信号与线性系统课程设计报告分析

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信号与线性系统分析2篇

信号与线性系统分析2篇第一篇：信号与线性系统分析信号与线性系统是掌握通信工程、信息工程等领域的基础，也是现代科技的重要组成部分。

本篇文章将从信号的定义、分类、性质和线性系统的特征、分类、性质等方面进行分析。

一、信号的定义信号是某个量在时间、空间及其他变化方面的变化表现，是信息载体。

它可以是物理量、电信号、声音、光线等形式。

信号常被分为模拟信号和数字信号两种。

二、信号的分类1. 持续信号和瞬时信号：根据信号持续时间的长短进行分类。

持续信号是指信号在一段时间内有实际意义，例如正弦信号；瞬时信号是指信号只在某个时刻有信号，例如冲激信号。

2. 同期信号和非同期信号：根据信号之间的时间关系进行分类。

同期信号是指多个信号之间存在频率的整数倍关系，例如正弦波的频率为120Hz、240Hz、360Hz等的多个正弦波；非同期信号是指没有频率整数倍关系的信号，例如正弦波的频率为60Hz和220Hz的两个正弦波。

3. 连续信号和离散信号：根据信号定义域的连续性进行分类。

连续信号是指信号定义域是连续的，可以取任意值的信号，例如正弦波；离散信号是指信号定义域是离散的，只能取整数值的信号，例如数字信号。

三、信号的性质1. 周期性：如果信号在一定时间内重复出现，则称该信号具有周期性。

周期长度是连续信号交替出现的最短时间间隔。

2. 带限性：信号在频谱上存在一定的范围，称为信号的带限。

例如人耳可接受的声音频率范围是20Hz到20kHz，超出这个范围的频率对人耳无法感知。

3. 能量和功率：信号的能量是指信号在时间上的总和，定义为E = ∫(|x(t)|²)dt；功率是指单位时间内信号的能量，定义为P = E/T，其中T是时间长度。

四、线性系统的特征线性系统是指具有线性关系的系统，即输入信号和输出信号之间存在函数关系，并且满足叠加原则和比例原则。

线性系统有两种，时不变系统和时变系统。

一、时不变系统时不变系统是指在某个时间点的输入信号和某个时间点的输出信号之间存在固定的函数关系，即系统的参数不随时间变化。

信号与线性系统课程设计

信号与线性系统课程设计报告课题五FM调制与解调系统的设计班级：电子C102姓名：王伟泽学号：108021成绩：指导教师：刘翠响日期：2013年1月04日题目：FM调制与解调系统的设计摘要FM在通信系统中的使用非常广泛。

FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。

本设计主要是利用MATLAB集成环境下的M文件，编写程序来实现FM调制与解调过程，并分别绘制出基带信号，载波信号，已调信号的时域波形；再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号，相干解调后信号和解调基带信号的时域波形；最后绘出FM基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的误码率与信噪比的关系，并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。

在课程设计中，系统开发平台为Windows Vista，使用工具软件为MATLAB 7.0。

在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。

通过该课程设计，达到了实现FM信号通过噪声信道，调制和解调系统的仿真目的。

关键词 FM；PM；调制；解调；MATLAB 7.0；SIMULINK；LABVIEW；1课程设计的目的、意义1.1本课题的目的本课程设计课题主要研究FM 调制与解调模拟系统的理论设计和软件仿真方法。

通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的：1．掌握模拟系统FM 调制与解调的原理。

2．掌握模拟系统FM 调制与解调的设计方法；3．掌握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方法，进一步锻炼应用Matlab 进行编程仿真的能力；4．熟悉基于Simulink的动态建模和仿真的步骤和过程；5．了解基于LabVIEW虚拟仪器的特点和使用方法，熟悉采用LabVIEW进行仿真的方法。

1.2本课题的意义本课程设计课题主要研究FM 调制与解调模拟系统的理论设计和软件仿真方法。

通过完成本课题的设计，意在使学生将高频电子线路、数字信号处理、信号与线性系统等所学知识融汇起来，加深对“FM 调制与解调”的理解和认识，真正达到学以致用的目的。

信号处理与线性系统分析课程设计

信号处理与线性系统分析课程设计一、设计目的本课程设计旨在通过对信号处理和线性系统分析理论的学习与实践，深入掌握这个领域的基本知识，提高学生在相关领域的实际应用能力。

二、设计过程1. 理论基础学习在进行课程设计之前，学生需要进行一定程度的理论基础学习。

这包括了信号处理和线性系统分析的基础理论知识，比如信号傅立叶分析、Z变换与离散傅立叶变换等。

同时，在这个环节中，学生还需要对信号的特点、常见系统模型的分类和特点以及系统响应的特征进行深入的学习。

2. 设计方案制定在完成理论学习后，学生需要制定相应的课程设计方案。

这个过程需要依据已学习的理论知识，根据具体的设计需求，确定适当的信号类型、系统模型以及相应的算法。

例如，可以通过某个特定样本信号的信噪比、能量等指标对它进行信号处理和参数估计，利用矩阵和离散傅里叶变换来分析系统模型的特点，基于拉普拉斯变换来评估系统响应的性能，仿真验证结果。

3. 实验操作及数据处理此环节是课程设计最为核心的部分。

学生需要按照方案进行实验操作，获取数据并进行相应的处理。

实验操作包括利用MATLAB进行代码编写、算法实现，以及对实验数据进行分析和处理，从而得到实验结果。

4. 结果分析与报告撰写在实验部分结束后，学生需要对实验结果进行总结并进行分析，从而得出结论。

通过结论，归纳实验结果，深刻理解实验过程中的知识点，得出实用技巧，以提高学生的实际应用能力。

最后，学生需要撰写实验报告，清晰地汇总所获得的实验结果和结论。

报告内容包括实验目的、实验过程、实验结果以及结论等，具体格式需按照规定格式进行规范地撰写。

三、实验内容在课程设计中，实验内容包括：1. 原始信号的特征提取利用特殊样本信号的发送与接收来评价其信噪比、error rate及误码率等参数，并利用离散的傅里叶变换进行信号的频谱分析，找到信号的特征。

2. 系统响应的特征分析利用常见的系统模型，如FIR/ IIR filter等分析不同频率下输入信号的输出，作为系统响应的分析结果；将系统的时域表象转化为频域表现，并验证其系统响应能否满足系统的性能指标。

信号与线性系统课程设计

信号与线性系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握信号与线性系统的基本概念，包括信号的分类、线性时不变系统的定义及其性质；2. 学生能够运用数学工具描述信号的特性，分析线性时不变系统的响应，并解决实际问题；3. 学生能够掌握傅里叶级数、傅里叶变换和拉普拉斯变换的基本原理及其在信号处理中的应用。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识对实际信号进行处理，如信号的采样、滤波和调制；2. 学生能够运用数学软件（如MATLAB）进行信号与系统的仿真实验，提高实际操作能力；3. 学生能够通过小组合作，共同分析并解决信号与线性系统领域的问题，提高团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习信号与线性系统，培养对通信工程和电子信息工程的兴趣和热情；2. 学生在学习过程中，养成严谨、求实的科学态度，培养独立思考和创新能力；3. 学生通过小组合作，学会尊重他人意见，提高沟通与交流能力，形成良好的团队合作精神。

本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，旨在培养学生具备信号与线性系统领域的基本知识和技能，同时提高学生的情感态度价值观。

课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供明确依据。

二、教学内容1. 信号与系统基本概念：信号分类、连续与离散时间信号、线性时不变系统定义及性质。

教材章节：第一章信号与系统基本概念2. 数学工具描述信号与系统：差分方程、微分方程、卷积积分。

教材章节：第二章数学工具描述信号与系统3. 傅里叶级数与傅里叶变换：周期信号的傅里叶级数展开、非周期信号的傅里叶变换。

教材章节：第三章傅里叶级数与傅里叶变换4. 拉普拉斯变换：拉普拉斯变换的定义、性质、逆变换及应用。

教材章节：第四章拉普拉斯变换5. 信号处理应用：信号的采样、滤波、调制原理及其实现方法。

教材章节：第五章信号处理应用6. 线性系统分析：稳定性分析、频率响应特性、零状态与零输入响应。

信号与线性系统实验报告2

实验二连续系统频域分析一、实验目的1．通过观察信号的分解与合成过程，理解利用傅利叶级数进行信号频谱分析的方法。

2．了解波形分解与合成原理。

3．掌握带通滤波器有关特性的设计和测试方法。

4．了解电信号的取样方法与过程以及信号恢复的方法。

5．观察连续时间信号经取样后的波形图，了解其波形特点。

6．验证取样定理并恢复原信号。

二、实验内容1．用示波器观察方波信号的分解，并与方波的傅利叶级数各项的频率与系数作比较。

2．用示波器观察三角波信号的分解，并与三角波的傅利叶级数各项的频率与系数作比较。

3．用示波器观察方波信号基波及各次谐波的合成。

4．用示波器观察三角波信号基波及各次谐波的合成。

5．用示波器观察不同的取样频率抽样得到的抽样信号。

6．用示波器观察各取样信号经低通滤波器恢复后的信号并验证抽样定理。

三、实验仪器1．信号与系统实验箱一台2．信号系统实验平台3．信号的分解与合成模块（DYT3000-69）一块4．信号的取样与恢复模块（DYT3000-68）一块5．同步信号源模块（DYT3000-57）（选用）6．20MHz双踪示波器一台7．连接线若干四、实验原理1、信号的分解与合成任何电信号都是由各种不同频率、幅度和初始相位的正弦波跌加而成的。

对周期信号由它的傅利叶级数展开式可知，各次谐波为基波频率的整数倍。

而非周期信号包含了从零到无穷大的所有频率成份，每一频率成份的幅度均趋向无穷小，但其相对大小是不同的。

通过一个选频网络可以将电信号中所包含的某一频率成份提取出来。

本实验采用性能较好的有源带通滤波器作为选频网络。

对周期信号波形分解的方案框图如图2-1所示。

实验中对周期方波、三角波、锯齿波信号进行信号的分解。

方波信号的傅利叶级数展开式为411()(sin sin 3sin 5)35Af t t t t ωωωπ=+++…；三角波信号的傅利叶级数展开式为2811()(sin sin 3sin 5)925A f t t t t ωωωπ=-+-…；锯齿波信号的傅利叶级数展开式为11()(sin sin 2sin 3)223A A f t t t t ωωωπ=-+++…，其中2T πω=为信号的角频率。

通信工程课程设计信号与线性系统课程设计

通信工程课程设计信号与线性系统课程设计通信工程是一个非常重要和广泛的领域，涉及电子、通信、计算机和信息技术等方面。

在通信工程领域中，信号与线性系统是非常重要的基础课程，为后续的通信系统设计和实现提供了基础支撑。

因此，通信工程专业中的信号与线性系统课程设计也非常重要，今天我们来探讨一下这个话题。

首先，要了解什么是信号与线性系统。

信号通常是一种物理量，它可以是任何一个随时间变化的量，比如电压、电流、音频信号等。

而线性系统则是指那些满足线性叠加原理的系统，比如电路、滤波器、传输线、控制系统等。

在通信工程中，信号常常通过线性系统被传输、处理和分析等。

因此，理解信号与线性系统的原理和应用是非常重要的。

接下来，我们来了解一下通信工程专业中，信号与线性系统课程设计的内容。

一般来说，这门课程会涵盖以下几个方面：1.信号的基本概念和分类。

包括模拟信号和数字信号的区别，周期信号和非周期信号的特点，以及连续信号和离散信号的定义等。

2.线性系统的基本特征和分析方法。

主要包括线性系统的叠加性、位移不变性、时移不变性和因果性等基本特征，以及对线性系统的稳定性、频率响应和传递函数等进行分析。

3.离散时间信号和系统的基本原理。

主要包括离散时间信号和系统的定义，以及相应的离散傅里叶变换和离散时间傅里叶变换等分析方法。

4.模拟信号和系统的基本理论和应用。

主要包括模拟信号和系统的频谱分析、滤波器设计和实现，以及模拟通信系统中的调制、解调和调制解调器的设计等。

5.数字信号和系统的基本理论和应用。

主要包括数字信号和系统的采样和量化、数字滤波器的设计和实现，以及数字通信系统中的调制、解调和调制解调器的设计等。

以上就是通信工程专业中，信号与线性系统课程设计的基本内容。

对于学生而言，掌握这些内容后，就能够理解和分析各种信号和线性系统的特点，并且可以通过相应的分析方法完成各种信号和系统的分析、设计和实现等。

最后，我们来总结一下。

信号与线性系统作为通信工程中非常重要和基础的课程，可以为学生提供基本的分析方法和实践技能，为后续的通信系统设计和实现提供基础支撑。

信号与线性系统课程设计报告

信号与线性系统课程设计报告The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020信号与线性系统课程设计报告课题:周期信号的分解与合成班级：电子111班姓名:河北工业大学学号：组号：同组人：成绩：指导教师：增城日期：周期信号的分解与合成摘要:本文详细介绍了周期信号的分解与合成的原理，给出了电路参数设计、matlab辅助分析、multisim仿真的方法，并用硬件电路实现信号分解与合成，另外本文亦对设计过程中出现的问题进行总结分析。

设计主体为5次谐波带通滤波器设计和信号合成电路的设计，因此本文对带通滤波器进行了详细的理论推导，并且编写了matlab函数进行参数的计算；合成电路采用运算放大器构建一个具有5个输入的加法器电路。

软件仿真、硬件调试部分给出了具体的调试方案和步骤，对理论值计算、multisim 软件仿真、matlab 辅助分析、硬件调试的结果分别进行总结和分析，并比较其存在的差异同时分析产生差异的原因。

通过这次课程设计，理论应用实践，在掌握信号合成与分解的原理、方法的同时也深深体会到了理论和实践之间的差距，只有勤动手、勤实践才能达到学以致用的效果。

关键词：信号的分解合成、带通滤波器、加法器、matlab 、multisim1 课程设计的目的、意义1．了解周期信号分解与合成电路的原理及实现方法。

2．深入理解信号频谱和信号滤波的概念，理解滤波器幅频响应和相频响应对信号的影响以及无失真传输的概念。

3．掌握模拟带通滤波器的原理与设计方法，掌握利用Multisim 软件进行模拟电路设计及仿真的方法。

4．了解周期信号分解与合成硬件电路的设计、制作、调试过程及步骤。

5．掌握新一代信号与系统实验系统及虚拟示波器、虚拟信号发生器的操作使用方法。

6．培养运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

2 设计任务及技术指标设计任务周期信号分解与合成电路设计、电路（系统）仿真分析、电路板焊接、电路调试与测试、仿真和测试结果分析等内容。

信号与线性系统实验报告资料

中南大学信号与线性系统实验报告学生姓名学生学号学院信息科学与工程学院专业班级电子信息工程1301完成时间2014.12.26目录一．实验一 (1)二．实验二 (5)三．实验三 (9)四．实验四 (13)《信号与系统》实验报告实验室名称：实验日期： 2014年12 月8 日学院信息科学与工姓名专业、班级程学院实验名称NI ELVIS/SIGEx 套件的使用方法指导张金焕教师教师评语教师签名：年月日实验目的：1.熟悉脉冲发生器（数字输出）并学会使用2.熟悉信号发生器并学会使用实验内容：1.使用脉冲发生器产生周期序列信号2.使用信号发生器产生各种方波、正弦波和三角形波实验器材：1.装有 LabVIEW8.5 （或更高版本）的计算机，还需装有数字滤波器设计工具包。

2.NI ELVIS II或者II+以及配套的USB 数据线3.EMONA SIGEx信号与系统扩展板4.各种各样的连接导线5.两根带 BNC 接头的 2mm 导线实验原理：1.脉冲发生器可以产生周期序列信号2.信号发生器可以产生各种方波、正弦波和三角形波实验步骤：设置 NI ELVIS/SIGEx套件1.关闭 NI ELVIS 单元及原型开发板上的开关。

2.将 SIGEx 板卡插入到NI ELVIS 单元中。

注意：这步可能已经为你做好了。

3.使用 USB 数据线连接NI ELVIS 和计算机。

4.打开计算机（假如还未开机）进入 Win7 系统并等待其完全启动（这样计算机才会准备好连接外部的 USB 设备）。

5.打开 NI ELVIS 单元，但不要打开原型开发板的开关。

观察USB 指示灯是否变亮（在ELVIS 单元的右上角）。

如果扬声器可用，那么计算机将发出声音以提示已经检测到 ELVIS 单元。

6.打开 NI ELVIS 原型开发板开关，给 SIGEx 板卡上电。

检查所有的三个指示灯是否点亮，如未点亮，请向指导老师寻求帮助。

7.打开 SIGEx Main VI 。

《信号与线性系统》实验报告

《信号与线性系统》实验报告实验名称：信号与线性系统实验目的：1.了解信号与线性系统的基本概念和特性；2.掌握各种信号的分类与表示方法；3.学习使用线性系统对信号进行处理和分析。

实验仪器和材料：1.个人计算机；2.MATLAB软件。

实验步骤：1.了解信号与线性系统的基本概念和特性，包括信号的定义、分类与表示方法，线性系统的定义和特性等。

2.利用MATLAB软件，生成常见的信号，如单位阶跃信号、单位冲激信号、正弦信号、方波信号等，通过绘制波形图和频谱图来观察和分析信号的特点。

3.利用MATLAB软件，对生成的信号进行线性系统处理，如信号的平移、尺度变换、基带传输等，通过绘制处理后的信号波形图和频谱图，以及分析其特点和对信号的影响。

4.进一步学习线性系统的时域和频域分析方法，如脉冲响应、冲激响应、幅频特性等，并利用MATLAB软件进行实际操作和分析。

5.对各种信号和线性系统的特性进行总结和归纳，根据实际应用场景，分析信号处理过程中的优缺点和适用性。

实验结果与分析：1.通过绘制波形图和频谱图，观察了不同信号的特点和频谱分布；2.通过对信号进行线性系统处理，观察了信号经过处理后的变化；3.通过对线性系统的时域和频域分析，进一步了解了系统的特性和对信号的影响；4.根据实际应用场景，综合比较了不同信号与线性系统的适用性和优缺点。

实验结论：通过本次实验，我们深入了解了信号与线性系统的基本概念和特性，掌握了各种信号的分类与表示方法，学习了使用线性系统对信号进行处理和分析的方法和技巧。

实验结果表明，信号的特点和频谱分布决定了信号在系统中的处理效果，而线性系统的特性和响应方式会对信号产生明显的影响。

在实际应用中，我们需要综合考虑信号和线性系统的特性，选择合适的信号表示方法和处理方式，以达到预期的信号处理效果。

实验中的问题与改进：在实验过程中，由于时间和资源有限，我们只能选择了部分常见的信号和线性系统进行实验和分析，无法涵盖所有情况。

信号与系统课程设计报告

课程设计报告课程名称信号与系统课程设计指导教师设计起止日期学院信息与通信工程专业电子信息工程学生姓名班级/学号成绩指导老师签字目录1、课程设计目的 (1)2、课程设计要求 (1)3、课程设计任务 (1)4、课程设计内容 (1)5、总结 (15)参考文献 (15)附录 (16)1、课程设计目的“信号与系统”是一门重要的专业基础课，MATLAB作为信号处理强有力的计算和分析工具是电子信息工程技术人员常用的重要工具之一。

本课程设计基于MATLAB完成信号与系统综合设计实验，以提高学生的综合应用知识能力为目标，是“信号与系统”课程在实践教学环节上的必要补充。

通过课设综合设计实验，激发学生理论课程学习兴趣，提高分析问题和解决问题的能力。

2、课程设计要求（1）运用MATLAB编程得到简单信号、简单信号运算、复杂信号的频域响应图；（2）通过对线性时不变系统的输入、输出信号的时域和频域的分析，了解线性时不变系统的特性，同时加深对信号频谱的理解。

3、课程设计任务（1）根据设计题目的要求，熟悉相关内容的理论基础，理清程序设计的措施和步骤；（2）根据设计题目的要求，提出各目标的实施思路、方法和步骤；（3）根据相关步骤完成MATLAB程序设计，所编程序应能完整实现设计题目的要求；（4）调试程序，分析相关理论；（5）编写设计报告。

4、课程设计内容（一）基本部分（1）信号的时频分析任意给定单频周期信号的振幅、频率和初相，要求准确计算出其幅度谱，并准确画出时域和频域波形，正确显示时间和频率。

设计思路：首先给出横坐标，即时间，根据设定的信号的振幅、频率和初相，写出时域波形的表达式；然后对时域波形信号进行傅里叶变化，得到频域波形；最后使用plot函数绘制各个响应图。

源程序：clc; clear;close all;Fs =128; % 采样频率T = 1/Fs; % 采样周期N = 600; % 采样点数t = (0:N-1)*T; % 时间，单位：Sx=2*cos(5*2*pi*t);n=0:N-1;figure; subplot(3,1,1)plot(t,x);xlabel('时间/S');ylabel('振幅');title('时域波形');grid on;y=fft(x,N);y1=fftshift(y);n1=-(N-1)/2:(N-1)/2;f=n1*Fs/N;subplot(3,1,2)plot(f,10*log10(abs(y1))); % 绘出Nyquist频率之前随频率变化的振幅xlabel('频率/Hz');ylabel('幅度');title('幅值谱');grid on;subplot(3,1,3)plot(f,angle(y1)); % 绘出Nyquist频率之前随频率变化的相位xlabel('频率/Hz');ylabel('相位');title('相位谱');grid on;结果图：结果分析：cos函数波形为周期信号，其频域响应为两个冲击函数，并且符合对偶性。

信号与系统课程设计报告。

信号与系统课程设计报告——频分复用通信系统的仿真设计指导老师：XXX小组成员：摘要：通过对信号与系统这门课程第八章通信系统学习，我们对频分复用（FDMA）技术产生了浓厚的兴趣，于是决定自己利用MATLAB强大的仿真功能来对频分复用系统进行仿真。

本文首先录制三段不同的语音信号。

然后通过推导，确定合适的载波信号的频率，对信号进行调制，调制后整合到一个复用信号上。

再在复用信号上加一个随机的高斯白噪声得到在信道中传输的信号。

之后根据通过对复用信号的频谱分析，得出切比雪夫滤波器的各项参数，通过设计好的滤波器进行信号分离后分别根据载波信号进行解调，再通过一个低通滤波器，得到原始信号。

通过此次对FDMA的仿真，我们更清楚了解了频分复用的工作原理，以及AM调制解调方法，和滤波器的设计方法。

频分复用技术对与通信系统节省资源有着重要的意义。

关键词：频分复用 MATLAB 高斯白噪声引言：在电话通信系统中，语音信号频谱在300—3400Hz内，而一条干线的通信资源往往远大于传送一路语音信号所需的带宽。

这时，如果用一条干线只传一路语音信号会使资源大大的浪费，所以常用的方法是“复用”，使一条干线上同时传输几路电话信号，提高资源利用率。

本文是基于MATLAB的简单应用，首先录制三段不同的语音信号。

然后选择合适的高频载波，对信号进行调制，调制后整合到一个复用信号上。

确定合适的信噪比，在复用信号上加一个随机的高斯白噪声得到在信道中传输的信号。

之后根据载波信号设计合适的带通滤波器将三种信号进行分离，信号分离后分别进行同步解调，再通过一个低通滤波器，得到通过频分复用系统传输后得到的各个信号，将得到的信号与原信号对比，要保证信号与原信号吻合较好。

正文：一、设计要求：1、基本要求：（1）使用MATLAB软件画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。

（2）选择合适的高频载波，对采样信号进行调制。

（3）使用MATLAB软件画出复用信号的频谱图。

信号与线性系统分析

信号与线性系统分析目录1. 信号的基本性质 (2)1.1 信号的分类 (3)1.2 周期性和周期信号 (4)2. 线性系统的概念 (5)2.1 线性系统的定义 (6)2.2 线性系统的性质 (7)2.3 时不变性 (9)2.4 因果性和非因果性 (10)2.5 稳态响应和瞬态响应 (11)3. 系统的数学描述 (13)3.1 微分方程描述 (14)3.2 差分方程描述 (15)3.3 传递函数描述 (17)3.4 状态空间描述 (17)3.5 反变换方法 (18)4. 系统的分析 (20)4.1 稳态分析 (21)4.2 瞬态分析 (23)4.3 频率响应 (24)4.4 相频特性 (25)4.5 系统稳定性 (26)5. 线性时不变系统的卷积 (27)6. 系统的滤波和变换 (29)6.1 理想滤波器 (30)6.2 巴特沃斯滤波器 (31)6.3 切比雪夫滤波器 (33)6.4 系统调制和解调 (34)7. 数字信号处理 (35)1. 信号的基本性质信号是系统分析和处理的核心对象，在信号与线性系统分析中，我们需要对信号进行深入地理解，并掌握其基本性质。

信号可以被描述为时间函数，我们称之为时间域表示。

信号也可以用其频域特性来描述，即信号在不同频率成分的幅度和相位。

这两种表示形式互补，揭示了信号的不同方面。

根据信号的取样方式，信号可以分为离散信号和连续信号。

离散信号在时间上仅取固定的离散值，而连续信号在任何时刻都可取到一个确定的数值。

根据信号在定义域内的能量特性，信号可以分类为能量信号和功率信号。

能量信号在有限时间内积累能量，而功率信号在无限时间内拥有一定功率。

信号也可以是周期信号，即信号在特定时间间隔内重复相同的波形。

根据信号与其时间轴对称性，信号可分为奇信号和偶信号。

奇信号对称轴为原点，偶信号对称轴为时间中心。

因果性是指信号在时间轴上发生前先拥有一个前提条件，即该信号在任何时刻t之前均不会产生作用。

信号与线性系统课程设计报告2

实验四连续系统的频域分析一、实验目的1、掌握连续时间系统变换域分析的基本方法。

2、掌握系统无失真传输的基本条件。

二、实验设备安装有matlab6.5 以上版本的PC 机一台。

三、实验内容1、如图10 所示系统：(a) 对不同的RC 值，用freqs 函数画出系统的幅频曲线。

(b) 信号f (t) = cos(100t) + cos(2000t)包含了一个低频分量和一个高频分量，确定适当的RC值，滤除信号中的高频分量并画出信号f (t)和y(t)在t = 0 ~ 0.2 s 范围内的波形。

提示：| H( jω) |为最大值的sqrt(2)/ 2处对应的频率为通带截止频率ωc ，首先求取|H( jω)| 并找到ωc 和RC关系，然后根据题意选定ωc 即可确定RC 值。

2、信号任选，分析以下几种情况下信号的频谱和波形变化：（1）系统满足线性不失真条件时；（2）系统只满足恒定幅值条件时；（3）系统只满足相位条件时；（4）系统两个条件均不满足时。

四、实验原理五、源程序及执行结果1、如图10 所示系统：(a) 对不同的RC 值，用freqs 函数画出系统的幅频曲线。

(a)close;clear;b=[0 1];for c=-5:2RC=10^c;a=[RC 1];freqs(b,a)axis([10^(-2),10^(5),0.1,1]);hold onend(b)close;clear;t=0:0.001:0.2;f=cos(100*t)+cos(2000*t);subplot(2,1,1)plot(t,f)y1=cos(100*t)/(1+j*100*10^(-2))+cos(2000*t)/(1+j*2000*10^(-2)); subplot(2,1,2)plot(t,y1)2、信号任选，分析以下几种情况下信号的频谱和波形变化：（1）系统满足线性不失真条件时；（2）系统只满足恒定幅值条件时；（3）系统只满足相位条件时；（4）系统两个条件均不满足时。

通信工程课程设计——信号与线性系统课程设计

信号与系统课程设计报告课题二心电信号分析系统的设计与仿真班级：姓名：学号：组号及同组人：指导教师：王宝珠日期：2015年1月5日心电信号分析系统的设计与仿真摘要：本文利用MATLAB对MIT-BIH数据库中的心电信号进行分析，利用MATLAB软件、simulink平台、GUI图形用户界面、LABVIEW软件对心电信号进行读取、插值、高通低通滤波等处理。

并画出时域、频域波形进行比较分析。

同时将滤波器的系统函数进行读取，分析，画出滤波的信号流程图，并画出系统的冲击响应、幅频响应、相位响应和零极点图来判断系统的稳定性。

关键词：MATLAB，simulink，心电信号，数字滤波器，GUI，LABVIEWAbstract:This article makes use of MATLAB to analyze ECG signal of MIT-BIH ECG Database .To ECG signal .we collect it first.then we make linear interpolation.finally we carry a variable of filter including lowpass and High Pass.we will compare differences after painting the time domain and frequency domain waveform .at the same time we read and analyze the system function of filter with painting its the flow chart of the signal.fanally we paint system shock response along with amplitude-frequency response and phase response.we judge system stability by Zero pole figure.Key words:MATLAB, simulink, ECG signal, digital filter, GUI, LABVIEW一、课程设计目的、意义本设计课题主要研究数字心电信号的初步分析方法及滤波器的设计与应用。

信号与线性系统课程设计报告讲解

信号与线性系统课程设计报告有源滤波器设计与分析源滤波器设计与分析摘要：实验主要研究采用运算放大器，分别设计参数可调的源低通、高通、带通、全通滤波器的设计，并使用multisim软件仿真和焊接电路板进行实际电路测试，并与仿真结果比较分析。

掌握滤波器的设计原理，通过仿真分析各种滤波器的频率响应和时域响应，改变不同的电路参数来观察滤波器的性能，分析比较设计出优化滤波器。

在实验过程中锻炼学生的分析解决问题的能力和动手操作能力，达到理论与实践相结合的目的，并相应地了解滤波器在实际生活中的应用，将所学的内容运用到实际中。

关键词：滤波器，截止频率，仿真，电路测试1课程设计的目的、意义本课题研究有源低通、高通、带通、全通滤波器的设计，并通过仿真和实际电路测试，分析各种滤波器的频率响应和时域响应。

通过本课题的设计，主要达到以下几个目的、意义：1.掌握有源滤波器的基本原理及设计方法。

2.深入理解信号频谱和信号滤波的概念，理解滤波器幅频响应和相频响应对信号的影响，了解不同类型滤波器时域响应的特点。

3.掌握模拟滤波器频域响应的测试方法。

4.掌握利用Multisim软件进行模拟滤波器设计及仿真的方法。

5.了解有源滤波器硬件电路的设计、制作、调试过程及步骤。

6.掌握新一代信号与系统硬件实验平台及虚拟示波器、虚拟信号发生器的操作使用方法。

7.培养运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

2 课程设计任务本课题的任务包括有源滤波器电路设计、电路（系统）仿真分析、电路板焊接、电路调试与测试、仿真和测试结果分析等内容，主要工作有：1. 采用运算放大器，分别设计参数可调的有源低通、带通、高通、全通滤波器，并用Multisim 软件进行仿真验证，并测试其时域和频率响应。

2. 列出所设计各滤波器的系统函数，用Matlab 软件分析其频率响应、时域响应，并与Multisim 电路仿真的结果进行比较分析。

3. 在Multisim 仿真软件中，给各滤波器分别输入适当的信号，测试分析各种滤波器频率响应对信号的影响。

信号与线性系统课程设计

信号与线性系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解信号与线性系统的基本概念，掌握不同类型的信号及其特点；2. 学会运用数学工具描述线性时不变系统的特性，包括微分方程、差分方程和状态方程；3. 掌握线性卷积的计算方法及其在信号处理中的应用。

技能目标：1. 能够分析并绘制常见信号的波形，如正弦信号、方波信号等；2. 能够运用所学的理论知识，对简单的线性时不变系统进行数学建模；3. 能够利用卷积运算解决实际问题，例如信号滤波和系统响应分析。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对信号与线性系统理论学习的兴趣，激发其探索信号处理领域的好奇心；2. 培养学生具备严谨的科学态度，强调理论与实践相结合的重要性；3. 增强学生的团队合作意识，使其在讨论、分析和解决问题时，能够积极与他人交流合作。

本课程针对高中年级学生，充分考虑学生的认知水平、学习兴趣和实际需求。

在教学过程中，注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，鼓励学生积极参与课堂讨论和实践活动。

通过本课程的学习，使学生不仅掌握信号与线性系统的基本理论知识，而且提高解决实际问题的能力，培养其创新思维和科学素养。

课程目标旨在为后续相关课程的学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 信号的概念与分类- 信号的分类及性质（连续信号、离散信号、周期信号、非周期信号等）- 信号的基本运算（相加、相乘、翻转、平移等）2. 线性时不变系统- 线性时不变系统的定义及性质- 微分方程、差分方程和状态方程的建立与应用3. 线性卷积- 卷积的定义、性质和应用- 卷积的计算方法（图解法、解析法等）- 卷积在信号处理中的应用案例4. 教学实践与案例分析- 信号波形的绘制与分析- 线性时不变系统的建模与仿真- 利用卷积运算解决实际问题教学内容依据课程目标，紧密结合教材，按照以下进度安排：1. 第一周：信号的概念与分类，基本运算；2. 第二周：线性时不变系统，微分方程与差分方程；3. 第三周：状态方程，卷积的定义及计算方法；4. 第四周：卷积的应用，教学实践与案例分析。