双端拓扑与仿电流感测信号技术在宽或高输入范围DC-DC降压系统中的应用

双端拓扑与仿电流感测信号技术在宽或高输入范围DC-DC降压系统中的应用
双端拓扑与仿电流感测信号技术在宽或高输入范围DC-DC降压系统中的应用

双端拓扑与仿电流感测信号技术在宽或高输入范围DC/DC降压系统中的应用

1、关于宽或高输入范围、低电源输出功率降压稳压系统的问题一般来说,常常采用开关稳压器将不稳定的宽与高输入电压降低为稳定的低输出电压。对于必须通过DC/DC转换降低输入电压的系统来说,采用开关稳压器可大幅提高转换效率,这方面远比线性稳压器好得多。其脉宽调制(PWM)电源供应控制器有单端拓扑结构与双端拓扑双端拓扑结构。1.1单端拓扑结构的控制方法与特征控制方法有二种,即电压模式与电流模式。电压模式是简易、低噪音的控制方法,可满足大输入及输出范围的需求。电流模式是带内置电流限制,拥有快速瞬态响应时间。集成度:集成的软启动(可编程)提供了可预测的启动能力,而内置前沿消隐电路(1eadingedgeblanking),用以抑制MOSFET管开启时的转换所产生的毛刺。性能具有:多种电压模式控制器都具有输入电压前馈能力,可对输入线电压的改变做出即时的响应;绝大部分的控制器都具有内置高电流驱动能力。无须外置MOSFET驱动器;更低的启动电流,以用于脱机应用;低工作电流实现了低负载下的高效率;可编程最小化的责任周期限制,实现了低负载下的高效率(如UCC3581)。特点:在10W~350W脱机工作,DC/DC电源;单端拓扑结构电源(降压型、升压型、回扫型和正向)。1.2双端拓扑结构控制方法与特征其电流模式的控制技术是采用逐周期电源限制(cycle-by-cyclecurrentlimltmg),并以其快速的瞬态响应为特色;而电压模式是多用途,低噪音的控制方法,可实现大的责任周期范围。软开关特征:零电压切换(ZVT)软开关技术最小化了开启时的功率损耗;相位切换、零电压转换控制器最大化了全桥转换器的效率。保护特征:灵活的过电流限制回路提供了可编程的错误保护模式;可编程软启动实现了初始化时及出错之后的可预测启动;高速,逐周期电流限制;最大化责任周期限制以防止变压器饱和;可编程停滞时间(deadtime)控制,防止了电源开关的交叉传导。1.3举例应用——更高集成度的PWM控制器MAX5051MAX5051为双开关拓扑PWM 控制器,比较理想用于建立高性能、同步整流、48V隔离电源。见图1 MAX5051功能引脚与应用示意图。其元件数减少2倍而成本削减3倍。应该说当今大部分内置变压器的直流/直流转换器都采用回扫及正向的电路程式。由于这两种布局的变压器匝数比可以按照不同要求加以设定,因此可以满足大部分降压转换的要求,确保使宽与高输入/输出降压比的应用也可充分发挥转换性能。对于不需要为接地绝缘的系统来说,采用降压稳压器降压稳压器是较为理想的电路布局。降压稳压器电路布局的优点是成本较低,因为这个解决方案无需采用变压器。以下是降压稳压器的电压转换公式:Vout=VIN ×D。

2、新型集成开关DC/DC 转换器设计与应用2.1设计思想效率及小尺寸解决方案。若需同时实现最高转换效率及最小化的解决方案尺寸,那么推荐使用带集成开关的感应转换型转换器是一种理想选择。低功耗DC/DC转换器系列以及与负载点步降DC/DC转换器可实现97%的峰值效率,如T1的TPS6xxxx与TPS54xxx就是一例。其同步校正不仅取代了不便宜的肖特基校正二极管,同时还使转换器效率的提升高达10%。更高的效率意味着电池驱动应用了额外的操作时间,而大电流应用中更低的功耗也放松了对散热设计的要求。因外部仅需电阻、电容及单个电感支持工作,集成的高侧及低侧转换FETs便可有效的降低了占板空间。而取决于不同的输出电流,其集成开关DC/DC转换器可采用如下封装模式:CSP(800mA)、SOT-23(400mA)、QFN-10(1.2A)以及TSSOP-28(13A),从而更减小了解决方案的尺寸。关于输出电流-输出电流典型受限于集成FETs的尺寸,并且对于最小输入电压来说是额定的,如TPS6xxxx系列。而如TPS54xxx 系列输出电流指示为连续可用的输出电流;可实现更高的峰值电流以确保高性能DSP、FPGA 及ASIC系统启动时能有适合的供给。且通过以下方程:Lout=0.65ⅩIswitch(min) Ⅹ(VinⅩVout)可实现对输出电流的粗略估计。对于输出电流低于300mA及效率低于90%的情况,无电感充电泵DC/DC稳压器会是一个成本及空间效益型的选择。关于输入电压-DC /DC转换器能与宽范围的输入源协同运转,包括供电模块、插头式电源(wall supply,或称墙式电源)以及电池。如TPS6xxxx系列及其小外形封装,低静态工作电流都已经为低功耗电

池驱动应用作了最优化。对于电池驱动系统来说,输入电压随着电池放电在大范围内变动。因此,转换器的选择就必须取决于所给定的电池工艺水平及数量。如TPS54xxx SWlFT系列可工作于预调节24V、12V、5V或3.3V的总线电压。关于输出电压-当前的高级DSP、FPGA及ASIC芯片要求更低的电源电压。为实现最大的灵活性,转换器可同时支持额定的及可低至0.7V的可调节输出电压。2.2应用举例——5.5V至36V输入,3A步降DC/DC转换器TPS5430TPS5430 3A DC/DC转换器对于采用通用12V或24V电源轨的大范围应用来说是理想的选择。采用相应的SWIFT软件工具能大大地降低开发时间。图2为TPS5430功能与应用示意图。其主要特点为:集成110mΩ N道沟MOSFET;固定的500kHz转换频率;可调节输出电压低至 1.23V;具有内置补偿与内置慢启动及内置阴极负载二极管(bootstrapdiode);电压前馈与内置过电流保护及热关断;仅有18μA的关断静态电流;-40℃至125℃的工作交汇温度范围;封装模式:小型化热强化型8引脚S01CPower PAD封装应用领域:在消费应用方面,如机顶盒、DVD、LCD显示;亦可在工业及车载音频电源与电池充电器、高功率LED电源及12/24-V分布式电源系统上应用。3、高与宽输入范围DC/DC降压稳压系统典型应用举例可整合76V输入、低静态电流、2A降压型DC-DC转换器图3(a) MAX5090功能与应用示意图。其特征为:无需使用MOV或TVS;6.5V至76V宽输入电压范围;承受高达80V汽车甩负载;高性能,满载下具有92%的高效率,无负载时310μA低静态电流,19μA低关断电流;为严酷的汽车环境而设计,确保工作在-40℃至+125℃结温范围内,打嗝模式短路保护,保持器件凉态,热关断和短路限流。上述功能可整合在5mm X 5mmTQFN 封装内。3.2频率最高并具有宽输入电压范围(5V至23V)的2A DC-DC转换器MAX5089见图3(b)示意。其特征为:2.2MHz开关频率,避免噪声干扰敏感的AM波段或ADSL2+频段;5V±10%或5.5V至23V的宽Vin范围,适合宽广的汽车电压范围和对xDSL和机顶盒的宽电压范围墙上适配器进行稳压及用于控制7V至14V的粗调中间总线电压非常理想;高效,同步整流驱动器允许在宽Vin范围内实现最高效率。图3(b)为MAX5089功能与应用示意图。

4、仿电流感测仿电流感测信号技术在DC/DC降压稳压系统设计中应用4.1仿电流感测信号技术的引出降压稳压器常用的调制控制方法有电压模式(VM)、电流模式(CM)及恒定导通时间(COT)等三种。电流模式控制可以轻易提供环路补偿,而且本身还有线路前馈补偿,因此颇受电源供应系统设计者的欢迎。一般来说:电压模式控制不会轻易受噪音的干扰,但瞬态响应及稳定性等方面的表现则不及电流模式。若采用恒定导通时间的控制方法:大部分稳定性的问题都会自动消失,而且线路及负载的瞬念响应也较为理想。但采用恒定导通时间控制的稳压器并非以恒定的开关频率操作,因此不能与外置时钟保持同步。传统的电流模式控制方法有它的缺点。图4所示的是采用电流模式控制方法的降压稳压器的结构框图。稳压器的输出电压不但受监控,而且可与参考电压互相参照比较,一旦出现误差信号,便会传送到脉冲宽度调制器(PWM)。电压模式与电流模式的控制方式完全不同,原因在于两者的调制斜波信号来自不同的信号源。执行电流模式控制功能所需的调制斜波信号是一种与降压开关降压开关电流成正比的信号。电感器的电流会在开关导通期间流入降压开关。通电后,电感器电流的波形斜率为正数的(VIN—Vout)/L。降压开关电流的测量数值必须准确,而且有关数字要尽快测出,以便产生调制斜波信号。电流模式控制的主要缺点是很难取得降压开关电流信号。

4.2关于仿电流感测信号技术的特征要快速而准确测量降压开关的电流并不容易,但可以采用新的方法模拟降压开关电流,而无需真正测量电流,避开测量的准确性问题。以降压稳压器来说,电感器电流是降压开关电流及自由轮转(续流)二极管电流的总和(图5为仿电流感测信号技术的降压稳压器波形示意),降压开关电流波形由两个部分组成,其中有基本或消隐电平信号,也有斜波信号。消隐电平信号是整个开关周期的最低电感器电流值(谷值)。当降压开关启动,而自由轮转(续流)二极管关闭的一瞬间,电感器电流便处于最低值。电感器电流处于谷值时,降压开关及二极管的电流也同样处于其最低值。我们可以在降压开关启动前利

用采杆及保持的方法进行采样,以测量自由轮转(续流)二极管的电流,所得的测量数值可以用来捕捉消隐电平信号。降压开关电流波形的另—组成部分是信号的斜波。电感器电压是降压开关启动后的输入/输出电压差。这个电压有足够的强度,可将正数斜率的斜波电流输入电感器及降压开关。斜波电流的斜率为di/dt=(VIN—Vout)/L。可以选择适当的斜波电容值CRAMP,以确保电容器电压斜率与电感器电流斜率成正比。

信号与系统实验总结1

实验总结 班级:10电子班学号:1039035 姓名:田金龙这学期的实验都有:信号的时域分析、线性时不变系统的时域分析、连续时间信号系统的频域分析、连续时间在连续时间信号的频域LTI系统的复频域分析、连续时间LTI系统的频域分析。在这学期的学习中学习了解到很多关于信号方面的处理方法加上硬件动手的实践能力,让我对课堂上所学到的知识有了更深层次的理解也加深了所学知识的印象。下面则是对每次实验的分析和总结: 实验一:信号的时域分析 在第一次试验中进行信号的时域分析还有的就是学会使用MATLAB软件来利用它实现一些相关的运算并且绘制出相关的信号图。在时域分析中掌握连续时间信号和离散时间信号的描述方法,并能够实现各种信号的时域变化和运算。了解单位阶跃信号和单位冲激信号的拓展函数,以便于熟悉这两种函数在之后的程序中的应用。在能够对简单信号的描述的前提下,通过一些简单的程序,实现信号的分析,时域反相,时域尺度变换和周期信号的描述。 clear, close all dt=0.01; t=-2:dt:2; x=u(t); plot(t,x) title('u signal u(t)') grid on 连续时间信号的时域分析后,则是离散时间信号的仿真。通过对连续时间信号的描述和对离散时间信号的描述,发现它们的不同之处在于对时间的定义和对函数的图形描述。在离散时间信号的图形窗口描述时,使用的是stem(n,x)函数。 在硬件实验中,使用一些信号运算单元,加法器,减法器,倍乘器,反相器,积分器和微分器。输入相应的简单信号,观察通过不同运算单元输出的信号。 实验二:线性时不变系统的时域分析 在线性时不变系统的时域分析中主要研究的就是信号的卷积运算,学会进行信号的卷积

杭电数字信号处理实验7

信号、系统与信号处理实验Ⅱ 实验报告 姓名:王健 学号:14072119 班级:14083413 上课时间:周五-六七八

实验名称:用双线性变换法设计IIR数字滤波器 一、实验目的 熟悉模拟巴特沃兹滤波器设计和用双线性变换法设计IIR数字滤波器的方法 二、实验原理与要求 实验原理 利用双线性变换法设计IIR数字滤波器,首先要设计出满足指标要求的模拟滤波器的传递函数Ha(s),然后由Ha(s)通过双线性变换可得要设计的IIR数字滤波器的系统函数H(z),如果给定的指标为数字滤波器的指标,直接利用模拟滤波器的低通原理,通过式子 到式子 的频率变换关系,可一步完成数字滤波器的设计。式中是低通模拟滤波器的截止频率 实验要求 (1)编写用双线性变换法设计的巴特沃兹低通IIR滤波器的程序,要求通带内频率低于,容许幅度误差在1dB之内,频率在到之间的阻带衰减大于10dB。 (2)用法设计的巴特沃兹低通IIR滤波器,要求使用buttord,butter和biliner函数,滤波器技术指标:取样频率为1Hz;通带内衰减小于1Db; 阻带临界频率0.3Hz,阻带内衰减大于25dB。 (3)以pi/64为取样间隔,在屏幕上打印出数字滤波器的频率区间[0 pi]上的幅频响应特性曲线。 (4)在屏幕上打印出H(z)的分子,分母多项式系数。 三、实验程序与结果 1. 用双线性变换法设计的巴特沃兹低通IIR滤波器的程序,要求通带内频率低于,容许幅度误差在1dB之内,频率在到之间的阻带衰减大于10dB。 clear;clc;close all; Rp=1; Rs=10; Fs=1; Ts=1/Fs

杭电《过程控制系统》实验报告

实验时间:5月25号 序号: 杭州电子科技大学 自动化学院实验报告 课程名称:自动化仪表与过程控制 实验名称:一阶单容上水箱对象特性测试实验 实验名称:上水箱液位PID整定实验 实验名称:上水箱下水箱液位串级控制实验 指导教师:尚群立 学生姓名:俞超栋 学生学号:09061821

实验一、一阶单容上水箱对象特性测试实验一.实验目的 (1)熟悉单容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线。 (2)根据由实际测得的单容水箱液位的阶跃响应曲线,用相关的方法分别确定它们的参数。二.实验设备 AE2000型过程控制实验装置,PC机,DCS控制系统与监控软件。 三、系统结构框图 单容水箱如图1-1所示: Q2 图1-1、单容水箱系统结构图 四、实验原理 阶跃响应测试法是系统在开环运行条件下,待系统稳定后,通过调节器或其他操作器,手动改变对象的输入信号(阶跃信号),同时记录对象的输出数据或阶跃响应曲线。然后根据已给定对象模型的结构形式,对实验数据进行处理,确定模型中各参数。 图解法是确定模型参数的一种实用方法。不同的模型结构,有不同的图解方法。单容水箱对象模型用一阶加时滞环节来近似描述时,常可用两点法直接求取对象参数。 如图1-1所示,设水箱的进水量为Q1,出水量为Q2,水箱的液面高度为h,出水阀

h1( t ) h1(∞ ) 0.63h1(∞) 0 T V 2固定于某一开度值。根据物料动态平衡的关系,求得: 在零初始条件下,对上式求拉氏变换,得: 式中,T 为水箱的时间常数(注意:阀V 2的开度大小会影响到水箱的时间常数),T=R 2*C ,K=R 2为单容对象的放大倍数,R 1、R 2分别为V 1、V 2阀的液阻,C 为水箱的容量系数。令输入流量Q 1 的阶跃变化量为R 0,其拉氏变换式为Q 1(S )=R O /S ,R O 为常量,则输出液位高度的拉氏变换式为: 当t=T 时,则有: h(T)=KR 0(1-e -1)=0.632KR 0=0.632h(∞) 即 h(t)=KR 0(1-e -t/T ) 当t —>∞时,h (∞)=KR 0,因而有 K=h (∞)/R0=输出稳态值/阶跃输入 式(1-2)表示一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数,如图1-2所示。当由实验求得图1-2所示的 阶跃响应曲线后,该曲线上升到稳态值的63%所对应时间,就是水箱的时间常数T ,该时间常数T 也可以通过坐标原点对响应曲线 图 1-2、 阶跃响应曲线

杭电_数字信号处理课程设计_实验5

实验5 IIR和FIR滤波器过滤信号的实现及比较:以心电信号为例 一、实验目的 1、探究心电信号的初步分析。心电信号(频率-般在0.05Hz ~100Hz范围)是一种基本的人体生理信号,体表检测人体心电信号中常带有工频干扰(50HZ)、基线漂移(频率低于0.5Hz)和肌电干扰等各种噪声。 2、为了得到不失真的原始心电信号,需要滤波预处理。设计数字低通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器,用MATLAB软件对含噪心电信号分别进行高通、带阻和低通滤波等处理,将心电信号中的低频基线漂移、50Hz 工频高频和高频杂波进行滤除。 3、通过观察对含噪心电图信号的滤波作用,获得数字滤波的感性知识。 二、实验要求及内容 实验题目: 给定一组干净心电信号数据,数据文件存于C盘Ecg.txt。采样频率Fs = 500Hz。 1、编写程序读出心电信号,并在屏幕上打印出其波形。 2、产生模拟高斯白噪声信号,与干净心电混合,设计一个IIR低通滤波器和一个FIR 低通滤波器分别滤除心电信号中的白噪声干扰,调整白噪声信噪比大小,对滤波前后的心电信号的频谱进行分析比较。其中数字低通滤波器指标要求,通带截止频率Wp=0.1π,阻带截止频率 Ws=0.16π,阻带衰减不小于15 dB,通带衰减不大于1 dB。 要求:编写一个IIR低通滤波器和一个FIR低通滤波器仿真程序,在屏幕上打印出数字滤波器的频率区间[0, π]上的幅频响应特性由线(H(e^jw)) ;计算其对含噪心电信号的低通滤波响应序列,并在屏幕上打印出干净心电信号波形,含工频干扰的心电信号波形以及IIR低通滤波和FIR低通后的信号波形,并进行比较;同时对滤波前后的心电信号的频谱进行分析比较,并在屏幕上打印出滤波前后的心电信号的频谱,观察其变化。 3、产生模拟工频信号,与干净心电混合,设计一个带阻滤波器(50Hz 陷波器)滤除心电信号中的电源线干扰,调整工频幅度大小,对滤波前后的心电信号的频谱进行分析比较。其中带阻滤波器指标要求,通带下限频率Wp1=0.18π,阻带下截止频率Ws1=0.192 π,阻带上截止频率Ws2=0.208π,通带上限频率Wp2=0.22π,阻带衰减不小于15 dB, 通带衰减不大于1 dB。 要求:编写IIR带阻滤波器仿真程序,在屏幕上打印出数字滤波器的频率区间[0, π]上的幅频响应特性由线(H(e^jw ));计算其对含工频干扰的心电信号的带阻滤波响应序列,并在屏幕上打印出干净心电信号波形,含工频干扰的心电信号波形以及滤波后的信号波形,并进行比较;同时对滤波前后的心电信号的频谱进行分析比较,并在屏幕上打印出滤波前后的心电信号的频谱,观察其变化。 4、产生模拟基线漂移信号,与干净心电信号混合,设计一个高通滤波器滤除心电信号中的基线低频干扰,调整基线的幅度大小,对滤波前后的心电信号的频谱进行分析比较。其中,高通滤波器指标要求,通带截止频率Wp=0.0028π,阻带截止频率Ws=0.0012π,阻带衰减不小于15 dB,通带衰减不大于1 dB。 要求:编写IIR高通滤波器(或FIR高通滤波器)仿真程序,在屏幕上打印出数字滤波器的频率区间[0,π]上的幅频响应特性由线(H(e^jw);计算其对含基线低频干扰的心电信号的高通滤波响应序

信号与系统实验实验报告

信号与系统实验实验报 告 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

实验五连续系统分析一、实验目的 深刻理解连续时间系统的系统函数在分析连续系统的时域特性、频域特性及稳定性中的重要作用及意义,掌握根据系统函数的零极点设计简单的滤波器的方法。掌握利用MATLAB分析连续系统的时域响应、频响特性和零极点的基本方法。 二、实验原理 MATLAB提供了许多可用于分析线性时不变连续系统的函数,主要包含有系统函数、系统时域响应、系统频域响应等分析函数。 三、实验内容 1.已知描述连续系统的微分方程为,输入,初始状态 ,计算该系统的响应,并与理论结果比较,列出系统响应分析的步骤。 实验代码: a=[1 10]; b=[2]; [A B C D]=tf2ss(b,a); sys=ss(A,B,C,D); t=0: :5; xt=t>0; sta=[1]; y=lsim(sys,xt,t,sta); subplot(3,1,1); plot(t,y); xlabel('t'); title('系统完全响应 y(t)'); subplot(3,1,2); plot(t,y,'-b'); hold on yt=4/5*exp(-10*t)+1/5; plot(t,yt,' : r'); legend('数值计算','理论计算'); hold off xlabel('t'); subplot(3, 1 ,3); k=y'-yt; plot(t,k); k(1) title('误差');

实验结果: 结果分析: 理论值 y(t)=0. 8*exp(-10t)*u(t)+ 程序运行出的结果与理论预期结果相差较大误差随时间增大而变小,初始值相差最大,而后两曲线基本吻合,表明该算法的系统响应在终值附近有很高的契合度,而在初值附近有较大的误差。 2.已知连续时间系统的系统函数为,求输入分别为,, 时,系统地输出,并与理论结果比较。 a=[1,3,2,0]; b=[4,1]; sys=tf(b,a); t=0: :5; x1=t>0; x2=(sin(t)).*(t>0); x3=(exp(-t)).*(t>0); y1=lsim(sys,x1,t); y2=lsim(sys,x2,t); y3=lsim(sys,x3,t); subplot(3,1,1); plot(t,y1); xlabel('t'); title('X(t)=u(t)'); subplot(3,1,2); plot(t,y2); xlabel('t'); title('X(t)=sint*u(t)'); subplot(3, 1 ,3); plot(t,y3); xlabel('t'); title('X(t)=exp(-t)u(t)'); 实验结果: 结果分析: a=[1,3,2,0]; b=[4,1]; sys=tf(b,a); t=0: :5; x1=t>0; x2=(sin(t)).*(t>0); x3=(exp(-t)).*(t>0); y1=lsim(sys,x1,t); y2=lsim(sys,x2,t); y3=lsim(sys,x3,t); subplot(3,1,1); plot(t,y1,'-b');

数字信号处理实验报告(实验1_4)

实验一 MATLAB 仿真软件的基本操作命令和使用方法 实验容 1、帮助命令 使用 help 命令,查找 sqrt (开方)函数的使用方法; 2、MATLAB 命令窗口 (1)在MATLAB 命令窗口直接输入命令行计算3 1)5.0sin(21+=πy 的值; (2)求多项式 p(x) = x3 + 2x+ 4的根; 3、矩阵运算 (1)矩阵的乘法 已知 A=[1 2;3 4], B=[5 5;7 8],求 A^2*B

(2)矩阵的行列式 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9],求A (3)矩阵的转置及共轭转置 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9],求A' 已知B=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i], 求B.' , B' (4)特征值、特征向量、特征多项式 已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4] ,求矩阵A的特征值、特征向量、特征多项式;

(5)使用冒号选出指定元素 已知:A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];求A 中第3 列前2 个元素;A 中所有列第2,3 行的元素; 4、Matlab 基本编程方法 (1)编写命令文件:计算1+2+…+n<2000 时的最大n 值;

(2)编写函数文件:分别用for 和while 循环结构编写程序,求 2 的0 到15 次幂的和。

5、MATLAB基本绘图命令 (1)绘制余弦曲线 y=cos(t),t∈[0,2π]

(2)在同一坐标系中绘制余弦曲线 y=cos(t-0.25)和正弦曲线 y=sin(t-0.5), t∈[0,2π] (3)绘制[0,4π]区间上的 x1=10sint 曲线,并要求: (a)线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号; (b)坐标轴控制:显示围、刻度线、比例、网络线 (c)标注控制:坐标轴名称、标题、相应文本; >> clear;

杭电通信系统课程设计报告实验报告

通信系统课程设计实验报告 XX:田昕煜 学号:13081405 班级:通信四班 班级号:13083414 基于FSK调制的PC机通信电路设计

一、目的、容与要求 目的: 掌握用FSK调制和解调实现数据通信的方法,掌握FSK调制和解调电路中相关模块的设计方法。初步体验从事通信产品研发的过程. 课程设计任务:设计并制作能实现全双工FSK调制解调器电路,掌握用Orcad Pspice、Protel99se进行系统设计及电路仿真。 要求:合理设计各个电路,尽量使仿真时的频率响应和其他参数达到设计要求。尽量选择符合标称值的元器件构成电路,正确完成电路调试。 二、总体方案设计 信号调制过程如下: 调制数据由信号发生器产生(电平为TTL,波特率不超过9600Baud),送入电平/幅度调整电路完成电平的变换,再经过锁相环(CD4046),产生两个频率信号分别为30kHz和40kHz(发“1”时产生30kHz方波,发“0”时产生40kHz方波),再经过低通滤波器2,变成平滑的正弦波,最后通过线圈实现单端到差分信号的转换。

信号的解调过程如下: 首先经过带通滤波器1,滤除带外噪声,实现信号的提取。在本设计中FSK 信号的解调方式是过零检测法。所以还要经过比较器使正弦信号变成方波,再经过微分、整流电路和低通滤波器1实现信号的解调,最后经过比较器使解调信号成为TTL电平。在示波器上会看到接收数据和发送数据是一致的。 各主要电路模块作用: 电平/幅度调整电路:完成TTL电平到VCO控制电压的调整; VCO电路:在控制电压作用下,产生30KHz和40KHz方波; 低通2:把30KHz、40KHz方波滤成正弦波; 线圈:完成单端信号和差分信号的相互转换; 带通1:对带外信号抑制,完成带信号的提取; 限放电路:正弦波整形成方波,同时保留了过零点的信息; 微分、整流、脉冲形成电路:完成信号过零点的提取; 低通1:提取基带信号,实现初步解调; 比较器:把初步解调后的信号转换成TTL电平 三、单元电路设计原理与仿真分析 (1)带通1(4阶带通)-- 接收滤波器(对带外信号抑制,完成带信号的提取) 要求通带:26KHz—46KHz,通带波动3dB; 阻带截止频率:fc=75KHz时,要求衰减大于10dB。经分析,二级四阶巴特沃斯带通滤波器来提取信号。 具体数值和电路见图1仿真结果见图2。

数字信号处理实验及参考程序

数字信号处理实验实验一离散时间信号与系统及MA TLAB实现 1.单位冲激信号: n = -5:5; x = (n==0); subplot(122); stem(n, x); 2.单位阶跃信号: x=zeros(1,11); n0=0; n1=-5; n2=5; n = n1:n2; x(:,n+6) = ((n-n0)>=0); stem(n,x); 3.正弦序列: n = 0:1/3200:1/100; x=3*sin(200*pi*n+1.2); stem(n,x); 4.指数序列 n = 0:1/2:10; x1= 3*(0.7.^n); x2=3*exp((0.7+j*314)*n); subplot(221); stem(n,x1); subplot(222); stem(n,x2); 5.信号延迟 n=0:20; Y1=sin(100*n); Y2=sin(100*(n-3)); subplot(221); stem(n,Y1); subplot(222); stem(n,Y2);

6.信号相加 X1=[2 0.5 0.9 1 0 0 0 0]; X2=[0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7]; X=X1+X2; stem(X); 7.信号翻转 X1=[2 0.5 0.9 1]; n=1:4; X2=X1(5-n); subplot(221); stem(n,X1); subplot(222); stem(n,X2); 8.用MATLAB计算序列{-2 0 1 –1 3}和序列{1 2 0 -1}的离散卷积。a=[-2 0 1 -1 3]; b=[1 2 0 -1]; c=conv(a,b); M=length(c)-1; n=0:1:M; stem(n,c); xlabel('n'); ylabel('幅度'); 9.用MA TLAB计算差分方程 当输入序列为时的输出结果。 N=41; a=[0.8 -0.44 0.36 0.22]; b=[1 0.7 -0.45 -0.6]; x=[1 zeros(1,N-1)]; k=0:1:N-1; y=filter(a,b,x); stem(k,y) xlabel('n'); ylabel('幅度') 10.冲激响应impz N=64; a=[0.8 -0.44 0.36 0.22];

07杭电信号与系统期末试题

2007信号卷 一.填空题(每小题3分,10小题,共30分) 1.信号)3 π cos()4πsin()(t t t f +=的基本周期是 。 2.信号)()(n u n x =的功率是 。 3.=+?∞ -ττδd )1(t 。 4.信号)()(t u t f =的傅里叶变换为 。 5.信号)()(n u n x =的算子表示为 。 6.{}{}=-*--2012 112 。 7.已知LTI 系统方程)()()(2)(d d t u t t r t r t +=+δ且1)0(=-r ,则=+)0(r 。 8.无失真传输系统)1(2)(-=t e t r ,其冲激响应为=)(t h 。 9.信号)()1()(t u t t f +=的拉氏变换为 。 10.已知)21(232 3)(22<<+-+=z z z z z X ,则=)(n x 。 解答:1.24;2.0.5 ;3.)1(+t u ;4.ωωδj 1)(π+;5.)(1 n E E δ-; 6.{}21304--;7.2;8.)1(2-t δ;9. )0(12>+σs s ; 10.())1(27)(5)(----n u n u n n δ 二.画图题(每小题5分,4小题,共20分) 1.信号)(t f 的波形如题图2-1,画出)42(+t f 的波形。 题图2-1 解: 2.已知周期函数)(t f 半个周期的波形如题图2-2,根据下列条件画出)(t f 在一个周期()10T t <≤ 的波 形。(1))(t f 是偶函数; (2))(t f 是奇函数。

题图2-2 解:(1)()t f 是偶函数,则()()t f t f =-,波形对称于纵轴。 题图2-12 ① 对褶得()t f 1 ②将()t f 1向右平移1T 得()t f 2 ③取10T -的波形得到()t f 在一 个周期()10T t <≤ 的波形。如图(1)所示。 图(1) (2))(t f 是奇函数,波形对称于原点。过程与(1)相似,如图(2)。 图(2) 3.已知系统的传输算子233 )(2+++=p p p p H ,画出并联结构的信号流图。 解:p p p p p p p p p p H 2 11 1122112233)(2+- ++=+-++=+++= 4.系统方程为)1()2(3)1(2)(-=-+-+n x n y n y n y ,画出信号流图。 解:23211)(E E E E H ++=

杭电通信系统课程设计实验报告

通信系统课程设计实验报告 姓名:田昕煜 学号: 13081405 班级:通信四班 班级号: 13083414

基于FSK调制的PC机通信电路设计 一、目的、内容与要求 目的: 掌握用FSK调制和解调实现数据通信的方法,掌握FSK调制和解调电路中相关模块的设计方法。初步体验从事通信产品研发的过程. 课程设计任务:设计并制作能实现全双工FSK调制解调器电路,掌握用Orcad Pspice、Protel99se进行系统设计及电路仿真。 要求:合理设计各个电路,尽量使仿真时的频率响应和其他参数达到设计要求。尽量选择符合标称值的元器件构成电路,正确完成电路调试。 二、总体方案设计 信号调制过程如下: 调制数据由信号发生器产生(电平为TTL,波特率不超过9600Baud),送入电平/幅度调整电路完成电平的变换,再经过锁相环(CD4046),产生两个频率信号分别为30kHz和40kHz(发“1”时产生30kHz方波,发“0”时产生40kHz方波),再经过低通滤波器2,变成平滑的正弦波,最后通过线圈实现单端到差分信号的转换。 信号的解调过程如下: 首先经过带通滤波器1,滤除带外噪声,实现信号的提取。在本设计中FSK 信号的解调方式是过零检测法。所以还要经过比较器使正弦信号变成方波,再经过微分、整流电路和低通滤波器1实现信号的解调,最后经过比较器使解调信号成为TTL电平。在示波器上会看到接收数据和发送数据是一致的。 各主要电路模块作用: 电平/幅度调整电路:完成TTL电平到VCO控制电压的调整; VCO电路:在控制电压作用下,产生30KHz和40KHz方波; 低通2:把30KHz、40KHz方波滤成正弦波; 线圈:完成单端信号和差分信号的相互转换;

通信系统拓扑图查看

通信系统拓扑图查看 一、项目知识预备 1.拓扑图的基本概念 拓扑图是由网络节点设备和通信介质构成的网络结构图。在选择拓扑结构时,主要考虑的因素有:安装的相对难易程度、重新配置的难易程度、维护的相对难易程度、通信介质发生故障时,受到影响的设备的情况.以下是相关术语的基本概念。 (1).节点 节点就是网络单元。网络单元是网络系统中的各种数据处理设备、数据通信控制设备和数据终端设备。 节点分为:转节点,它的作用是支持网络的连接,它通过通信线路转接和传递信息; 访问节点,它是信息交换的源点和目标。 (2).链路 链路是两个节点间的连线。链路分“物理链路”和“逻辑链路”两种,前者是指实际存在的通信连线,后者是指在逻辑上起作用的网络通路。链路容量是指每个链路在单位时间内可接纳的最大信息量。 (3).通路 通路是从发出信息的节点到接收信息的节点之间的一串节点和链路。也就是说,它是一系列穿越通信网络而建立起的节点到节点的链路. 2. 拓扑图的作用 拓扑图的作用在于反应网络中各实体间的结构关系。网络拓扑设计地好坏对整个网络的性能和经济性有重大影响。 3. 通信系统的基本结构与分层方式 基本结构有以下六种结构方式: (1).星型结构 星型结构的优点是结构简单、建网容易、控制相对简单。其缺点是属集中控制,主节点负载过重,可靠性低,通信线路利用率低。一个星型拓扑可以隐在另一个星型拓扑里而形成一个树型或层次型网络拓扑结构。相对其他网络拓扑来说安装比较困难,比其他网络拓扑使用的电缆要多。容易进行重新配置,只需移去、增加或改变集线器某个端口的连接,就可进行网络重新配置。由于星型网络上的所有数据都要通过中心设备,并在中心设备汇集,星型拓扑维护起来比较容易。受故障影响的设备少,能够较好地处理。 (2).总线结构 总线结构是比较普遍采用的一种方式,它将所有的入网计算机均接入到一条通信线上,为防止信号反射,一般在总线两端连有终结器匹配线路阻抗,总线结构的优点是信道利用率较高,结构简单,价格相对便宜。缺点是同一时刻只能有两个网络节点相互通信,网络延伸距离有限,网络容纳节点数有限。在总线上只要有一个点出现连接问题,会影响整个网络的正常运行。目前在局域网中多采用此种结构。总线拓扑网络通常把短电缆(分支电缆)用电缆接头连接到一条长电缆(主干)上去。总线拓扑网络通常是用

数字信号处理实验

实验六: 用FFT对信号作频谱分析 一、实验目的 1.了解双音多频信号的产生、检测、包括对双音多频信号进行DFT时的参数选择等。 2.初步了解数字信号处理在是集中的使用方法和重要性。 3.掌握matlab的开发环境。 二、实验原理与方法 1、引言 双音多频(Dual Tone Multi Frequency, DTMF)信号是音频电话中的拨号信号,由美国AT&T贝尔公司实验室研制,并用于电话网络中。这种信号制式具有很高的拨号速度,且容易自动监测识别,很快就代替了原有的用脉冲计数方式的拨号制式。这种双音多频信号制式不仅用在电话网络中,还可以用于传输十进制数据的其它通信系统中,用于电子邮件和银行系统中。这些系统中用户可以用电话发送DTMF信号选择语音菜单进行操作。DTMF信号系统是一个典型的小型信号处理系统,它要用数字方法产生模拟信号并进行传输,其中还用到了D/A变换器;在接收端用A/D变换器将其转换成数字信号,并进行数字信号处理与识别。为了系统的检测速度并降低成本,还开发一种特殊的DFT算法,称为戈泽尔(Goertzel)算法,这种算法既可以用硬件(专用芯片)实现,也可以用软件实现。下面首先介绍双音多频信号的产生方法和检测方法,包括戈泽尔算法,最后进行模拟实验。下面先介绍电话中的DTMF信号的组成。在电话中,数字0~9的中每一个都用两个不同的单音频传输,所用的8个频率分成高频带和低频带两组,低频带有四个频率:679Hz,770Hz,852Hz和941Hz;高频带也有四个频率:1209Hz,1336Hz,1477Hz和1633Hz.。每一个数字均由高、低频带中各一个频率构成,例如1用697Hz和1209Hz两个频率,信号用表示。这样8个频率形成16种不同的双频信号。具体号码以及符号对应的频率如表10.6.1所示。表中最后一列在电话中暂时未用。DTMF信号在电话中有两种作用,一个是用拨号信号去控制交换机接通被叫的用户电话机,另一个作用是控制电话机的各种动作,如播

杭电信号与系统实验离散时间系统的时域分析

《信号、系统与信号处理实验I》 实验报告 实验名称:离散时间系统的时域分析 姓名: 学号: 专业:通信工程 实验时间 杭州电子科技大学 通信工程学院

一、实验目的 1.通过matlab 仿真一些简单的离散时间系统,并研究它们的时域特性。 2.掌握利用matlab 工具箱求解LTI 系统的单位冲激响应。 二、实验内容 1、离散时间系统的时域分析 1.1 线性与非线性系统 假定系统为y[n]-0.4y[n-1]=2.24x[n]+2.49x[n-1](2.9) 输入三个不同的输入序列x1[n]、x2[n]和,计算并求出相应的三个输出,并判断是否线性。x[n]=a x1[n]+b x2[n] clear all; n=0:40; a=2;b=-3; x1=cos(2*pi*0.1*n); x2=sin(2*pi*0.4*n); x=a*x1+b*x2; num=[2.24 2.49]; den=[1 -0.4]; y1=filter(num.den,x1); y2=filter(num.den,x2); y=filter(num.den,x); yt=a*y1+b*y2; d=y-yt;%计算差值输出d[n] subplot(3,1,1) stem(n,y); ylabel(‘振幅’); subplot(3,1,2) stem(n,yt); ylabel(‘振幅’); subplot(3,1,3) stem(n,d); ylabel(‘振幅’); title(‘差信号’) (1)假定另一个系统为y[n]=x[n]+3.2x[n-2],修改以上程序,通过绘出的图形判断该系统是否线性系统。 1.2 时变与时不变系统 根据(2.9)的系统,产生两个不同的输入序列x[n]和x[n-D],根据输出判断是否时不变系统。 clear all; n=0:40; a=2;b=-3; D=10; x=cos(2*pi*0.1*n); xd=[zeros(1,D) x]; num=[2.24 2.49]; den=[1 -0.4]; y=filter(num.den,x); yd=filter(num.den,xd); d=y-yd(1+D:41+D);%计算差值输d[n] subp lot(3,1,1) stem(n,y); ylabel(‘振幅’); title(‘输出y[n]’);grid; subplot(3,1,2)

数字信号处理实验——维纳滤波器设计..

实验一 维纳滤波 1. 实验内容 设计一个维纳滤波器: (1) 产生三组观测数据,首先根据()(1)()s n as n w n =-+产生信号()s n ,将其加噪,(信噪比分别为20,10,6dB dB dB ),得到观测数据123(),(),()x n x n x n 。 (2) 估计()i x n ,1,2,3i =的AR 模型参数。假设信号长度为L ,AR 模型阶数为N ,分析实验结果,并讨论改变L ,N 对实验结果的影响。 2. 实验原理 滤波目的是从被噪声污染的信号中分离出有用的信号来,最大限度地抑制噪声。对信号进行滤波的实质就是对信号进行估计。滤波问题就是设计一个线性滤波器,使得滤波器的输出信号()y n 是期望响应()s n 的一个估计值。下图就是观测信号的组成和信号滤波的一般模型。 观测信号()()()x n s n v n =+ 信号滤波的一般模型 维纳滤波解决从噪声中提取信号的滤波问题,并以估计的结果与真值之间的误差均方值最小作为最佳准则。它根据()()(),1, ,x n x n x n m --估计信号的当前 值,它的解以系统的系统函数()H z 或单位脉冲()h n 形式给出,这种系统常称为最佳线性滤波器。 维纳滤波器设计的任务就是选择()h n ,使其输出信号()y n 与期望信号()d n 误差的均方值最小。

假设滤波系统()h n 是一个线性时不变系统,它的()h n 和输入信号都是复函数,设 ()()()h n a n jb n =+ 0,1, n = 考虑系统的因果性,可得到滤波器的输出 ()()()()()0 *m y n h n x n h m x n m +∞ ===-∑ 0,1, n = 设期望信号()d n ,误差信号()e n 及其均方误差()2 E e n ???? 分别为 ()()()()()e n d n y n s n y n =-=- ()()()()()()22 2 0m E e n E d n y n E d n h m x n m ∞=?? ????=-=--????? ????? ∑ 要使均方误差为最小,需满足: ()() 2 0E e n h j ?????=? 整理得()()0E x n j e n *??-=??,等价于()()0E x n j e n * ??-=?? 上式说明,均方误差达到最小值的充要条件使误差信号与任一进入估计的输入信号正交,这就是正交性原理。 将()()0E x n j e n * ??-=??展开,得 ()()()()00m E x n k d n h m x m +∞ *** =????--=?? ???? ?∑ 整理得 ()()()0 dx xx m r k h m r m k +∞ *=-=-∑ 0,1,2, k = 等价于()()()()()0 dx xx xx m r k h m r k m h k r k +∞ ==-=*∑ 0,1,2, k = 此式称为维纳-霍夫(Wiener-Holf )方程。解此方程可得到最优权系数 012,,, h h h ,此式是Wiener 滤波器的一般方程。 定义

信号与系统实验指导全部实验答案

00.51 1.52 2.53-2-1.5-1-0.50 0.5 1 1.52正弦信号 -20-15-10-505101520 -0.4 -0.200.20.40.60.81抽样信 号 -0.500.51 1.52 2.53 00.5 11.5 2矩形脉冲信 号 -1 012345 -0.5 0.5 1 1.5 单位跃阶信号 实验一 连续时间信号的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MA TLAB 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 的内部函数。为了表示连续时间信号,需定义某一时间或自变量的范围和取样时间间隔,然后调用该函数计算这些点的函数值,最后画出其波形图。 实验内容:

0123-2-1 1 2实 部012 3 -1 12 虚 部0123012取 模0123 -50 5 相角00.2 0.40.6 0.81 -1-0.50 0.51 方波信号 实验编程: (1)t=0:0.01:3; K=2;a=-1.5;w=10; ft=K*exp((a+i*w)*t); A=real(ft); B=imag(ft); C=abs(ft); D=angle(ft); subplot(2,2,1),plot(t,A),grid on;title('实部'); subplot(2,2,2),plot(t,B),grid on;title('虚部'); subplot(2,2,3),plot(t,C),grid on;title('取模'); subplot(2,2,4),plot(t,D),grid on;title('相角'); (2) t=0:0.001:3; y=square(2*pi*10*t,30); plot(t,y); axis([0,1,-1,1]); title('方波信号');

国有集团公司广域网络系统网络拓扑规范模版

集团公司广域网络系统网络拓扑规范 1主要内容和适用范围 1.1为加强集团公司(以下简称“集团公司”)广域网络系统网络拓扑结构的管理,建立科学、规范的广域网络系统管理机制,保证网络的安全、可靠、稳定运行,特制定本规范。 1.2本规范统一规定集团公司广域网网络拓扑结构,适用于集团公司广域网络系统。 2设计原则 本规范以科学性、系统性、完整性及可扩展性的设计原则,使拓扑结构达到统一、规范、可扩展和可操作。 2.1 科学性:采用“三网合一”的网络设计规范; 2.2 系统性、完整性:包括集团公司总部及各分(子)公司、所属单位的互联设备; 2.3 可扩展性:本拓扑结构采用层次化设计,分为集团公司核心层和各分(子)公司、所属单位组成的分布层,随着网络的扩展可增加分布层的节点数而不影响网络整体架构,可为各分(子)公司、所属单位增加接入层节点,满足未来扩展的需要。 3网络拓扑结构 3.1 综述 在集团公司广域网中,首先保证数据的正常传输能力,同时保障视频和语音通信的可靠性。 整个网络采用层次化设计,包括核心层和分布层两层,核心层是网络的高速交换主干,对整个网络的连通起到至关重要的作用; 分布层是作为各分(子)公司、所属单位的接入汇聚,具有实施策略、安全、网络接入等功能。 3.1.1 核心层由集团公司总部的局域网、连接各所属企业的广域网组成。集团公司总部局域网通过核心层路由器与各所属企业广域网连接,广域网络拓扑结构为星形结构。线路带宽为2~10Mbps,用以满足集团公司数据信息交换、VOIP语音电话功能和不低于2Mbps的视频通信速率。集团公司总部由核心层路由器、VOIP语音接入网关、防火墙及交换机构成,核心层路由器的155Mbps STM-1×3接口与所属企业的分布层路由器相连组成广域网,核心层路由器的GE端口通过防火墙与集团的核心交换机相连,核心交换机上接入各应用服务器而组成集团公司总部局域网,同时语音接入网关接入集团的核心交换机相连,并与集团公司的PBX程控交换机相连提供语音服务。如图所示为集团公司网络核心层拓扑结构示意图。 3.1.2 分布层为集团公司所属企业的局域网,分布层路由器通过与防火墙接入各所属发电企业的中心交换机,通过中心交换机接入各种应用服务器而组成所属企业局域网;同时接入层路由器通过广域网端口与集团公司广域网相连,其E1端口与各所属企业的程控交换机PBX相连提供VOIP语音服务功能。如图所示为集团公司网络分布层拓扑结构示意图。 附件6.1:分支机构网络结构的扩展 网络结构可以扩展为三层:核心层、分布层和接入层。 6.1.1 扩展方案一:按照核心层的网络拓扑结构,各分支机构实现与集团公司广

信号与系统实验

实验一 连续时间系统的模拟 一. 实验目的 了解用集成运算放大器构成基本运算单元——标量乘法器、加法器和积分器,以及它们的组合全加积分器的方法。 掌握用以上基本运算单元以及它们的组合构成模拟系统,模拟一阶和二阶连续时间系统的原理和方法,并用实验测定模拟系统的特性。 实验原理说明 1模拟连续时间系统的意义 由于自然界的相似性,许多不同的系统具有相同的特性。不论是物理系统还是非物理系统,不论是电系统还是非电系统,只要是连续的线性时不变系统,都可以用线性常系数微分方程来描述。把一具体的物理设备经过数学处理,抽象为数学表示,从而便于研究系统的性能,这在理论上是很重要的一步;有时,也需要对一系统进行实验模拟,通过实验观察研究当系统参数或输入信号改变时,系统响应的变化。这时并不需要在实验里去仿制真实系统,而只要根据系统的数学描述,用模拟装置组成实验系统,它可以与实际系统完全不同,只要与实际系统具有同样的微分方程数学表示,即输入输出关系(也即传输函数或系统响应)完全相同即可。系统的模拟是指数学意义上的模拟。 本实验即由微分方程的相似性出发,用集成运算放大器组成的电路来模拟一阶系统(RC 低通电路)和二阶系统(RLC 带通谐振电路) 2. 2集成运算放大器构成基本运算单元——标量乘法器、加法器和积分器,以及它们的组 合全加积分器 连续时间系统的模拟,通常由三个基本运算单元——标量乘法器、加法器和积分器构成,实际上还常常用到它们的组合全加积分器,这些运算单元都可以用集成运算放大器构成。 (1) 标量乘法器(又称比例放大器) 图2-1(a ) 反相标量乘法器 图2-1(b ) 同相标量乘法器电路 反相标量乘法器电路如图2-1(a)所示: i i F o u k u R R u ?=- =1 式中比例系数k 为:1 R R k F - = 当R 1=R F 时,k = -1,则u o = - u i ,成为反相跟随器。 同相标量乘法器电路如图2-1(b)所示,有: i i F o u k u R R u ?=+ =)1(1 式中:1 1R R k F += 标量乘法器符号如图2-1(c)所示。 u i o = ku 图2-1(c) 标量乘法器符号

数字信号处理实验答案完整版

数字信号处理实验答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

实验一熟悉Matlab环境 一、实验目的 1.熟悉MATLAB的主要操作命令。 2.学会简单的矩阵输入和数据读写。 3.掌握简单的绘图命令。 4.用MATLAB编程并学会创建函数。 5.观察离散系统的频率响应。 二、实验内容 认真阅读本章附录,在MATLAB环境下重新做一遍附录中的例子,体会各条命令的含义。在熟悉了MATLAB基本命令的基础上,完成以下实验。 上机实验内容: (1)数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=[1 2 3 4],B=[3 4 5 6],求C=A+B,D=A-B,E=A.*B,F=A./B,G=A.^B并用stem语句画出A、B、C、D、E、F、G。 clear all; a=[1 2 3 4]; b=[3 4 5 6]; c=a+b; d=a-b; e=a.*b; f=a./b; g=a.^b; n=1:4; subplot(4,2,1);stem(n,a); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('A'); subplot(4,2,2);stem(n,b); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('B'); subplot(4,2,3);stem(n,c); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('C'); subplot(4,2,4);stem(n,d); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('D'); subplot(4,2,5);stem(n,e); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('E'); subplot(4,2,6);stem(n,f); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('F'); subplot(4,2,7);stem(n,g); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('G'); (2)用MATLAB实现下列序列: a) x(n)= 0≤n≤15 b) x(n)=e+3j)n 0≤n≤15 c) x(n)=3cosπn+π)+2sinπn+π) 0≤n≤15 d) 将c)中的x(n)扩展为以16为周期的函数x(n)=x(n+16),绘出四个周期。

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