,n ±±±当… 时， 111 222n n c A n π=== ， 1,2,32 =1,2,32 n n n π ?π?=??? ?-=---?? 等等用Matlab 做出其双边频谱图 1锯齿波双边幅频谱 A = 1 T0 = 1

机电传动控制第二次作业

6-1.PLC由哪些部分组成？各有什么功能？答：PLC主要由CPU、存储器和输入/输出接口、编程器四部分组成。 CPU是PLC的核心，其主要作用可概括如下： ①接收并存贮从编程器输入的用户程序。 ②用扫描方式采集现场输入装置的状态和数据，并存入相应的数据寄存器中。 ③诊断电源及PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误。 ④执行用户程序。从程序存贮器中逐条取出用户程序，经过解释程序解释后逐条执行。完成程序规定的逻辑和算术运算，产生相应的控制信号去控制输出电路，实现程序规定的各种操作。存储器用来存放程序和数据，分为系统程序存储器和用户程序存储器两部分。系统程序存储器用以存放系统程序，包括管理程序，监控程序以及对用户程序做编译处理的解释编译程序。由只读存储器、ROM组成。厂家使用的，内容不可更改，断电不消失。用户存储器分为用户程序存储区和工作数据存储区。由随机存取存储器（RAM）组成。用户使用的。断电内容消失。输入/输出接口是CPU与工业现场装置之间的连接部件，是PLC的重要组成部分。输入接口的功能是采集现场各种开关接点的状态信号，并将其转换成标准的逻辑电平信号送给CPU处理。输出接口的功能是通过输出接口电路把内部的数字电路化成一种信号使负载动作或不动作。编程器是开发、维护PLC控制系统的必备设备。编程器通过电缆与PLC相连接，其主要功能如下： ①通过编程向PLC输入用户程序 ②在线监视PLC的运行情况 ③完成某些特定功能。如将PLC、RAM中的用户程序写入EPROM，或转贮到盒式磁带上；给PLC发出一些必要的命令，如运行、暂停、出错。复位。 6-3．PLC的扫描工作方式分为那几个阶段？各阶段完成什么任务？ PLC的基本工作过程如下： ①输入现场信息：在系统软件的控制下，顺次扫描各输入点．读入各输入点的状态。 ②执行程序：顺次扫描程序中的各条指令，根据输入状态和指令内容进行逻辑运算。 ③输出控制信号：根据逻辑运算的结果，向各输出点发出相应的控制信号，实现所要求的逻辑控制功能。上述过程执行完后，又重新开始，反复地执行。每执行一遍所需的时间称为扫描周期，PLC 的扫描周期通常为10~40ms。 6-5.汇出下列指令程序的梯形图。 1 LD 401 2 AND 402 3 LD 403 4 ANI 404 5 ORB 6 LD 405 7 AND 406 8 LDI 407 9 AND 410 10 ORB

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。

第二次信号与系统作业

信号与系统下半年作业1 一、判断题： 1．拉普拉斯变换满足线性性。 √ 2．拉普拉斯变换是连续时间系统进行分析的一种方法。 √ 3．冲击信号的拉氏变换结果是一个常数。 √ 4．单位阶跃响应的拉氏变换称为传递函数。 × 二、填空题 1．如果一个系统的幅频响应是常数，那么这个系统就称为全通系统。 2．单位冲击信号的拉氏变换结果是 ( 1 ) 。 3．单位阶跃信号的拉氏变换结果是 (1 / s) 。 4．系统的频率响应和系统的传递函数之间的关系是把传递函数中的s 因子用ωj 代替后的数学表达式。 5．从数学定义式上可以看出，当双边拉氏变换的因子s=j ω时，双边拉氏变换的就变成了傅立叶变换的定义式，所以双边拉氏变换又称为广义傅立叶变换。 6、单边拉普拉斯变换(LT)的定义式是:?∞ -=0)()(dt e t f s F st . 7、双边拉普拉斯变换(LT)的定义式是:? ∞ ∞ --=dt e t f s F st )()(. 三、计算题 1. 求出以下传递函数的原函数 1）F （s ）=1/s 解：)()(t u t f = 2）F(s)= 1 1+s 解：f (t)=)(t u e t - 3）F(s)= ) 1(12-s s 解：F(s)= ) 1(1 2-s s = )1)(1(1+-s s s =15.0-+s 15.0++ s -s 1 f (t)= +-)(5.0t u e t -)(5.0t u e t )(t u 2．根据定义求取单位冲击函数和单位阶跃函数的拉氏变换。

L [)](t δ=?+∞ ∞ --dt e t st )(δ=1 L [u (t)]= ?+∞∞ --dt e t u st )(=?+∞ -0dt e st =s 1 3、已知信号)(t f 是因果信号其拉氏变换为F （s ）=2 1 s ，试求)0(f =？答案：0lim )(lim )(lim )0(2 ==?==∞→∞ →→s s s F s t f f s s t 5、已知信号)(t f 是因果信号其拉氏变换为F （s ）= ) 100010() 10)(2(2++++s s s s s ，试求)(∞f =？答案：由终值定理 02.0) 100010() 10)(2(lim )(lim )(2 =++++==∞→→s s s s s s s sF f s s 5、求)()(3 t u t t f =的拉氏变换答案：4 6 )]([s t f L = (Re(s) > 0) 一、判断题（1）如果x(n)是偶对称序列，则X(z)=X(z -1)。 √ （2）时不变系统的响应与激励施加的时刻有关。 × （3）nx(n)的Z 变换结果是-zX(z)。 × （4）单位阶跃序列的Z 变换结果是常数 × 二、填空题 1．对于理想的低通滤波器，所有高于截止频率的频率分量都将不能通过系统，而低于截止频率的频率分量都将能够的通过系统。 2．称X(n)与X （z ）是一对 ZT 变换对。 3离散时间系统是指输入、输出都是序列的系统。 4．在没有激励的情况下，系统的响应称为零输入响应。 5．离散系统的传递函数定义式是： H （z ）=Y(z) / X(z) 。 6。系统的零状态响应等于激励与其单位冲激响应之间的卷积。信号与系统下半年作业2 1、已知序列()f k 的()F z 如下，求初值(0)f , (1)f 及终值()f ∞。

信号与系统实验(新)

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

信号与系统第二次作业资料

《信号与系统》课程研究性学习手册姓名nicai 学号12274078 同组成员指导教师时间

信号的频域分析专题研讨【目的】 (1) 建立工程应用中有效带宽的概念，了解有限次谐波合成信号及吉伯斯现象。 (2) 掌握带限信号，带通信号、未知信号等不同特性的连续时间信号的抽样，以及抽样过程中的参数选择与确定。认识混叠误差，以及减小混叠误差的措施。 (3) 加深对信号频域分析基本原理和方法的理解。 (4) 锻炼学生综合利用所学理论和技术，分析与解决实际问题的能力。【研讨内容】——基础题题目1：吉伯斯现象 (1)以90.0/)2(12 2 ≥+∑=N n n P C C 定义信号的有效带宽，试确定下图所示信号的有效带宽0ωN ，取A =1，T =2。 (2)画出有效带宽内有限项谐波合成的近似波形，并对结果加以讨论和比较。 (3)增加谐波的项数，观察其合成的近似波形，并对结果加以讨论和比较。 t t (a) 周期矩形信号 (b) 周期三角波信号【知识点】连续周期信号的频域分析，有效带宽，吉伯斯现象【信号频谱及有效带宽计算】图示矩形波占空比为50%。（A/2）P T0/2[t-(kT0/2-T0/4)](-1)k-1---- (A/2)(T0/2)Sa(wT0/4)e -jw(kT0/2-T0/4) (-1)k-1 可以发现频域项前面是一个周期函数，我们定量研究后面的指数衰减项就可以了； C0=1/4 1/n π n=1,3,5,7,9…….. Cn= 0 n=2,4,6,8… %输出周期矩形波 T=-10:0.01:10; A=0.5; P=1; y=A*square(P.*T); >> plot(y) %求频谱 >>X=fft(x);

《信号与系统》学习报告

《信号与系统》学习报告姓名：班级：学号：

一、概述在从事科学研究过程中，科学家们借助一定的工具手段或通过一定的思维方式不断发现新现象、新事物，提出新理论、新观点。科学家们揭示事物内在规律的“过程”被学者们提炼、总结为了“科学研究方法”。 “科学研究方法”的存在有利于学术规范的形成，有利于各门学科的可持续发展。从科研角度来讲，科学研究方法的优劣直接影响着科学研究的效果和效率；从学术角度来讲，科学研究方法的理解有助于对该学科的深入探讨。《信号与系统》这门课程在介绍信号与系统分析的基本知识和方法的同时，实际上反映了许多科学研究的思维方法和规律[1]。因此，通过对这门课的知识内容所用“科学研究方法”的讨论和分析，学习科学家们建立模型、分析问题的思维方式和手段是非常有必要的。傅里叶变换与拉普拉斯变换是《信号与系统》这门课程的核心内容，也是处理数学问题和工程问题不可或缺的理论工具。本文主要分析在傅里叶变换及拉普拉斯变换的研究过程中所涉及的科学研究方法。二、科学研究的方法我们主要举例探讨以下三种科学研究方法或思想：（1）“变换”概念的引入：类比于空间变换、正交分解的思想；（2）“傅里叶变换”的引入：改变观察问题的参照系；（3）从傅里叶变换推广到拉普拉斯变换：将局部规律推广到全局。三、在课本内容中的体现与应用 1.类比思想有时人们说，科学的解释在于产生一种还原，将一个疑难的不熟悉的现象还原为我们已经熟悉的事实和原理[2]。比如玻尔的氢原子模型与行星绕日轨道、波动理论与水波的传播，将不熟悉的理论模型“类比于”某个熟悉的现象。在某些特定的情况下，“类比思想”能够帮助我们理解抽象、陌生的概念，是非常有价值的。对于傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换，所谓“变换”无论数学过程多么复杂，其本质都是正交变换，其核心就是一种信号可以用另一种信号作为基函数线性表示。这一概念可以类比为空间中的正交分解；变换的基函数可以类比为空间的基向量；变换过程中的积分

信号与系统期末考试题库及答案

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 ）。

第二次信号与系统作业

的因子s=j ω时，双边拉氏变换的就变成了傅立叶变换的定义式，所以双边拉氏变换又称为广义傅立叶变换。 6、单边拉普拉斯变换(LT)的定义式是:? ∞-=0 )()(dt e t f s F st . 7、双边拉普拉斯变换(LT)的定义式是:?∞ ∞ --=dt e t f s F st )()(. 三、计算题 1. 求出以下传递函数的原函数 1） F （s ）=1/s 解：)()(t u t f = 2） F(s)=11+s 解：f (t)=) (t u e t - 3） F(s)= ) 1(12 -s s 解：F(s)= )1(12-s s =)1)(1(1+-s s s =15.0-+s 15.0++s -s 1 f (t)= +-)(5.0t u e t -)(5.0t u e t ) (t u

2．根据定义求取单位冲击函数和单位阶跃函数的拉氏变换。 L [)](t δ=?+∞ ∞ --dt e t st )(δ=1 L [u (t)]= ?+∞ ∞ --dt e t u st )(=?+∞ -0 dt e st =s 1 3、已知信号)(t f 是因果信号其拉氏变换为F （s ）=2 1s ，试求)0(f =？答案：0 lim )(lim )(lim )0(2 ==?==∞ →∞ →→s s s F s t f f s s t 5、已知信号)(t f 是因果信号其拉氏变换为F （s ） =) 100010() 10)(2(2 ++++s s s s s ，试求)(∞f =？答案：由终值定理 02.0) 100010() 10)(2(lim )(lim )(2 =++++ ==∞→→s s s s s s s sF f s s 5、求)()(3 t u t t f =的拉氏变换答案：4 6)]([s t f L =(Re(s) > 0) 一、判断题（1）如果x(n)是偶对称序列，则X(z)=X(z -1)。