青岛大学信号与系统

关键词: 信号 响应 系统

青岛大学信号与系统(精选12篇)

篇1:青岛大学信号与系统

2010年上海交通大学信号系统与信号处理试题(回忆版)已知一个连续时间系统,当输入信号为e1(t)时,全响应为r1(t), 当输入信号为e2(t)时,全响应为r2(t),(e1(t),e2(t),r1(t),r2(t)已知的)

求:

(1)系统函数H(s),这一问考查系统的一个性质,即,如果不知道系统的零状态响应,但知道两个不同信号作用于系统的全响应,那么e1(t)-e2(t)作用于系统的零状态响应就是r1(t)-r2(t),从而由拉氏变换求出H(s)

(2)记不太清了,不过不难

(3)使得输出为冲激响应的(零输入响应的)初始状态,这一问考查对于系统的初始状态,r(0-),r(0+),和跳变量rzs(0+)= r(0+)-r(0-),之间的关系,和冲激函数作用于系统的实质,这一部分胡光锐的习题集上有类似习题,大家要把这部分掌握住 x(t)乘以sinwt,coswt后,频域的移位 还有一道有点难的题,记不太清了,这个题的一个难点是:如果x(n)的z变换是X(z),则a^n*x(n)(a的n次方和x(n)相乘,a是已知数),的傅里叶变换 等于X(z)在半径等于1/a的圆上等间隔抽样 就是问你两个序列进行循环卷积后,有哪些点上循环卷积等于线性卷积,大家根据:两个序列的N点循环卷积,等于两个序列的线性卷积的N点循环移位再截取,就不难做出。(-1)^n,通过滤波器后,再乘以(-1)^n,则就等效于这个序列通过了一个高通滤波器 最后一题是问用脉冲响应不变法,已知H(s),求H(z),当然是先由H(s)求其反变换h(t),再用h(n)=h(nT),求得离散序列,然后再对h(n)求z变换,还有一问就是当求出H(z)后,画出框图,这一部分大家要弄明白

今年一共考了八道大题,还有两道实在记不清了,但应该都不难,大家把基础知识要搞懂,祝大家考研成功!

篇2:青岛大学信号与系统

对于准备考研中山大学的信息与通信工程的研究生初试的考试课程有数学

一、英语

一、政治和信号与系统和电子工程基础综合。现在聚英考研网为大家分享下其考试经验吧。

复习参考书推荐:

信号与系统

《信号与系统》(第二版)奥本海姆著,刘树棠译,西安交通大学出版社,1998年第一次印刷(2007,2017年印刷皆可).电子工程基础综合

①微机原理:《微机原理、汇编语言与接口技术》,周杰英张萍郭雪梅等,人民邮电出版社,2017年1月第一版(第1次印刷)

②电路基础:《电路》(第5版),丘关源,高教出版社,2008年。

③《C程序设计(第4版)》,谭浩强编著,清华大学出版社,2010.6

信号与系统 使用的书籍是奥本海默第二版还有聚英考研网的2018中山大学信号与系统考研专业课复习全书。第一轮复习我是先将课本完整地看一篇,将里面重要的信息点抄写下来。第二轮则是将课后的基础题完整做一遍。课后题答案在华中科技大学出版的信号与系统课后答案中可以查到。第三轮则是将往年(05-16年)的真题做一遍。每次都选择一个完整的时间(3个小时)进行做题,然后按照答案分析思路和规范解答。第四轮则是继续复习基础知识。我个人认为基础知识真的非常重要。17年的专业课相比以前来说难了很多,主要是在题型创新以及计算量加大(哈哈,其实出题老师换了)。关于拉普拉斯变换和Z变换出的题目比较简单,而比较复杂是在傅里叶变换方面。

篇3:青岛大学信号与系统

1. 教学理念改革

信号与系统课程在教学过程中, 刚开始学生还可以接受一些新知识, 但随着教学的深入, 学习难度的增大, 学生感到了困难, 随之学习的兴趣也越来越低, 主动学习便是一句空话, 学生也就是为了应付考试。传统的以教师为中心、我教你学的灌输模式易挫伤学生的学习积极性, 已越来越不适应当今的教学。因此, 教师上课时应转变角色, 突出学生作为学习主体, 体现其学习过程的主动性, 使课堂教学活跃起来, 以取得满意的教学效果。同时, 对于应用型人才的培养, 要注重知识点与实际的结合, 适当强调课程内容与后续专业学生的密切关系, 让学生对所学理论知识引起重视。

2. 教学内容改革

(1) 教材选取。针对应用型人才教学, 教材选取不应选择纯理论研究或理论推导比较复杂的教材。教材选取要以应用为宗旨, 强调理论与实践相结合。编写原则遵循由浅入深, 通俗易懂, 重点和难点采取阐述与比喻相结合, 例题与习题相结合, 实例与实验相结合。

(2) 内容侧重点改革。信号与系统课程的一大特点就是理论性较强, 公式的推导比较多。研究型教学中, 针对每个公式的推导都有详细的讲解过程, 但是对于工程应用型, 推导过程很繁琐, 所以, 可以忽略部分过于复杂的数学推导过程。要更关注公式中的概念, 多归纳总结解决问题的方法, 引导学习正确分析运算结果, 使学生将数学理论与工程技术应用有机地结合在一起。

(3) 引入MATLAB。信号与系统课程的知识难点在于概念的理解和掌握, MATLAB的引入解决了学生将大量的时间用于求解过程的问题。教学中理论知识与实际应用相结合, 使得学生感受到所学知识的应用性, 不但能提高学生的学习兴趣, 还能培养学生联想思维、发散思维、开拓思维及实践应用能力。

3. 教学方法改革

(1) 提高学习兴趣。对于理论性较强的信号与系统课程来说, 提高学生学习兴趣的方法之一便是教师应结合教材向学生介绍实际中信号与系统知识的使用及其作用, 引领学生走进该课程以激发其学习兴趣。另外, 由于该课程与前续课程关联比较大, 学生容易遗忘, 所以教师在授课时根据学生的具体情况适当补充复习相关基础知识, 以提高学生学习的信心和兴趣。

(2) 类比法教学。信号与系统课程各章内容是循序渐进的。内容体系分为连续系统和离散系统, 然后按时域、频域、复频域和Z域分析依次展开。在讲解过程中, 利用类比法分析, 可以取得很好的教学效果。例如, 连续系统与离散系统, 对比进行分析, 这样既让学生复习了前面所学的内容, 又让学生更容易接受新的教学内容。

(3) 加强实践环节。信号与系统课程本来就概念抽象, 如果只是传统的理论教学, 学生就更难以理解, 这就需要通过实验来帮助学生理解这些概念。以往实验课的内容大多是了解常用仪器仪表的使用, 以此验证和理解课堂教学内容。这样的实验学生大都没有兴趣, 而在传统的单纯硬件实验的基础上增加MATLAB仿真实验对学生学好信号与系统课程具有很好的辅助作用。

“信号与系统”是一门很重要的学科基础课, 随着学科内容和技术的发展, 对课程的改革是非常必要的, 只有不断更新教学内容, 改革教学方法, 才能真正提高教学效果, 达到预期的教学目标。本文对应用型大学信号与系统课程的教学改革进行了研究和探讨, 对学生更好更快地掌握课程知识有一定意义。

摘要:信号与系统是通信、电子、电气等专业重要的学科基础课程。该门课程具有较强的理论性、和较大的数学运算量, 对于应用型大学的学生来说, 普遍感觉到吃力。为了提高信号与系统课程教学质量, 有必要在教学上进行新的尝试。本文主要从教学理念、教学内容以及教学方法三方面对该课程的教学改革进行了分析和研究。

关键词:信号与系统,教学理念,教学方法,改革研究

参考文献

[1]王银花.应用型本科高校信号与系统教学改革与探索[J].牡丹江师范学院学报 (自然科学版) , 2014 (02) :60—61.

篇4:青岛大学信号与系统

摘 要:在变电站远动系统中,存在着遥信误发、漏发以及发送报文异常、丢失、死机等现象,结合现场的工作实际,本文结合远动工作实际,对遥信故障产生原因进行了详尽的分析,并具体提出了相应的改进措施。

随着监控自动化系统在电力系统的广泛应用,大量变电站通过改造、扩建对监控系统提出了更高的要求,根据二次设备通信的特点,结合继电保护装置事故处理特点,对远动分站系统可能导致遥信信号误发、漏发等缺陷进行了全面的梳理分析,并结合实际工作中工作积累,比较有针对性的对遥信信号误发、漏发进行详进的分析,并有针对性的提出相应的改进措施。

关键词:遥信信号;故障分析;改进措施

1 遥信信号

变电站远动系统中,遥信信号是最直观的变电站状态量信息,遥信信号的正确显示对变电站的安全稳定运行至关重要,一般情况下,遥信信号分为遥信软信号(通讯线传输)和遥信硬信号(电缆传输),所以在针对两种不同信号的传输介质,处理故障的方法有所不同。

1.1 硬接点信号

下图为遥信硬信号的输入方式,图示位置左侧继电器接点闭合,回路导通,遥信信号通过电缆输入到测控遥信输入端子,经过光电耦隔离,测控装置中所对应的开入量发生变位,然后通过通讯线传到总控装置,通过通讯通道送到调度端。

1.2 软报文信号

这种报文遥信信号是通过保护装置软件通讯口,通讯线与远动装置直接进行通讯传输信号,一般采用的通讯线有同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线、光缆等,通过一定的通讯规约,完成保护信号和远动通讯单元之间的通讯传输,软报文遥信的通讯方式如下图所示:

2 遥信的原因分析和改进

在远动系统中,所有的遥测信号都是通过设备的无源空接点接入测控装置通常包括断路器开关量、继电保护装置的出口信号、异常报警信号和非电气量信号。经过分析,导致遥信错误有下面几方面原因。

2.1 公共端电压偏低导致遥信误发和漏发

在远动系统中,公共端电压一般为直流24V、110V、220V,特别在一些设备比较老旧的变电站,遥信回路公共端采集电压为直流24V,在运行过程中随着设备的老化,较易导致误遥信的情况出现,经分析得出主要原因表现在以下方面:

①抗电磁干扰能力差

在旧变电站改造中发现二次遥信电缆未带屏蔽层,由于变电站的强电、强磁场环境的影响,信号电缆中会感应较强的干扰信号,如果公共端电压较低,若感应电压较高时,就会导致开入动作,从而导致遥信误发的情况出现。

②接触面氧化的干扰

由于青岛地区处于较湿润的区域,空气湿度较大,随着设备的使用年限增大,回路接触面就会产生氧化现象,并辅助触点接触电阻增大。如果变电站公共端电压仍采用24V电压,则不能击穿氧化层,则会导致无法反映遥信漏发的情况出现。因此,在随后的自动化改造和工程中应一律使用带屏蔽的控制电缆。

③改进措施

a.在变电站改造和施工过程中,尽量采用屏蔽铠装的电缆,避免电磁干扰的影响。

b.将遥信回路中公共端电压尽量直流220V,或是可采用将直流电压转 换装置,将直流220V电压降压成24V电压并加以光电隔离,以减少 强电磁场的影响。

c.变电站二次屏柜内加装加热回路,或者室内安装除湿设备,改善可能导致回路接触面氧化的发生。

2.2 二次系统自身原因导致误遥信

在设备的运行过程中,由于震动、老化等原因导致误遥信的发生。如:35kV女姑口变电站#1主变10kV开关弹簧未储能信号频繁动作复归,经检查由于断路器开关取自机构的辅助触点损坏,虚接的造成接触不良,在正常运行过程中出现了频繁抖动的异常现象。这种情况的出现主要是因为设备制造工艺和老化导致。

2.3 测控装置的防抖时间选择不合适

在 2015年春检中,青岛各变电站就曾出现遥信漏发现象,例如220kV崂空线带重合闸线路在线路发生瞬时故障动作时,调度监控端只收到保护动作、收不到开关分合闸信号,检查测控装置发现开关变位信号采集不全,有漏采现象,使用的装置为南瑞科技NSD200型测控,查看装置防抖时间为100ms,将防抖时间改为20ms后,经试验开关位置变位正确。在100ms的时间内,开关重合闸完成,分合闸信号动作复归时间小于100ms,未触发开入动作,从而导致漏遥信的发生。测控装置的防抖时间主要和继电器动作时间相关,根据一次设备选型的特点,一般青岛地区测控装置的防抖时间选择20ms为宜。

3 对报文的分析和改进

遥信信号是反映变电站设备的实际运行情况的状态量,实际工作中,特别是发生事故的瞬间,信息传输数据量很大,受传输方式的影响,传输报文容易出现错误、丢失的现象。在远动缺陷的统计中就有保护动作后调度保护信息上传不全的现象。我们可以通过遥信信号SOE和装置的信号变位来判断事故的情况,但由于受传输速率、设备运行工况等因素的影响,也会出现信号遗漏的情况,针对此类情况,可采取以下方法改进:

3.1 通讯方式的改进

传统变电站的通讯方式主要是串口通讯,对于总控装置,对下和对上均是串口通讯,传输速率较小,站内出现大量数据传输时,易导致数据丢失。目前,随着站内通讯采用网络化、光纤化趋势的推动,传输速率、传输质量、抗干扰能力明显增强。建议变电站改造过程中,将串口通讯方式转为网络通讯方式,提高通讯质量,减少遥信漏发的概率。

3.2 加大巡视力度,改善运行环境

装置的发热是导致装置自身老化的重要因素,也是装置不稳定运行的重要原因。从历年的缺陷汇总可以看出一些装置的死机或信号的漏发大部分都集中在夏季。同时灰尘对远动装置的影响也比较大,灰尘覆盖在装置板件上,以及导致散热不良或是绝缘降低等状况的出现。

①温度影响

远动总控装置必须保证实时运行,对设备的要求较高,经过长时间的运行,风扇的绕组会老化发生故障,从而可能导致电源短路烧坏总控电源或CPU过热致使总控运行不稳定;特别是夏天温度高,设备散热不畅极易导致死机、板件损毁等异常情况出现,据统计,2014年7月至10月,青岛地区12起总控异常故障,有9起是由于装置过热死机导致。因而采取保护室安装空调、排风装置可有效解决此类问题。

②灰尘影响

总控内的灰尘是导致总控运行不稳定的一个重要因素。在工作中应加强巡视,对容易积灰的总控的风扇、接线端子排进行定期清理,保证设备能够正常运行。

3.3 保护动作报告的清理

继电保护装置在安装调试或定检调试之后,应将装置中的事件记录进行清除。由于保护装置内存较小,对事件记录一般只有100条左右,如出现存满状况,就有可能导致保护动作过程中漏记录或是之前的动作记录被后面的记录冲掉的情况出现,非常不利于事故排查,清除保护装置的记录报告非常必要。

3.4 加强站内通信线选型以及敷设,增强抗干扰能力

在设备施工中,站内通信线的敷设及接线应符合抗干扰要求。尽量采用带有屏蔽层的通讯线,且做好接地措施,尽量避免与一次电缆的平行且要保持足够的距离。

4 结束语

篇5:青岛大学信号与系统

847信号与系统考试大纲

1.信号与系统概念

主要包括信号的定义及其分类;信号的运算;系统的定义及其划分;线性时不变系统的定义及特征等。

2.连续时间系统的时域分析

包括连续时间系统采用常系数微分方程的建立与求解;线性时不变系统通用微分方程模型;零输入响应与零状态响应的划分和求解;冲激响应与阶跃响应;卷积的定义,性质,计算等。

3.离散时间系统的时域分析

主要内容有离散时间信号的分类与运算;离散时间系统的数学模型及求解;单位样值响应;离散卷积和的定义,性质与计算等。

4.拉普拉斯变换S域分析、极点与零点

包括L变换及逆变换;L变换的性质;线性系统L变换求解;系统函数与冲激响应;周期信号与抽样信号的L变换,系统零、极点分布与其时域特征的关系;自由响应与强迫响应,暂态响应与稳态响应和零、极点的关系;系统零、极点分布与系统的频率响应;一阶系统,二阶谐振系统的S域分析;以及系统稳定性的定义与判断等。

5.离散时间信号与系统的Z变换分析

主要包括Z变换的定义与收敛域;典型序列的Z变换;逆Z变换;Z变换的性质;Z变换与拉普拉斯变换的关系;差分方程的Z变换求解;离散系统的系统函数;离散系统的频率响应;数字滤波器的基本原理与构成等

6.傅里叶变换

主要内容包括周期信号的傅里叶级数和典型周期信号频谱;傅里叶变换及典型非周期信号的频谱密度函数;傅里叶变换的性质;周期信号的傅里叶变换;抽样信号的傅里叶变换;抽样定理;能量信号,功率信号,相关等基本概念;以及能量谱,功率谱,维纳-欣钦公式等。

7.傅里叶变换应用于通信系统-滤波、调制与抽样

主要内容包括利用系统函数求响应,无失真传输,理想低通滤波器,系统的物理可实现性,佩利-维纳准则,调制与解调,带通滤波器的运用,从抽样信号恢复连续时间信号,脉冲编码调制,频分复用与时分复用,从综合业务数字网到信息高速公路。

8.系统的状态变量分析

篇6:青岛大学信号与系统

西安交通大学815信号与系统131分考

研经验总结

回顾这半年来的艰辛(外校跨考),从当初的迷茫再到各种找资料,再到每天三点一线的复习,最后也算劳有所获,在这里就专业课的复习有些经验(815信号与系统 131分),斗胆在这里讲一讲,希望能帮助一些像以前迷茫的我一样的学弟学妹。

篇7:青岛大学信号与系统

能够掌握一门专业的课的各种资料对考研党们来说无异于如虎添翼,尤其是一些像参考书目、复习指导书这一类的资料更是必须要了解清楚,这关乎于后期的复习方向,还有也是自己复习进度制定的依据。因此,为了帮助备考2018苏州大学837信号系统与数字逻辑物理专业课的同学们,聚英考研网帮大家整理了该专业的参考书目和复习全书等资料,在考研的路上为你们提供一些帮助。

一、参考书目

1、初试:《信号与线性系统》(上、下)(第四版),管致中,高等教育出版社;

《数字电子技术基础》(第五版),阎石,高等教育出版社。

2、复试:

电子与通信工程:电路分析或数字信号处理基础。

《电路(第五版)》,邱关源,高等教育出版社

《数字信号处理—理论与应用》(第二版),俞一彪、孙兵,东南大学出版社

信息与通信工程:(同上)

集成电路工程:模拟电子技术笔试和上机编程 或 微电子学概论笔试

《电子技术基础(模拟部分)》(第五版),康华光,高等教育出版社

《微电子学概论》(第三版),张兴、黄如、刘晓彦,北京大学出版社

3、同等学力加试科目

电子与通信工程和信息与通信工程:①微机原理②模拟电子技术

微机原理:《单片机原理与接口技术》,陈蕾、邓晶、仲兴荣,机械工业出版社

集成电路工程:①微机原理②电路分析③模拟电路④半导体器件任选两门

微机原理:《单片机原理与接口技术》,陈蕾、邓晶、仲兴荣,机械工业出版社

模拟电路:《电子技术基础(模拟部分)》(第五版),康华光,高等教育出版社

半导体器件:《半导体器件物理与工艺》(第三版),施敏,苏州大学出版社

二、复习资料书

1、《2018苏州大学837信号系统与数字逻辑考研专业课复习全书》

适用科目代码:837信号系统与数字逻辑

适用专业:电子信息学院:电子与通信工程(专业学位)、信息与通信工程、集成电路工程(专业学位)

本书内容:

第一部分历年真题(2009-2014)

第二部分参考教材每个章节重点笔记、参考教材每个章节典型题或章节真题解析

第三部分教材课件及相关扩充复习资料

2、《2018苏州大学837信号系统与数字逻辑物理考研专业课全真模拟题与答案解析》

适用科目代码:837信号系统与数字逻辑

适用专业:电子信息学院:电子与通信工程(专业学位)、信息与通信工程、集成电路工程(专业学位)

本书内容:对应目标专业科目模拟试卷或对应指定教材的模拟试卷(2009-2014)

篇8:青岛大学信号与系统

关键词:尺度变换,翻转,平移,MATLAB

在电子信息类专业教学中, 《信号与系统》是一门核心课程, 只有对信号分析清楚了才能更好地分析系统, 而信号的分析与处理均是对信号进行某种或一系列运算。信号运算包括信号的尺度变换、翻转、平移、相加、相乘、微分和积分[1,2], 实际应用中由上述运算组成的综合运算尤为常见, 方法有多种。

一、信号的综合运算

综合运算是指当f (t) 的自变量t变为±at±t0时f (±at±t0) (a, t0是给定的正实数) 的运算, 可以是扩展 (0<a<1) 或压缩 (1<a) , 也可能出现时间上的翻转或平移。下面结合实例来分析信号的综合运算。

已知f (t) 的波形如图1 (a) 所示, 如果将自变量t变为-t/2+1, 那么f (-t/2+1) 的波形可以通过以下方法获得:

解法1:先翻转, 再尺度变换, 最后平移。

首先, 把f (t) 的波形以纵轴为中心翻转180°得到f (-t) 的波形, 如图1 (b) 所示;然后, 把f (-t) 的波形以纵轴为中心, 在t轴扩展为原来的2倍, 得到f (-t/2) 的波形如图2 (a) 所示;最后, 把f (-t/2) 的波形进行平移运算。这里需要注意的是, 平移方向是向左还是向右?平移单位是多少?先将f (-t/2+1) 改写成f (-1/2* (t-2) ) , 在已知f (-t/2) 波形的前提下, 只需将f (-t/2) 的波形沿t轴正方向移动2个单位, 得到f (-1/2* (t-2) ) 的波形, 即f (-t/2+1) , 如图2 (b) 所示。

解法2:先尺度变换, 再平移, 最后翻转。

首先, 把f (t) 的波形以纵轴为中心, 在t轴扩展为原来的2倍, 得到f (t/2) 的波形如图3 (a) 所示;然后, 把f (t/2) 的波形向左平移2个单位得到f ( (t+2) /2) , 即f (t/2+1) , 如图3 (b) 所示;最后, 把f (t/2+1) 的波形以纵轴为中心翻转180°, 得到f (-t/2+1) 的波形如图2 (b) 所示。

解法3:先平移, 再翻转, 最后尺度变换。

首先, 把f (t) 的波形向左平移1个单位得到f (t+1) 的波形, 如图4 (a) 所示;然后, 把f (t+1) 的波形以纵轴为中心翻转180°得到f (-t+1) 的波形, 如图4 (b) 所示;最后, 把f (-t+1) 的波形以纵轴为中心, 在t轴扩展为原来的2倍, 得到f (-t/2+1) 的波形, 如图2 (b) 所示。

解法4:端点法。

根据变换前后端点函数值不变来确定变换后波形中各端点的位置。设t1和t2对应变换前f (t) 的左右端点坐标-2, 2, t11和t22对应变换后f (-t/2+1) 的左右端点坐标。由变换前后的端点函数值不变有:

由上述关系可求解出变换后信号的左右端点坐标t11和t22

即f (t) 的端点坐标t1=-2和t2=2分别对应变换后f (-t/2+1) 的端点坐标t11=6和t22=-2.

当然, 也可改变翻转、平移和尺度变换的先后顺序得到其他三种方法, 最终得到f (-t/2+1) 的波形, 结果相同。这里要注意一点, 就是所有运算都是针对自变量t来进行的。但是端点法最为简单, 特别适用于从f (±a1t±t1) 到f (±a2t±t2) 的运算, a1, a2, t1, t2为正常数。

二、信号运算的MATLAB实现

编写MATLAB程序, 完成信号运算并绘制波形[3]。先建立两个函数文件, u (t) 表示单位阶跃信号, f (t) 表示图2 (a) 中的信号。

然后, 编写M文件, 通过调用函数文件f (t) 进行各种运算, 结果如图5所示, 程序如下:

三、总结

信号运算是信号分析与处理的重点。本文分析了信号综合运算的求解方法, 并用MATLAB编程实现。前三种解法通过改变翻转、平移和尺度变换的顺序来实现, 需注意所有运算都是针对自变量t来进行的, 而且要以相应的参考点为中心进行变换。解法四根据变换前后端点函数值不变来确定变换后信号各端点的位置, 最为简单。总之, 上述方法都可用于求解信号运算, 使用者可以选择自己最擅长的方法, 能够做到举一反三。

参考文献

[1]陈后金, 胡健, 等.信号与系统[M].北京:清华大学出版社, 北京交通大学出版社, 2008:35-40, 48-50.

[2]吴大正, 杨林耀, 张永瑞.信号与线性系统分析[M].北京:高等教育出版社, 2009:30-35.

篇9:青岛大学信号与系统

关键词 信号与系统;数字信号处理;课程体系

中图分类号:G642.4 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2013)12-0083-02

周口师范学院电子与信息工程、自动化专业均把信号与系统、数字信号处理两门课程(以下简称“两门课程”)列入新专业教学计划中的两门主干专业基础课。如何教好和学好这两门课对学生能力和素质的培养具有至关重要而且深远的影响[1]。改革前,两门课存在内容重复量大,内容配合不好以及衔接不合理等问题,这些问题随着教学计划的完善造成的课时减少被进一步的激化。本文针对两门课程设置的现状和存在的问题,提出对原有课程体系教学内容进行优化整合的新思路,教学实践表明此方案缩短了教学时间,提高了教学质量,激发了学生的学习兴趣。

1 现阶段两门课程的教学内容和设置存在的主要问题

信号与系统主要介绍的是信号与系统分析的基本理论和分析方法、连续信号和离散信号的描述和线性时不变性和时域与变换域分析方法,它以工程数学和电路分析为基础,同时又是后续专业课如数字信号处理、自动控制原理等课程的基础。在周口师范学院最新的教学计划中,该课理论教学为68学时,实验教学为17学时。数字信号处理是通过对各种不同信号的分析,应用数字的方法,实现对不同信号的处理,达到所希望得到的信号,可见数字信号处理又是信号与系统在离散时域中的深入扩展。该课在学校最新的教学计划中的教学为63学时和45学时不等。

两门课在教学上主要存在下面几个问题。

1)理论教学的内容上存在内容重复和学时数的浪费,从而造成授课学时紧张。

2)两门课程的实验课程内容的安排没有考虑到相关课程的前后衔接,没有用一个系统的观念来设计实践环节。

3)学生对专业基础课和专业课的关系认识不到位,两门课程有一个共同的特点就是理论性很强,突出数学分析,工程概念薄弱[2],学生感到内容枯燥。

4)教学模式上存在偏颇,更偏向于理论,理论联系实际不够。

5)毕业设计时反映出所学的知识面偏窄,各学科知识的综合应用能力较为欠缺。

2 教学的改革实践

原来的课程设置严重影响学生对专业的兴趣和学习的效果。各门课程自身内容体系的最优不一定是整个教学计划的最优[3],因此,必须对两门课程进行改革与创新。为此,结合实际,从理论教学的内容与模式、实践教学的模式以及考核评价体系等几个方面进行有益的探索和改革。

2.1 理论教学内容的改革

针对两门课程内容重复和衔接的问题,提出理论教学内容的改革。具体处理:在讲授数字信号处理前,对离散信号和系统的时域与z域分析采用约10学时的时间来复习。在信号与系统中,对于离散时域分析和z变换两部分内容按计划用16~20学时来讲授。在这一部分的复习过程中,尝试采用优秀学生代替教师讲解部分内容的方法,教师进行适当的补充和小结。

2.2 理论教学模式的改革

针对传统课堂教学手段单调和两门课程公式推导繁杂等特点,提出利用MATLAB软件精心制作多媒体演示,把抽象的频谱、卷积、滤波、调制等概念形象化,激发学生学习兴趣,而习题、推导还采用传统的粉笔教学,多媒体和粉笔教学有机结合,使课堂教学达到最佳的教学效果。

2.3 实践教学模式的改革

目前,信号与系统实验课的内容是纯粹的硬件实验,学生对单一实验内容感到厌倦和没有兴趣,而数字信号处理没有开设实验课程。针对实验环节存在的主要问题,提出实验内容分为课内必修和课外选作两个系列,以及上机实验、综合实验和课程设计实验3个层次。以MATLAB为工具,从上机实验(安排在信号与系统实验的前半阶段)、综合实验(信号与系统实验的后半阶段和数字信号处理实验的前半阶段)、课程设计(数字信号处理实验的后半阶段)[4]等方面加强学生的实践,通过以上各实践环节,拓展传统意义上的实验的深度和广度。

2.4 考核评价体系的改革

改革后两门课程的成绩计算公式为:总成绩=实验成绩*30%+70%*(10%*平时成绩+20%*课程设计+70%*考试成绩)。课程改革后加大平时成绩的比重。

3 结束语

对两门课程进行整合和优化表明:改革后两门课程体系清晰完整,内容更趋科学,结构更趋合理,便于教学组织实施。提高了教学质量。

参考文献

[1]陈戈珩,王宏志.“信号与系统”和“数字信号处理”课程优化整合的探索与实践[J].长春工程学院学报:社会科学版,

2008,9(2):83-86.

[2]陈华丽,程耕国.“信号与系统”和“数字信号处理”两课优化整合的探讨[J].中国电子教育,2009(3):48-51.

[3]李俊生,张立臣,蒋小燕.“电路分析”、“信号与系统”和“数字信号处理”课程的优化整合[J].常州工学院学报,

2009,22(6):89-92.

[4]张学敏,倪虹霞,吕晓丽,等.电子信息工程专业信号类课程教学改革实践探索[J].长春工程学院学报:社会科学版,

篇10:青岛大学信号与系统

课程英文译名: Signals and Systems

课内总学时: 64/48 学分: 4/3

课程编号: A0401070/A0401080

课程类别:必修

面向专业:电子信息工程、电子信息科学与技术、电子科学与技术、通信工程、光信息科学与技术、计算机通信、信息对抗与技术

课程编号: B040108

课程类别:限选

面向专业:计算机科学与技术

一、课程的任务和目的 本课程是电子工程、通讯工程专业的一门主要专业基础课。其任务是以系统的观点研究信号传输的数学模型,通过适当的数学分析手段建立和求解描述系统的方程并对所得的结果给以物理解释,赋予物理意义。本课程主要讨论确定性信号经线性时不变系统传输后如何处理的基本理论,从时域分析到变换域分析,从连续时间系统到离散时间系统,从系统的输入-输出描述法到状态空间描述法,力求以统一的观点阐述信号分析及线性系统的基本要领及基本分析方法。通过本课程的完整理论体系的学习可以激发学生对信号与系统学科的学习兴趣和热情,对培养学生建立正确的思维方法、严谨的学习作风、提高分析问题和解决问题的能力等方面都有重要作用,为后续课程的学习及进一步的研究工作提供坚实的理论基础。

二、课程内容与基本要求

本课程要求学生掌握信号的概念及系统的基本要求,包括信号的时域模式和频谱理论;连续系统和离散系统数学模型的建立及几种分析方法,特别注意各种分析方法之间的相互关联。

(一)信号与系统的基本概念

信号传输系统概述,了解信号的描述及其分类,信号的分解,系统模型及其划分,理解线性时不变系统的基本特性,了解线性时不变系统的一般分析方法。

(二)连续时间信号的频域分析 掌握周期信号傅里叶级数,理解周期信号和非周期信号的频谱概念;了解傅里叶变换的引入过程,注意信号的奇偶性和频谱的奇谐、偶谐之间的关系和区别;理解频谱概念的物理意义;掌握常用基本信号的频谱和傅里叶变换的性质;掌握抽样信号的概念及抽样定理;理解频域分析求解系统响应的物理实质。

(三)LTI系统方程的建立与系统模拟

理解连续时间系统微分方程及离散系统差分方程的建立;掌握算子及传输算子;掌握因果信号的算子表示方法;掌握3种系统的模拟图和信号流图。

(四)卷积的计算

掌握卷积的定义及物理概念;掌握卷积的性质及计算方法计算技巧,尤其是算子法;并充分理解卷积的物理实质并了解卷积的应用。

(五)连续时间系统的时域分析

掌握经典法求解微分方程;掌握用冲激平衡法求系统响应;掌握零输入响应与零状态响应、冲激响应与阶跃响应的求解。

(六)连续时间系统的频域分析

了解周期和非周期信号作用下系统响应及频谱的计算方法;掌握频域系统函数的定义及计算;掌握无失真传输系统的概念及响应;掌握理想滤波器的响应计算;掌握幅度调制与解调的概念及信号的频谱变化。

(七)连续时间系统的复频域分析

了解拉普拉斯变换定义的引入及收敛域,掌握常用函数的拉氏变换、拉氏变换的基本性质以及拉氏反变换的计算方法;掌握线性系统的复频域分析法,注意 S 域等效模型的运用;;理解系统函数的零极点分布及其与时域特性、频域特性的关系;了解系统的稳定性概念及一般判据。

(八)离散时间系统的时域分析 掌握经典法求解差分方程;掌握零输入响应与零状态响应、冲激响应与阶跃响应的概念及求解。

(九)离散时间系统的z域分析

掌握z变换的定义及收敛域,掌握常用离散信号的z变换、z变换的基本性质以及z反变换的计算方法;掌握用z变换分析离散系统;理解系统函数的零极点分布及其与时域特性、频域特性的关系;建立离散系统频率响应和稳定性概念。

(十)状态变量分析法

了解状态、状态变量的基本概念;掌握状态变量的选取、系统方程的建立方法;了解状态变量方程求解过程;了解状态矢量的线性变换和系统的优化。

三、与各课程的联系

先修课程:高等数学、线性代数、复变函数与数理方程、电路分析。

四、对学生能力培养的要求

使学生初步掌握信号理论的概念以及信号与系统的关系,较熟练掌握各种系统方程的建立和求解,了解信号传输的物理过程,为进一步具有信息理论方面的研究能力培养基本技巧和手段。

五、学时分配

总学时 64/48,分配如下:

(一)信号与系统的基本概念 4/3 学时

(二)连续时间信号的频域分析 10/8 学时

(三)LTI系统方程的建立与系统模拟 6/4 学时

(四)卷积的计算 4/3 学时

(五)连续时间系统的时域分析 6/5 学时

(六)连续时间系统的频域分析 4/4 学时

(七)连续时间系统的复频域分析 10/9 学时

(八)离散时间系统的时域分析 4/2 学时

(九)离散时间系统的z域分析 8/4 学时

(十)状态变量分析法 8/6 学时

六、教材与参考书

1.信号与系统,马金龙等,科学出版社,2006。

2.信号与系统学习与考研辅导,马金龙等,科学出版社,2006。

七、说明

篇11:信号与系统

解答:单侧可导可以推出单侧连续,单侧连续可以推出单侧极限存在。

证:设函数f(x)在x0点的右侧导数存在,即右导数存在,根据右导数存在的定义,limxx0f(x)f(x0)xx0存在,由于xx0时,分母xx0趋于0,所以f(x)f(x0)也要趋于0,否则这个极限是不存在的。所以limf(x)f(x0)0,即limf(x)f(x0),亦即f(x)在x0点右连续。xx0xx0

再证明单侧连续可以推出单侧极限存在。

设函数f(x)在x0点右连续,即limf(x)f(x0),这说明函数在x0点的右极限存在。xx0

篇12:信号与系统实验报告,

常见信号得MATLAB 表示及运算 一、实验目得 1。熟悉常见信号得意义、特性及波形 2.学会使用 MATLAB 表示信号得方法并绘制信号波形 3、掌握使用MATLAB 进行信号基本运算得指令 4、熟悉用MATLAB 实现卷积积分得方法 二、实验原理 根据MATLAB 得数值计算功能与符号运算功能,在 MATLAB中,信号有两种表示方法,一种就是用向量来表示,另一种则就是用符号运算得方法。在采用适当得 MATLAB 语句表示出信号后,就可以利用 MATLAB中得绘图命令绘制出直观得信号波形了。

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,就是用连续信号在等时间间隔点上得样值来近似表示得,当取样时间间隔足够小时,这些离散得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。

向量表示法 对于连续时间信号,可以用两个行向量 f 与 t 来表示,其中向量 t 就是用形如得命令定义得时间范围向量,其中,为信号起始时间,为终止时间,p 为时间间隔。向量 f 为连续信号在向量 t所定义得时间点上得样值. 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得符号函数专用绘图命令 ezplot()等函数来绘出信号得波形。

得 常见信号得 M ATLA B表示

单位阶跃信号 单位阶跃信号得定义为:

方法一:

调用 H eaviside(t)函数 首先定义函数 Heaviside(t)得m函数文件,该文件名应与函数名同名即Heaviside、m.%定义函数文件,函数名为 Heaviside,输入变量为 x,输出变量为y function y= Heaviside(t)

y=(t>0);

%定义函数体,即函数所执行指令 %此处定义t>0 时 y=1,t<=0 时y=0,注意与实际得阶跃信号定义得区别.方法二:数值计算法 在MATLAB 中,有一个专门用于表示单位阶跃信号得函数,即 s te pfun()函数,它就是用数值计算法表示得单位阶跃函数.其调用格式为: st epfun(t,t0)

其中,t 就是以向量形式表示得变量,t0 表示信号发生突变得时刻,在t0以前,函数值小于零,t0以后函数值大于零。有趣得就是它同时还可以表示单位阶跃序列,这只要将自变量以及

取样间隔设定为整数即可。

符号函数 符号函数得定义为:

在 MATLAB 中有专门用于表示符号函数得函数 s ign(),由于单位阶跃信号(t)与符号函数两者之间存在以下关系:,因此,利用这个函数就可以很容易地生成单位阶跃信号.2、离散时间信号 离散时间信号又叫离散时间序列,一般用 表示,其中变量 k 为整数,代表离散得采样时间点(采样次数)。

在 MATLAB中,离散信号得表示方法与连续信号不同,它无法用符号运算法来表示,而只能采用数值计算法表示,由于 MATLAB 中元素得个数就是有限得,因此,MATLAB无法表示无限序列;另外,在绘制离散信号时必须使用专门绘制离散数据得命令,即 stem(()函数,而不能用plot()函数。

单位序列

单位序列)得定义为

单位阶跃序列 单位阶跃序列得定义为 3、卷积积分 两个信号得卷积定义为:

MATLAB 中就是利用 conv 函数来实现卷积得.功能:实现两个函数与得卷积.格式:g=conv(f1,f2)

说明:f1=f 1(t),f2=f 2(t)

表示两个函数,g=g(t)表示两个函数得卷积结果。

三、实验内容 1、分别用 MATLAB得向量表示法与符号运算功能,表示并绘出下列连续时间信号得波形:

(1)

t=-1:0、01:10;t1=-1:0、01:-0、01;t2=0:0、01:10; f1=[zeros(1,length(t1)),ones(1,length(t2))];f=(2—exp(-2*t))、*f1; plot(t,f)axis([-1,10,0,2、1])

syms t;f=sym(’(2-exp(—2*t))*heaviside(t)“); ezplot(f,[-1,10]);

(2)t=—2:0、01:8; f=0、*(t<0)+cos(pi*t/2)、*(t>0&t〈4)+0、*(t〉4);plot(t,f)

syms t;f=sym(”cos(pi*t/2)*[heaviside(t)—heaviside(t—4)] “);ezplot(f,[-2,8]);

2、分别用 MATLAB 表示并绘出下列离散时间信号得波形:

(2)

t=0:8; t1=—10:15; f=[zeros(1,10),t,zeros(1,7)];stem(t1,f)axis([—10,15,0,10]);

(3)t=0:50;t1=—10:50; f=[zeros(1,10),sin(t*pi/4)];stem(t1,f)

axis([—10,50,—2,2])

3、已知两信号,求卷积积分,并与例题比较。

t1=—1:0、01:0; t2=0:0、01:1;t3=—1:0、01:1; f1=ones(size(t1));f2=ones(size(t2));g=conv(f1,f2); subplot(3,1,1),plot(t1,f1); subplot(3,1,2),plot(t2,f2);subplot(3,1,3),plot(t3,g);

与例题相比较,g(t)得定义域不同,最大值对应得横坐标也不同。

4、已知,求两序列得卷积与 .N=4;M=5; L=N+M—1; f1=[1,1,1,2]; f2=[1,2,3,4,5];g=conv(f1,f2); kf1=0:N-1; kf2=0:M-1;kg=0:L—1;subplot(1,3,1),stem(kf1,f1,’*k’);xlabel(”k“); ylabel(’f1(k)”);grid on subplot(1,3,2),stem(kf2,f2,’*k“);xlabel('k’);ylabel(”f2(k)’);grid on subplot(1,3,3);stem(kg,g,'*k’);xlabel('k“); ylabel(”g(k)');grid on

实验心得:第一次接触 Mutlab 这个绘图软件,觉得挺新奇得,同时 ,由于之前不太学信号与系统遇到一些不懂得问题,结合这些图对信号与系统有更好得了解。

实验四

连续时间信号得频域分析 一、实验目得 1。熟悉傅里叶变换得性质 2.熟悉常见信号得傅里叶变换 3。了解傅里叶变换得MATLAB 实现方法 二、实验原理 从已知信号求出相应得频谱函数得数学表示为:

傅里叶反变换得定义为:

在 MATLAB中实现傅里叶变换得方法有两种,一种就是利用 MATLAB 中得 Sy mbo lic Math Too lbox 提供得专用函数直接求解函数得傅里叶变换与傅里叶反变换,另一种就是傅里叶变换得数值计算实现法.1、直接调用专用函数法 ①在 MATLAB 中实现傅里叶变换得函数为:

F=fourier(f)

对f(t)进行傅里叶变换,其结果为 F(w)

F=fourier(f,v)

对 f(t)进行傅里叶变换,其结果为F(v)

F=fourier(f,u,v)

对f(u)进行傅里叶变换,其结果为 F(v)②傅里叶反变换

f=ifourier(F)

对 F(w)进行傅里叶反变换,其结果为 f(x)

f=ifourier(F,U)

对F(w)进行傅里叶反变换,其结果为f(u)

f=ifourier(F,v,u)

对F(v)进行傅里叶反变换,其结果为 f(u)

注意:

(1)在调用函数 fourier()及 ifourier()之前,要用 syms 命令对所有需要用到得变量(如 t,u,v,w)等进行说明,即要将这些变量说明成符号变量。对fourier()中得 f 及ifourier()中得 F 也要用符号定义符 sym 将其说明为符号表达式。

(2)采用 fourier()及 fourier()得到得返回函数,仍然为符号表达式。在对其作图时要用 ezplot()函数,而不能用plot()函数.(3)fourier()及fourier()函数得应用有很多局限性,如果在返回函数中含有 δ(ω)等函数,则 ezplot()函数也无法作出图来。另外,在用 fourier()函数对某些信号进行变换时,其返回函数如果包含一些不能直接表达得式子,则此时当然也就无法作图了。这就是fourier()函数得一个局限。另一个局限就是在很多场合,尽管原时间信号 f(t)就是连续得,但却不能表示成符号表达式,此时只能应用下面介绍得数值计算法来进行傅氏变换了,当然,大多数情况下,用数值计算法所求得频谱函数只就是一种近似值。

2、傅里叶变换得数值计算实现法 严格说来,如果不使用 symbolic 工具箱,就是不能分析连续时间信号得。采用数值计算方法实现连续时间信号得傅里叶变换,实质上只就是借助于MATLAB 得强大数值计算功能,特别就是其强大得矩阵运算能力而进行得一种近似计算。傅里叶变换得数值计算实现法得原理如下: 对于连续时间信号 f(t),其傅里叶变换为:

其中 τ 为取样间隔,如果 f(t)就是时限信号,或者当|t|大于某个给定值时,f(t)得值已经衰减得很厉害,可以近似地瞧成就是时限信号,则上式中得n取值就就是有限得,假定为 N,有:

若对频率变量 ω 进行取样,得:

通常取:,其中就是要取得频率范围,或信号得频带宽度。采用 MATLAB 实现上式时,其要点就是要生成 f(t)得N个样本值得向量,以及向量,两向量得内积(即两矩阵得乘积),结果即完成上式得傅里叶变换得数值计算。

注意:时间取样间隔 τ 得确定,其依据就是 τ 必须小于奈奎斯特(Nyquist)取样间隔。如果 f(t)不就是严格得带限信号,则可以根据实际计算得精度要求来确定一个适当得频率为信号得带宽。

三、实验内容 1、编程实现求下列信号得幅度频谱(1)

求出得频谱函数 F 1(jω),请将它与上面门宽为 2 得门函数得频谱进行比较,观察两者得特点,说明两者得关系。

(2)三角脉冲

(3)单边指数信号

(4)

高斯信号

(1)

syms t w

Gt=sym(“Heaviside(2*t+1)—Heaviside(2*t-1)’);

Fw=fourier(Gt,t,w);

FFw=maple(’convert’,Fw,’piecewise”);

FFP=abs(FFw);

ezplot(FFP,[—10*pi 10*pi]);grid;

axis([-10*pi 10*pi 0 2、2])

与得频谱比较,得频谱函数 F 1(jω)最大值就是其得1/2.(2)syms t w;Gt=sym(“(1+t)*(Heaviside(t+1)—Heaviside(t))+(1-t)*(Heaviside(t)—Heaviside(t—1))”);Fw=fourier(Gt,t,w);

FFw=maple(“convert',Fw,’piecewise”);

FFP=abs(FFw);

ezplot(FFP,[—10*pi 10*pi]);grid;

axis([—10*pi 10*pi 0 2、2])

(3)syms t w

Gt=sym(’exp(-t)*Heaviside(t)’);

Fw=fourier(Gt,t,w);

FFw=maple(“convert”,Fw,’piecewise’);

FFP=abs(FFw);

ezplot(FFP,[—10*pi 10*pi]);grid;

axis([—10*pi 10*pi —1 2])

(4)syms t w

Gt=sym(’exp(-t^2)“);

Fw=fourier(Gt,t,w);

FFw=maple('convert’,Fw,’piecewise’);

ezplot(FFw,[-30 30]);grid;

axis([—30 30 —1 2])

2、利用 ifourier()函数求下列频谱函数得傅氏反变换(1)

(2)

(1)syms t w

Fw=sym(’-i*2*w/(16+w^2)’);

ft=ifourier(Fw,w,t);

ft 运行结果: ft = —exp(4*t)*heaviside(—t)+exp(—4*t)*heaviside(t)(2)

syms t w

Fw=sym(”((i*w)^2+5*i*w-8)/((i*w)^2+6*i*w+5)’);

ft=ifourier(Fw,w,t);

ft 运行结果: ft = dirac(t)+(-3*exp(-t)+2*exp(-5*t))*heaviside(t)实验 心得 matlab 不但具有数值计算能力,还能建模仿真,能帮助我们理解不同时间信号得频域分析。

实验五 连续时间系统得频域分析 一、实验目得 1.学习由系统函数确定系统频率特性得方法.2.学习与掌握连续时间系统得频率特性及其幅度特性、相位特性得物理意义.3.通过本实验了解低通、高通、带通、全通滤波器得性能及特点。

二、实验原理及方法 频域分析法与时域分析法得不同之处主要在于信号分解得单元函数不同。在频域分析法中,信号分解成一系列不同幅度、不同频率得等幅正弦函数,通过求取对每一单元激励产生得响应,并将响应叠加,再转换到时域以得到系统得总响应。所以说,频域分析法就是一种变域分析法.它把时域中求解响应得问题通过 Fourier 级数或 Fourier 变换转换成频域中得问题;在频域中求解后再转换回时域从而得到最终结果.在实际应用中,多使用另一种变域分析法:复频域分析法,即 Laplace 变换分析法。

所谓频率特性,也称频率响应特性,就是指系统在正弦信号激励下稳态响应随频率变化得情况,包括幅度随频率得响应与相位随频率得响应两个方面.利用系统函数也可以确定系统频率特性,公式如下:

幅度响应用表示,相位响应用表示。

本实验所研究得系统函数 H(s)就是有理函数形式,也就就是说,分子、分母分别就是 m、n 阶多项式。

要计算频率特性,可以写出

为了计算出、得值,可以利用复数三角形式得一个重要特性:

而,则 利用这些公式可以化简高次幂,因此分子与分母得复数多项式就可以转化为分别对实部与虚部得实数运算,算出分子、分母得实部、虚部值后,最后就可以计算出幅度、相位得值了。

三、实验内容 a),m 取值区间 [0,1],绘制一组曲线 m=0、1,0、3,0、5,0、7,0、9;b)绘制下列系统得幅频响应对数曲线与相频响应曲线,分析其频率特性.(1)

(2)

(3)

a)% design2、m

figure

alpha=[0、1,0、3,0、5,0、7,0、9];

colorn=['r’ ’g’ ’b“ ’y” “k'];

%

r g b y m c k(红,绿,蓝,黄,品红,青,黑)

for n=1:5

b=[0 alpha(n)];

% 分子系数向量

a=[alpha(n)-alpha(n)^2 1];

% 分母系数向量

printsys(b,a,”s“)

[Hz,w]=freqs(b,a);

w=w、/pi;

magh=abs(Hz);

zerosIndx=find(magh==0);

magh(zerosIndx)=1;

magh=20*log10(magh);

magh(zerosIndx)=-inf;

angh=angle(Hz);

angh=unwrap(angh)*180/pi;

subplot(1,2,1)

plot(w,magh,colorn(n));

hold on

subplot(1,2,2)

plot(w,angh,colorn(n));

hold on

end

subplot(1,2,1)

hold off

xlabel(”特征角频率(timespi rad/sample)“)

title('幅频特性曲线 |H(w)|(dB)”);

subplot(1,2,2)

hold off

xlabel(’特征角频率(timespi rad/sample)’)

title(“相频特性曲线 theta(w)(degrees)’);

b)(1)% design1、m b=[1,0];

% 分子系数向量 a=[1,1];

% 分母系数向量 printsys(b,a,”s’)[Hz,w]=freqs(b,a);w=w、/pi;magh=abs(Hz);zerosIndx=find(magh==0); magh(zerosIndx)=1; magh=20*log10(magh);

% 以分贝 magh(zerosIndx)=-inf;angh=angle(Hz);angh=unwrap(angh)*180/pi;

% 角度换算 figure subplot(1,2,1)plot(w,magh);grid on xlabel(’特征角频率(timespi rad/sample)')title(’幅频特性曲线 |H(w)|(dB)’); subplot(1,2,2)plot(w,angh);grid on xlabel(’特征角频率(times\pi rad/sample)’)title(’相频特性曲线 \theta(w)

(degrees)’);

(2)

% design1、m b=[0,1,0];

% 分子系数向量 a=[1,3,2];

% 分母系数向量 printsys(b,a,’s’)[Hz,w]=freqs(b,a);w=w、/pi; magh=abs(Hz);zerosIndx=find(magh==0); magh(zerosIndx)=1; magh=20*log10(magh);

% 以分贝 magh(zerosIndx)=-inf; angh=angle(Hz);angh=unwrap(angh)*180/pi;

% 角度换算 figure subplot(1,2,1)plot(w,magh);grid on xlabel(“特征角频率(\times\pi rad/sample)')

title(’幅频特性曲线 |H(w)|(dB)’);subplot(1,2,2)plot(w,angh); grid on xlabel(”特征角频率(\times\pi rad/sample)“)title(”相频特性曲线 theta(w)(degrees)’);

(3)

% design1、m b=[1,-1];

% 分子系数向量 a=[1,1];

% 分母系数向量 printsys(b,a,“s”)[Hz,w]=freqs(b,a);w=w、/pi;magh=abs(Hz);zerosIndx=find(magh==0);magh(zerosIndx)=1;magh=20*log10(magh);

% 以分贝 magh(zerosIndx)=-inf;angh=angle(Hz);angh=unwrap(angh)*180/pi;

% 角度换算 figure subplot(1,2,1)

plot(w,magh); grid on xlabel(’特征角频率(timespi rad/sample)“)

title(”幅频特性曲线 |H(w)|(dB)’);subplot(1,2,2)plot(w,angh);grid on xlabel(’特征角频率(times\pi rad/sample)')title(’相频特性曲线 theta(w)

(degrees)“);

实验心得: :虽然之前用公式转换到频域上分析,但就是有时会觉得挺抽象得,不太好理解。根据这些图像结合起来更进一步对信号得了解。同时,这个在编程序时,虽然遇到一些问题,但就是总算解决了。

实验六

离散时间系统得 Z 域分析 一、实验目得 1.学习与掌握离散系统得频率特性及其幅度特性、相位特性得物理意义。

2.深入理解离散系统频率特性与对称性与周期性。

3.认识离散系统频率特性与系统参数之间得系统 4.通过阅读、修改并调试本实验所给源程序,加强计算机编程能力。

二、

实验原理及方法 对于离散时间系统,系统单位冲激响应序列得 Fourier 变换完全反映了系统自身得频率特性,称为离散系统得频率特性,可由系统函数求出,关系式如下:

(6 – 1)由于就是频率得周期函数,所以系统得频率特性也就是频率得周期函数,且周期为,因此研究系统频率特性只要在范围内就可以了.       n n nj jn n h j n n h e n h e H)sin()()cos()()()(  

(6 – 2)容易证明,其实部就是得偶函数,虚部就是得奇函数,其模得得偶函数,相位就是得奇函数。因此研究系统幅度特性、相位特性,只要在范围内讨论即可。

综上所述,系统频率特性具有周期性与对称性,深入理解这一点就是十分重要得。

当离散系统得系统结构一定,它得频率特性将随参数选择得不同而不同,这表明了系统结构、参数、特性三者之间得关系,即同一结构,参数不同其特性也不同。

例如,下图所示离散系统,其数学模型由线性常系数差分方程描述:

系统函数: 系统函数频率特性:

幅频特性: 相频特性:

容易分析出,当时系统呈低通特性,当时系统呈高通特性;当时系统呈全通特性.同时说明,在系统结构如图所示一定时,其频率特性随参数 a 得变化而变化.三、实验内容 a)。

b)c)a)% design1、m b=[1,0,-1];

% 分子系数向量 a=[1,0,—0、81];

% 分母系数向量 printsys(b,a,”z“)[Hz,w]=freqz(b,a);w=w、/pi;magh=abs(Hz);zerosIndx=find(magh==0);magh(zerosIndx)=1;magh=20*log10(magh);

% 以分贝 magh(zerosIndx)=-inf; angh=angle(Hz); angh=unwrap(angh)*180/pi;

% 角度换算 figure subplot(1,2,1)

plot(w,magh);grid on xlabel(’特征角频率(timespi rad/sample)')title(’幅频特性曲线 |H(w)|(dB)”);subplot(1,2,2)plot(w,angh);grid on xlabel(“特征角频率(times\pi rad/sample)”)title('相频特性曲线 theta(w)(degrees)“);

带通

b)% design1、m b=[0、1,—0、3,0、3,-0、1];

% 分子系数向量 a=[1,0、6,0、4,0、1];

% 分母系数向量 printsys(b,a,’z”)[Hz,w]=freqz(b,a);w=w、/pi; magh=abs(Hz); zerosIndx=find(magh==0);magh(zerosIndx)=1;magh=20*log10(magh);

% 以分贝 magh(zerosIndx)=-inf;angh=angle(Hz);angh=unwrap(angh)*180/pi;

% 角度换算 figure subplot(1,2,1)plot(w,magh);grid on xlabel(’特征角频率(timespi rad/sample)’)

title(“幅频特性曲线 |H(w)|(dB)”);subplot(1,2,2)plot(w,angh);grid on

xlabel(“特征角频率(\timespi rad/sample)’)title(”相频特性曲线 theta(w)

(degrees)’);

高通

c)% design1、m b=[1,—1,0];

% 分子系数向量 a=[1,0,0、81];

% 分母系数向量 printsys(b,a,“z’)[Hz,w]=freqz(b,a);w=w、/pi; magh=abs(Hz); zerosIndx=find(magh==0);magh(zerosIndx)=1;magh=20*log10(magh);

% 以分贝 magh(zerosIndx)=—inf;angh=angle(Hz); angh=unwrap(angh)*180/pi;

% 角度换算 figure subplot(1,2,1)plot(w,magh);grid on xlabel(”特征角频率(\times\pi rad/sample)')title(“幅频特性曲线 |H(w)|(dB)”);subplot(1,2,2)

plot(w,angh);

grid on xlabel(’特征角频率(\timespi rad/sample)")title(’相频特性曲线 theta(w)

(degrees)’);

带通

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