第11讲 信号的频域分析03
数字信号处理课程教学大纲1
数字信号处理课程教学大纲课程名称：数字信号处理英文名称：Digital Signal Processing课程编号：11学时数：48其中实验（实训）学时数：6课外学时数：学分数：3.0适用专业：电气工程及其自动化、自动化一、课程的性质和任务数字信号处理是电气工程及其自动化、冶金工程（自动化方向）和自动化专业的选修课。
通过对该课的学习使学生掌握数字信号处理的基本理论，包括时域离散信号和系统的描述方法，序列的傅里叶变换（FT）、Z变换、离散傅里叶变换（DFT），以及用它们对时域离散信号和系统进行频域分析。
掌握数字滤波器的基本理论和设计方法，了解数字信号处理的技术实现。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点（一）基本要求：1、数字信号处理课程的基本内容、应用领域和在学习及应用中的思想方法（了解）。
2、抽样定理的内容和推导（理解）。
3、傅里叶变换基础（理解）。
4、离散时间信号与系统的基本概念以及信号通过离散时间系统的表示（掌握）。
5、常用的基本序列（掌握）。
6、系统的稳定性和因果性以及离散时间信号和系统的频域表示（掌握）。
7、Z变换及Z反变换的计算方法（熟练掌握）。
8、离散傅里叶级数和离散傅里叶变换方法（熟练掌握），离散傅里叶变换的性质（掌握）、离散傅里叶变换与Z变换的关系（理解），圆周卷积应用于线性卷积的问题（理解）。
9、快速傅立叶变换算法的推导过程（理解），离散傅里叶变换和快速傅立叶变换算法的计算量，蝶形算法（熟练掌握）。
10、数字滤波器的结构（理解）。
11、模拟巴特沃思、切比雪夫等数字滤波器的设计（掌握）。
12、 FIR滤波器的特性，窗函数设计方法（掌握）。
（二）重点内容：1、离散时间信号和系统的频域表示及抽样定理，系统的稳定性和因果性的定义， z变换z 反变换的计算方法，离散系统的表示。
2、各种傅立叶变换的形式，周期序列的离散傅里叶级数、离散傅里叶变换的形式和性质。
3、按时间抽取的FFT算法和按频率抽取的FFT算法。
第四讲—驻定相位原理
⋅
13
电子科技大学
2011-11-14
4.2 驻定相位原理—单基地SAR回波信号 单基地SAR回波信号 SAR
limC ( X ) = limS ( X ) = 0.5
X →∞ X →∞
8
电子科技大学
2011-11-14
驻定相位原理—LFM信号 4.2 驻定相位原理—LFM信号
LFM信号的频谱—傅立叶变换
则矩形包络LFM信号的频谱精确解为
1 ω2 U (ω ) = exp − j [C ( X 1 ) + jS ( X 1 ) + C ( X 2 ) + jS ( X 2 ) ] 4π kr 2k r
作变量代换
2 ω ω = exp − j dt ∫−Tp / 2 exp j π kr t − 2 π kr 4π kr
ω π 2 ω π kr t − = x ⇒ x = 2kr t − 2 2 π kr π 2k r dx = 2kr dt
= 1 rect ω kr ∆ω
利用驻定相位原理得到LFM信号的幅度和相位谱分别为
ω rect 2π k T r p S (ω ) = 2π 2π kr
ω π ω ω2 π Φ (ω ) = −ωtk + ϕ (tk ) + = −ω + π kr + + =− 4 2π kr 2π kr 4 4π kr 4
ωt − ϕ (t ) = ωtk − ϕ (tk ) + [ω − ϕ '(tk ) ] (t − tk ) −
ϕ ''(tk )
《数字图像处理》习题参考答案
《数字图像处理》习题参考答案第1 章概述连续图像和数字图像如何相互转换答：数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。
这样，数字图像可以用二维矩阵表示。
将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。
图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。
在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。
#采用数字图像处理有何优点答：数字图像处理与光学等模拟方式相比具有以下鲜明的特点：1．具有数字信号处理技术共有的特点。
（1）处理精度高。
（2）重现性能好。
（3）灵活性高。
2．数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。
3．数字图像处理技术适用面宽。
4．数字图像处理技术综合性强。
数字图像处理主要包括哪些研究内容答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的图像。
]讨论数字图像处理系统的组成。
列举你熟悉的图像处理系统并分析它们的组成和功能。
答：如图，数字图像处理系统是应用计算机或专用数字设备对图像信息进行处理的信息系统。
图像处理系统包括图像处理硬件和图像处理软件。
图像处理硬件主要由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机）、图像存储器、图像输出设备等组成。
软件系统包括操作系统、控制软件及应用软件等。
$图数字图像处理系统结构图1常见的数字图像处理开发工具有哪些各有什么特点答．目前图像处理系统开发的主流工具为Visual C++（面向对象可视化集成工具）和MATLAB 的图像处理工具箱（Image Processing Tool box）。
两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。
Microsoft 公司的VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具，用它开发出来的Win 32 程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。
哈工大电信院移动通信1-3章作业
1第一章1-3单工通信和双工通信有什么区别？各有什么优缺点？单工通信是指通信双方电台交替地进行收信和发信。
优点：收发机可使用同一副天线，而不需要天线共用器，设备简单，功耗小。
缺点：操作不方便，在使用过程中，往往会出现通话断续现象。
双工通信是指通信双方，收发机均同时工作。
优点：任一方通话时都可以听到对方的语音，没有按“按-讲”开关，双方通话想市内通话一样。
缺点：在使用过程中，不管是否发话，发射机总是工作的，故电能消耗大，这对以电池为能源的移动台是很不利的。
1-4无线信道几种双工方式各自的特点及优点分别是什么？频分双工（FDD）利用两个不同的频率来区分收、发信道。
即对于发送和接收两种信号，采用不同频率进行传输。
优点：快衰落对于FDD影响较小，FDD支持用户的移动速率高，能达到TDD的两倍甚至更高。
FDD可以借助频率选择性进行干扰隔离，系统内和系统间干扰小。
不需要复杂的网络规划和优化技术。
时分双工（TDD）利用同一频率但不同的时间段来区分收、发信道。
即对于发送和接收两种信号，采用不同时间（时隙）进行传输。
时分双工的优点：1.能够灵活配置频率，使用FDD系统不易使用的零散频段；2.可以通过调整上下行时隙转换点，提高下行时隙比例，能够很好的支持非对称业务；3.具有上下行信道一致性，基站的接收和发送可以共用部分射频单元，降低了设备成本；4.接收上下行数据时，不需要收发隔离器，只需要一个开关即可，降低了设备的复杂度；5.具有上下行信道互惠性，能够更好的采用传输预处理技术，如预RAKE技术、联合传输(JT)技术、智能天线技术等，能有效地降低移动终端的处理复杂性。
1-6 简述蜂窝移动通信系统的发展和各阶段的特点。
蜂窝组网理论的提出要追溯到20世纪70年代中期，随着民用移动通信用户数量的增加，业务范围的夸大，有限的频谱供给与可用频道数要求递增之间的矛盾日益尖锐。
为了更有效地利用有效的频谱资源，美国贝尔实验室提出了小区制，蜂窝组网的理论。
精品文档-数字通信原理(李白萍)-第8章
11
第 8 章 同步原理
平方变换法实现载波提取的原理方框图如图8-1所示。
图 8-1 平方变换法提取同步载波原理方框图
12
第 8 章 同步原理
如果基带信号m(t)=±1， 那么该抑制载波的双边带信号为 二进制相移键控信号(2PSK信号)， 这时已调信号sm(t)经过平方 律部件后得
sm2
(t)
1 2
1 2
cos
2ct
(8-3)
13
第 8 章 同步原理
(2) 平方环法。 为了改善平方变换法的性能， 使恢复的相 干载波更为纯净， 可以在平方变换法的基础上， 把窄带滤波器 改为锁相环， 这种实现的载波同步的方法就是平方环法。 其原 理方框图如图8-2所示。 由于锁相环具有良好的跟踪、 窄带滤 波和记忆功能， 因此平方环法比一般的平方变换法具有 更好的性能， 在载波提取中得到了广泛的应用。
v6
1 2
m(t ) s in
v5、v6经过乘法器后得到
(8-6)
v7
v5
v6
1 m2(t)sin
4
cos
1 m2(t)sin 2
8
(8-7)
20
第 8 章 同步原理
当θ较小时， (t)
(8-8)
式中，v7的大小与相位误差θ成正比。v7相当于一个鉴相器的 输出， 通过环路滤波器后就可以控制压控振荡器的输出相位，
图 8-6 DSB信号的导频插入示意图
28
第 8 章 同步原理
图 8-7 (a) 发送端; (b) 接收端
29
第 8 章 同步原理
设基带信号为m(t)， 且无直流分量; 被调载波为acsinωct;
插入导频为被调载波移相90°形成的， 为－accosωct。 其中
对老师的评价与建议12篇
对老师的评价与建议12篇对老师的评价与建议篇11、老师授课的方式非常适合我们，他根据本课程知识结构的特点，重点突出，层次分明。
理论和实际相结合，通过例题使知识更条理化。
但授课速度有点快，来不及记录。
2、老师授课有条理，有重点，对同学既热情又严格，是各位老师学习的榜样。
3、老师上课有时非常幽默，有时非常严格，不过还是非常有教授风度的，不妨自己来听听嘛！大家很崇拜他哦！=4、老师治学严谨，要求严格，能深入了解学生的学习和生活状况，循循善诱，平易近人；注意启发和调动学生的积极性，课堂气氛较为活跃；上课例题丰富，不厌其烦，细心讲解, 使学生有所收获；半数认真工整，批改作业认真及时并注意讲解学生易犯错误；最重要的是，段老师能虚心并广泛听取学生的意见和反馈信息，做到及时修正和调整自己的教学。
总之，段老师是一个不可多得的好教师。
5、老师对待教学认真负责，语言生动，条理清晰，举例充分恰当，对待学生严格要求，能够鼓励学生踊跃发言，使课堂气氛比较积极热烈。
6、课堂内容充实，简单明了，使学生能够轻轻松松掌握知识。
7、教学内容丰富有效，教学过程中尊重学生，有时还有些洋幽默，很受同学欢迎。
8、老师教学认真，课堂效率高，授课内容详细，我们学生大部分都能跟着老师思路学习，气氛活跃，整节课学下来有收获、欣喜，使人对此门课程兴趣浓厚。
9、一开始这门课的时候确实被教材的厚度吓了一跳，虽然现在已在老师的提纲挈领下掌握了重点，仍然对自己不是很有自信。
我认为电子化教学是一种很好的方式，它把教材变薄了，把精华的东西展现在我们面前，使大家的学习和复习更有针对性，也增强了大家学好这门课的信心。
感谢老师在百忙之中作出了精美的课件，它对我们学习的帮助非常大。
10、老师上课诙谐有趣，他善于用凝练的语言将复杂难于理解的过程公式清晰、明确的表达出来。
讲课内容紧凑、丰富, 并附有大量例题和练习题，十分有利于同学们在较短时间内掌握课堂内容。
H、最开始，老师授课速度有些快，但是，后来学生提建议给老师，老师欣然接受并调整了授课速度。
水声多径信道研究PPT课件
将接收到的多途信号分离成不相干(独 立)的 多路信 号，然 后将这 些多路 信号的 能量按 照一定 的规则 合并起 来，使 接收的 有用信 号能量 最大， 从而提 高接收 端的信 噪功率 比，对 数字系 统而言 ，使误 码率最 小。
分集技术包括两个方面：
➢
如何把接收的多途信号分离出来，使 其互不 相关。
23
时延扩展
m
多途最大时延差T
的倒数定义为信道相 关带宽 ：
coh
当码元速率较低，信号带宽B<<B
时 ，信号 通过信 道传输 后各频 率分量 的变化 具有一 致性， 则信号 波形不 失真， 无码间 串扰， 此时的 衰落为 平坦衰 落。
coh
反之，当码元速率较高，信号带宽B> B
时， 信号通 过信道 传输后 各频率 分量的 变化是 不一致 的，将 引起波 形失真 ，造成 码间串 扰，此 时的衰 落为频 率选择 性衰落 。
=1/T
。
26
时延扩展
dm dm dm
乘积B
T
为信道的扩展因子。如果B
T
<1，信道被称为“欠扩展”信道；相 反，如 果B
T
>1，信道被称为“过扩展”信道。
dm
通常，如果BdTm <<1，这时可以采用相位相干调制解调 方案， 在解调 器中包 含自适 应均衡 器来消 除码间 干扰。 如果凡B
TLeabharlann >1，信 道冲激 响应的 测量即 使可能 也是极 其困难 和不可 靠的， 这时相 位相干 解调和 抗码间 干扰的 自适应 均衡器 就会失 去作用 ，在这 种情况 下,只 能采用 基于FSK的非 相干调 制解调 技术。
19
时延扩展
信号系统-第5章 拉普拉斯变换与系统函数
事实上，由于X(s)是一个复平面上 的函数，将其视为一个数学上的变换而 不强调其物理意义更易理解。
利用复变函数理论中的围线积分、留
数定理和约当（Jordon）引理等知识，反 变换表达式（5-11）中原函数x(t)的计算可 简化为如下所示的留数计算。
x(t)
1 2πj
j∞ j∞
X
(s)est ds
因此，反演公式同样适用于单边拉 普拉斯反变换。
5.3 拉普拉斯变换的进一步讨论
5.3.1 定义与说明
式（5-3）已给出了单边拉普拉斯变 换的定义，这里重写于下：
∞
X (s) x(t)estdt 0
图5-2 3个不同的信号具有相同的单边拉普拉斯变换
【例5-5】 求(t)的拉普拉斯变换。
解 取为“0+”时，
1
j∞
X (s)estds
x(t) 2πj j∞
0
t≥0 t0
（5-11）
从物理意义上讲，式（5-11）也可 理解为将x(t)视为形如 et ejt 的幅度随 指数形式增长或衰减的正弦波的线性组 合。
但与傅里叶变换相比，X(s)不能像 X (j) 一样具有明确的物理意义，因此， X(s)在这个正弦波线性组合中的作用难 以得到物理解释。
变收换 敛与 域单 也边相拉同普，拉均斯 为变Re换s相同，，均即为右F半(s)平 s面1（， 包括大半或小半，视 而定）。
【例5-4】 因果信号 f1(t) et (t) 与非因 果信号 f2 (t) et (t) 具有相同的双边 拉普拉斯变换表达式，但收敛域不同。
F1(s)
∞
et (t)estdt
0
0
令 s j ，即 Res ， Ims，
EMC的LineSim和BoardSim仿真
EMC的LineSim和BoardSim仿真Poqi0552002-5-20EMC的LineSim和BoardSim仿真目录第一章什么是LINESIM和BOARDSIM仿真 (3)1.1电磁辐射与信号完整性 (3)第二章大纲：EMC技术背景 (3)2.1为什么出现辐射 (3)2.2差摸辐射与共模辐射 (3)2.3远场辐射与近场模辐射（F AR-F IELD AND N EAR-F IELD R ADIATION） (3)2.4周期信号辐射与无规则信号辐射（P ERIODIC AND R ANDOM S IGNALS） (4)2.5来自IC封装的辐射（仅B OARD S IM EMC） (4)2.6系统结构以及外壳的作用 (4)2.7EMC的政府指标 (4)第三章EMC仿真的局限性 (5)3.1EMC仿真的先决条件 (5)3.2只能预测差模辐射和元件封装辐射 (5)3.3B OARD S IM EMC对于产生干扰的源网络的辐射不能预测 (5)3.4B OARD S IM EMC辐射分析的误差 (5)3.5L INE S IM EMC的特殊限制 (5)第四章大纲：EMC运算法则描述(略) (6)第五章运行EMC仿真 (7)摘要： (7)5.1仿真前的要求 (7)5.2设置频谱分析探头 (7)5.2.1设置天线以及电流探头 (7)5.2.2辐射测量的单位 (8)5.2.3什么时候使用电流探头 (8)5.3设置天线 (8)5.3.1设置天线距离 (8)5.3.2设置天线和PCB板位置 (8)5.3.2.1 设置自动方式 (8)5.3.3选择何种源来测量辐射 (8)5.3.3.1 允许封装辐射检测（仅适用于BoardSim EMC） (9)5.3.3.1.1 什么时候选择封装辐射的开和关 (9)5.3.3.1.2 做LineSim时Package Radiation被禁用 (9)5.3.3.1.3 快速终端以EMC仿真 (9)5.3.3.2 允许连线辐射 (9)5.3.3.3 允许多路径校正 (9)5.4在IC管脚上固定电流探头 (9)5.4.1L INE S IM EMC里管脚名称 (10)5.4.1.1 无源器件 (10)5.4.1.2 管脚号码 (10)5.4.2IC管脚 (10)5.5在没有元件的管脚设置探头（仅L INE S IM EMC） (10)5.6探头如何显示 (10)5.6.1在L INE S IM EMC探头如何显示 (10)5.6.2在B OARD S IM EMC探头如何显示 (10)5.7设置频谱分析 (11)5.7.1选择驱动波形 (11)5.7.2非周期信号 (11)5.7.3占空比如何影响信号仿真 (11)5.8设置中心频率和带宽 (11)5.9设置垂直偏移量 (11)5.10设置IC工作参数 (11)5.11选择对比标准 (12)5.12输入仿真命令 (12)5.13运行仿真设置完成以后点击“S TART ..”按钮。
03-超短脉冲技术介绍
(2) 脉冲宽度
按脉宽定义，应为脉冲（极大值）半高全宽（FWHM）。这里可
以近似用极大值和0点之间的时间来表示
t0 t 1 2L
2N 1 c
极大值
第一个0点
1 2N 1
2L c
(2N
1
1) q
在调Q激光器中输出脉宽最窄的是透射式Q开关激光器，输出的脉宽 最小为2L/c。可见通过锁模可以大大缩短脉宽。实际锁模激光器中并不是 激光器中所有振荡的纵模都可以锁定，被锁定的纵模数越多脉宽越窄。
第三章 超短脉冲技术
Ultra-Short Pulse Techniques
主讲： 韩 群
天津大学精密仪器与光电子工程学院
主要内容
3.1 锁模原理 3.2 主动锁模 3.3 被动锁模 3.4 单脉冲选取与超短脉冲测量技术
第三章小结
Qun Han@Tianjin University 2012年10月19日, 09:49:38
另外各模式的相位还会受温度影响各自漂移，因此各个模式之间是不
相干的。
Qun Han@Tianjin University 2012年10月12日, 10:08:41
频域
时域
由于各模之间不相干，所
以激光的强度是各个不同频
率的模式的光强的无规则叠
加。某一瞬时的光强为
自由运转多模激光器的输出特性
I
q1 q 常数 将会出现另一番景象：脉宽极窄、峰值功率很高、脉冲输出。- 锁 模（锁相）技术
Qun Han@Tianjin University 2012年10月12日, 10:14:10
三、锁模的基本原理
1. 相位锁定后光场的变化
为了讨论方便，假定各个模式具有相同的振幅E0，超过阈值的纵模共