燕山大学课程设计---移位与卷积
燕山大学EDA课程设计乒乓球游戏机全解
燕山大学EDA课程设计报告书题目：乒乓球游戏机姓名：班级：学号：成绩：一、设计题目及要求1．用8 个发光二极管表示球；用两个按钮分别表示甲乙两个球员的球拍；2．一方发球后，球以固定速度向另一方运动（发光二极管依次点亮），当球达到后一个发光二极管时，对方击球（按下按钮）球将向相反方向运动。
过早或过晚击球视为犯规，系统自动给对手加 1 分；3．甲、乙各有两个数码管计分（11 分制），每两球换发一次发球方。
4．裁判有一个按钮，系统初始化和每次得分后按下一次，发球方的第一个LED 会被点亮。
二、设计过程及内容1.总体设计根据题目设计要求，该乒乓球游戏机主要分为六个模块进行设计，其分别为ping-pong模块、control模块、score模块、change模块、clk模块、scan模块。
ping-pong模块实现了乒乓球的运动的功能；control模块实现了乒乓球的往返运动的功能；score模块实现了球员的计分的功能；change 模块实现了裁判按下按键后换发球方的功能；clk模块实现了产生有效脉冲和分频的功能；scan模块实现了扫描的功能。
总电路图如下：总仿真图如下：（1）pingpong模块该模块的功能由双向移位寄存器74198和门电路实现。
8个输出端的接LED灯，灯的亮灭代表乒乓球运动的轨迹。
输入端sl为高电平（sr为低电平）和sr为高电平（sl为低电平）表示小球的左移和右移，sr、sl同时为高电平时表示甲（set为低电平）或乙（set为高电平）为发球方。
clk 接时钟信号表控制乒乓球移动速度的大小，频率越大移动越快。
该模块的仿真图如下：（2）control模块该模块的功能由双D触发器7474和门电路实现。
输入端A、B分别代表甲、乙两位球员，输入端J代表裁判。
当输入端Q0为高电平时代表乒乓球到达甲处，甲按下按键产生一个低电平脉冲，通过clk模块产生高电平脉冲，通过此模块使sr为高电平，sl为低电平，乒乓球向相反方向移动，过早或过晚击球不会通过与门产生高电平，乒乓球不会反向移动。
燕山大学机械原理课程设计说明书
机械原理课程设计说明书学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机自10班设计者：胡广程崔昕程鹏指导教师：陈革新2013年7月19日目录一．设计任务 (1)（一）要求（二）时间的安排二．方案设计整体思路 (4)（一）总图（二）分析说明三．功能分解设计和求解 (5)（一）减速机构（二）刀具的直线往复运动(三) 糕点的间歇移动四．机构的运动受力分析 (9)五．参考资料 (11)六．课程设计心得 (12)一、设计任务（一）要求设计题目：糕点切片机具体要求：1）糕点厚度。
10~20mm。
2）糕点切片长度（亦即切片的高）范围。
5~80 mm。
5）要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。
4）切刀工作节拍。
40次/min。
上交作品：A1图纸一张（包括机构运动简图，运动分析和运动曲线）课程设计说明书一份（二）我们需要讨论的内容1）根据工艺运动作顺序和协调要求拟定运动总循环图；2）进行间歇运动机构和切刀机构的选择，实现上述动作要求；3）所设计的方案的评定和最终抉择；4）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案；5）对机械传动系统和执行机构进行尺度设计；6）画出机械运动方案简图7）运动副空间机构的选择以便三维图形的绘制。
（三）时间的安排二、方案设计整体思路（一）总图（二）分析说明1.机构的运动是切糕点与送糕点,切的时候糕点不能动,没有切的时候,糕点要运动并前进一定的距离到达指定位置.为了实现切的动作,我们采用导杆结构，通过曲柄的回转带动切刀的上下切割运动。
2.对于蛋糕的传送, 既要满足间歇运动的要求,又能通过改变进给的距离而切出不同厚度的糕点。
经过查资料后，我们选择了棘轮机构。
用棘轮机构可以方便的实现改变切片的厚度，且棘轮机构设计加工简单，改变切片的长度时操作方便。
3本机构原动件为一高速电机,但我们所需要的转速是40r/min,所以要减速。
对于减速装置我们采用皮带加齿轮的方法。
第一次降速是用皮带减速，第二次是用齿轮减为40r/min。
数字信号处理FT与DFT的对比
摘要随着科技的发展，当今社会已经进入信息时代，人们每天都要接触各种各样载有信息的信号形式，如接受广播、电视信号、使用电话传送声音信号等，其目的是为了把不同形式的消息借助一定形式的信号进行表达或传递。
随着科技的发展，数字信号处理理论及其分析方法已应用于许多领域和学科中，通过功能强大的MATLAB软件与数字信号处理理论知识相互融合在一起，使我们对数字信号处理理论知识能够有更深厚理解，也提高了动手能力，时间并初步掌握了MATLAB的使用。
根据本次课题要求，通过使用MATLAB，直观形象的表达出FT于DFT的区别联系，使学习更加深刻。
二、FT 与DFT 1、FT 的定义连续时间信号与系统的频域分析方法，其基本思想是正弦函数或复指数函数作为基本信号单元，将任意信号表示成不同频率的正弦信号或复指数信号之和，因此将时间变量变化为频率变量，称为信号的频谱分析。
由于傅里叶变换是实现信号频谱分析的基本手段，故频域分析方法以傅里叶变换作为基础。
傅里叶变换有两种形式，一种是三角函数形式的傅里叶级数；另一种是指数形式的傅里叶级数。
（1）当F （t ）满足狄赫利条件时，周期信号F （t ）才能展开成傅里叶级数周期信号f(t)；周期为T1，基波角频率为++++++++=t n b t n a tb t a t bt a a t f n n 11121211110sin c os 2sin 2c os sin c os )(ωωωωωω∑∞=++=1110)sin cos (n n n t n b t n a a ωω112 T πω= ()()[]sin cos )(110∑∞++=n n t n b t n a a t f ωω称为三角形式的傅里叶级数，其系数 直流分量 余弦分量的幅度 正弦分量的幅度（2）指数形式的傅里叶级数 复指数正交函数集 级数形式利用复变函数的正交特性是复数 幅频特性⎰+=Tt t tt f Ta 00d )(10()⎰+=Tt t n tt n t f T a 00d cos )(21ω()⎰+=Tt t n tt n t f T b 00d sin )(21ω{}2,1,0 e 1j ±±=n tn ωe )()(1j 1tn n n F t f ωω∑∞-∞==()()⎰⎰+=-TT tt n t f T t t n t f T n F 01011d sin )(1j d cos )(1)(ωωω()n n b a j 21+= )(),(11ωωn F n F -()nn F n F ϕωωj 11e )(=nn n c b a n F 2121)(221=+=ω相频特性 幅度频谱相位频谱2、FT 的性质（1）线性性质若（2）对称性若（3）尺度变换⎪⎪⎫ ⎛-=nn b arctan ϕωω~~n n F c 11c11ωϕ~n )()(,)()(2211ωωF t f F t f ↔↔ 1122112212()()()(),c f t c f t c F c F c c ωω+↔+则为常数)()(ωF t f ↔ ()()2F t f πω↔-则()f t 若为偶函数()()ωπf t F 2↔则（1） 时移特性（2） 频移特性离散时间信号与系统的频域分析方法，其基本思想与连续信号和系统的分析方法类似，只不过其傅里叶变换指的是序列的傅氏变换，即将任意信号序列表示成不同频率的正弦序列或复指数序列之和，从而实现信号的频谱分析，因此与连续信号的傅里叶变换有所不同，但都是线性变换，很多性质相似。
《数字信号处理》课程设计报告-卷积运算及算法实现
《数字信号处理》课程设计报告卷积运算及算法实现专业：通信工程班级：通信08-2BF组次：第10组姓名：学号：卷积运算及算法实现一、 设计目的卷积运算是一种有别于其他运算的新型运算，是信号处理中一种常用的工具。
随着信号与系统理论的研究的深入及计算机技术发展，卷积运算被广泛地运用到现代地震勘测，超声诊断，光学诊断，光学成像，系统辨识及其他诸多新处理领域中。
了解并灵活运卷积运算用去解决问题，提高理论知识水平和动手能力，才是学习卷积运算的真正目的。
通过这次课程设计，一方面加强对《数字信号处理》这门课程的理解和应用，另一方面体会到学校开这些大学课程的意义。
二、设计任务探寻一种运算量更少，算法步骤更简单的算法来实现卷积运算，文中主要通过阶梯函数卷积计算方法和斜体函数卷积计算方法对比来得出最终结论。
三、设计原理1，什么是卷积？卷积是数字信号处理中经常用到的运算。
其基本的表达式为：()()()∑=-=nm m n x m h n y 0换而言之，假设两个信号f 1(t)和f 2(t)，两者做卷积运算定义为 f(t)d做一变量代换不难得出： f(t)d =f 1(t)*f 2(t)=f 2(t)*f 1(t)在教材上，我们知道用图解法很容易理解卷积运算的过程，在此不在赘述。
2，什么是阶梯函数所谓阶梯函数，即是可以用阶梯函数u(t) 和u(t-1)的线性组合来表示的函数，可以看做是一些矩形脉冲的集合，图1-1给除了两个阶梯函数的例子。
1—1其中f(t)=2u(t)+u(t-1)-2u（t-2）-u(t-3),h(t)= 2u(t)-u(t-1)+2u(t-2)-3u(t-3).以图1—1中两个阶梯函数为例介绍本文提出的阶梯函数卷积算法。
根据卷积的性质（又称为杜阿美尔积分），上述f(t)与h(t)的卷积等于f(t)的导数与h(t)的积分的卷积，即：f(t)*h(t)=*由于f(t)为阶梯函数，因此其导数也为冲击函数及其延时的线性组合，如图1—2（a）所示。
燕山大学操作系统课程设计说明书
燕山大学课程设计说明书课程设计名称：操作系统题目：多道程序缓冲区协调操作（模拟生产者消费者问题）课题负责人：学院：信息科学与工程学院班级：姓名：学号：课题开发日期：2014年1月13日自评成绩： A目录1概述--------------------------------------------------------------------------------------3目的--------------------------------------------------------3主要完成的任务----------------------------------------------3使用的开发工具、开发语言------------------------------------3本软件解决的主要问题 ---------------------------------------42 设计的基本理念、概念和原理------------------------------------------------4设计的基本理念----------------------------------------------4基本概念----------------------------------------------------4基本原理----------------------------------------------------53 总体设计----------------------------------------------------5基本的技术路线：面向对象--------------------------------------------------------5模块关系及总体流程-------------------------------------------54 详细设计----------------------------------------------------7变量设计----------------------------------------------------7线程的设计--------------------------------------------------7button按钮的设计-------------------------------------------85编码设计----------------------------------------------------9开发环境----------------------------------------------------9注意事项----------------------------------------------------9主要代码设计------------------------------------------------9 PUTTER线程的设计---------------------------------------------------9MOVER1线程的设计---------------------------------------------------10GETTER1线程的设计--------------------------------------------------11“开始”按钮的设计--------------------------------------------------12“结束”按钮的设计--------------------------------------------------14解决的主要难题----------------------------------------------166测试出现的问题及其解决方案-------------------------------167工程总结----------------------------------------------------168参考文献----------------------------------------------------16多道程序缓冲区协调操作演示程序设计说明书1概述目的计算机操作系统是计算机系统中最不可缺少的，最常用的软件，也是核心的，最接近于计算机硬件的软件。
燕山大学11计算机编译原理课程设计安排
大校11计算机《编译原理》课程设计安排时间：18周（12月30日-1月3日）地点：信息馆317、318实验室一、设计目的：研究、改进或自行设计、开发一个简单的编译程序或其部分功能，加深对编译理论和编译过程的理解。
编程语言不限。
二、设计任务 (学号最后一位%4+1)：1．扩展PL/0编译程序功能目的：扩充PL/0编译程序功能，要求：(1)阅读、研究PL/0编译程序源文件。
(2)在上述工作基础上，可有选择地补充、完善其中词法分析、语法分析、语义分析、目标代码生成、目标代码解释执行等部分的功能。
如以语法分析部分为例，则可以增加处理更多语法成分的功能，如可处理一维数组、++、--、+=、-=、*=、/=、%（取余）、！（取反）、repeat、for、else、开方、处理注释、错误提示、标示符或变量中可以有下划线等。
还可以增加类型，如增加字符类型、实数类型；扩充函数如有返回值和返回语句的，有参数函数等；(3)设计编制典型的运行实例，以便能反映出自己所作的改进。
2. 基于LL(1)方法的语法分析程序目的：设计、编制和调试一个典型的语法分析方法，进一步掌握常用的语法分析方法。
要求：(1)根据LL(1)分析法编写一个语法分析程序，可根据自己实际情况，选择以下一项作为分析算法的输入：a.直接输入根据已知文法构造的分析表M;b.输入文法的FIRST(α)和FOLLOW(U)集合，由程序自动生成文法的分析表M；c.输入已知文法，由程序自动构造文法的分析表M。
(2)所开发的程序可适用于不同的文法和任意输入串，且能判断该文法是否为LL(1)文法。
(3)如完成前两项，可增加运行实例，对于输入的文法和符号串，所编制的语法分析程序应能正确判断此串是否为文法的句子，并要求输出分析过程。
3.基于LR(0)方法(或SLR(1)方法、或LR(1)方法)的语法分析程序要求：可根据自己实际情况，选择以下一项作为分析算法的输入：（1）直接输入根据己知文法构造的LR(0)(或SLR(1) 、或LR(1))分析表。
ADS课程设计移相器的设计
燕山大学课程设计题目：射频控制电路移相器的设计学院（系）：理学院年级专业： 10 电子信息科学与技术学号：学生姓名：指导教师：教师职称：讲师副教授燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：理学院基层教学单位：10 电子信息科学与技术说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
年月日燕山大学课程设计评审意见表射频控制电路移相器的设计摘要：设计了一个改进的负载型移相器，这类移相器设计简单，具有更小的开关时间和较低的激励功率，同时可以使回波损耗得到改善。
关键字：ADS；移相器；软件设计；EDADesigned of RF Phase Control CircuitAbstract:Improved design of a load type phase shifter, the phase shifter of such a simple design, with a smaller excitation switching time and lower power, while the return loss can be improved.Keywords:ADS;phase;software design;EDA一、引言移相器是能够对波的相位进行调整的一种装置。
广泛应用于微波通信、雷达和测量系统中，它是一种二端口网络，用于提高输出和输入信号之间的相位差，由控制信号（电流偏置）来控制。
微波移相器是相阵控雷达、卫星通信、移动通信设备中的核心组件，它的工作它的工作频带、插入损耗直接影响着这些设备的抗干扰能力和灵敏度，以与系统的重量、体积和成本，因此宽带、低插损的移相器在军事上和民用卫星通信领域具有重要的意义。
电控移相器有足够的移相精度，移相稳定性高，不随温度、信号电平等变化；插入损耗小，端口驻波小，移相速度快，所需控制功率小。
二、原理移相器的分类比较复杂，不同种类的移相器的工作原理也有很大差别。
燕山大学dea实验 电话按键器
燕山大学EDA课程设计报告书题目：电话按键显示器姓名：贾金浩班级：10级电子信息工程1班学号：100104020019成绩：一、设计题目及要求题目：电话按键显示器要求：1．设计一个具有八位显示的电话按键显示器；2．能准确反映按键数字；3．显示器显示从低位向高位前移，逐位显示，最低位为当前输入位；4．重按键时，能首先清除显示；5．摘下话机后才能拨号有效，挂机后熄灭显示。
二、设计过程及内容该电路主要由四个模块组成即防抖动模块，编码模块，移位寄存模块，七段显示模块。
其中防抖电路的主要作用是有效减缓工作于电子电路中的机械开关由于触点的抖动而使输出的脉冲不纯净从而使电路不正常工作的现象。
编码模块的主要作用是使输入的十进制数转换为等效的二进制数，主要由2片74148优先编码器实现。
移位寄存模块主要由8片4位集成双向移位寄存器74194组成，来实现数据的储存与移位。
七段显示模块的主要作用是是输入的二进制数通过数码管用十进制数来显示，具体由1片集成同步十六进制加法计数器74161，4片8选一数据选择器74151和7448七段显示数码管组成。
其总原理图如下：当输入为8时仿真如下：防抖模块原理图如下：通过D触发器与反相器组成的防抖电路能有效保证脉冲的纯净从而使电路的正确性得以保证。
编码模块原理如下：当输入为6时仿真如下：选用2片8线——3线优先编码器74148实现0~9数字的输入,4位二进制数的输出，以便于后面芯片的应用。
移位寄存模块原理图如下：当输入为0100时的仿真如下：用2片4位集成双向移位寄存器74194来完成一位二进制数8次移动，从而实现数字由低位向高位的逐次移动，2片移位寄存器串连在一起。
七段显示模块原理图如下：集成同步十六进制加法计数器74161的主要作用是实现地址的选择，包括数据选择器和七段显示数码管的地址选择。
通过外接时钟信号上升沿触发来实现各个芯片0~7 八个不同地址的选择，加快外接频率可以是地址变换非常快在人体视觉暂留的前提下使8片七段显示译码管同时亮得以实现，数据选择器再有输入是显示输入内容无输入时不显示，通过地址与数据移位的变化来实现数据由低位向高位显示。
燕山大学数字信号处理IDFT的实现课设
燕山大学课程设计说明书题目： IDFT的实现学院（系）：电气工程学院年级专业： 12级精仪1班学号： 120103020055 学生姓名：陈永秀指导教师：教师职称：电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：数字信号处理课程设计说明：1、此表一式四份，系、指导教师、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科数字信号处理是随着计算机的发展而迅速发展起来的一门新兴学科，如今已广泛地应用于雷达、通信、声纳、遥感、生物工程、数字信号处理等各个领域。
在计算机的到广泛应用的如今，对于自然界中各种模拟信号的处理，首先要通过AD转换成离散数字信号，便于计算机快速实时的处理。
本次课程设计是用Matlab 软件利用FFT算法编写IFFT的程序。
内容较为初步，但是作为初步入门，以后做深层次的研究也是十分有必要的。
关键字：快速傅里叶变换（FFT），快速傅里叶逆变换（IFFT），IDFT，Matlab实现第一章.离散傅里叶变换和逆变换 (5)1.1离散傅里叶变换(DFT)和逆变换（IDFT）的引出定义 (5)1.2 离散傅里叶变换的快速算法FFT (5)1.3相关证明 (6)第二章软件仿真设 (7)2.1输入序列及其Matlab实现 (7)2.2 Matlab程序设计 (7)第三章．MATLAB结果分析 (10)3.1输入序列波形 (10)3.2FFT波形 (11)3.3IFFT波形 (12)第四章学习心得 (14)第五章设计与实验过程中遇到的问题和分析 (15)第一章.离散傅里叶变换和逆变换1.1离散傅里叶变换(DFT)和逆变换（IDFT ）的引出定义所谓傅里叶变换就是以时间为自变量的信号和以频率为自变量的频谱函数之间的某种变换关系。
随时间自变量形式不同，其傅里叶的变换形式也有不同。
实际工作中，当用数字计算机对信号进行频谱分析时，要求信号必须以有限长度的离散值作为输入，而计算所得的频谱值自然也是有限的，离散的。
卷积 投影 移位聚合
卷积投影移位聚合
卷积是一种数学运算，主要用于信号处理和图像处理中。
它通过将两个函数交叉相乘并求和来产生一个新的函数。
在图像处理中，卷积可以应用于图像模糊、边缘检测等任务。
投影是指将一个向量映射到另一个向量的过程。
在计算机图形学中，投影可以用于将三维物体投影到二维平面上，以实现透视效果。
移位是指将一个向量或图像在空间中平移的过程。
通过对向量或图像的每个像素进行平移操作，可以实现图像的移动。
聚合是指将多个元素合并为一个元素的过程。
常见的聚合操作有求和、求平均值等。
在图像处理中，聚合操作可以用于将多个通道的像素值融合为一个像素值。
卷积、投影、移位和聚合是图像处理中常用的基本操作，它们在不同的任务中起着重要的作用，通过它们可以实现对图像的改变和处理。
数字信号处理FT与DFT的对比
燕山大学课程设计说明书课程名称数字信号原理及应用题目FT与DFT的对比学院（系）电气工程学院年级专业2011级检测技术与仪器一班学号110103020055学生姓名陈国龙指导教师王娜教师职称讲师电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：数字信号处理课程设计说明：1、此表一式四份，系、指导教师、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科目录第1章摘要 (4)第2章 FT与DFT (5)2.1 FT的定义 (5)2.2 FT的性质 (7)2.3 DFT的定义 (8)2.4 DFT的性质 (9)第3章仿真程序及仿真图 (11)3.1 长为8的矩形序序列 (11)3.2 序列的FT变换 (12)3.3 序列的DFT变换 (14)第4章仿真分析总结 (15)心得体会 (20)参考文献 (21)燕山大学评审意见表 (22)摘要随着科技的发展，当今社会已经进入信息时代，人们每天都要接触各种各样载有信息的信号形式，如接受广播、电视信号、使用电话传送声音信号等，其目的是为了把不同形式的消息借助一定形式的信号进行表达或传递。
随着科技的发展，数字信号处理理论及其分析方法已应用于许多领域和学科中，通过功能强大的MATLAB软件与数字信号处理理论知识相互融合在一起，使我们对数字信号处理理论知识能够有更深厚理解，也提高了动手能力，时间并初步掌握了MATLAB的使用。
根据本次课题要求，通过使用MATLAB，直观形象的表达出FT于DFT的区别联系，使学习更加深刻。
二、FT 与DFT 1、FT 的定义连续时间信号与系统的频域分析方法，其基本思想是正弦函数或复指数函数作为基本信号单元，将任意信号表示成不同频率的正弦信号或复指数信号之和，因此将时间变量变化为频率变量，称为信号的频谱分析。
由于傅里叶变换是实现信号频谱分析的基本手段，故频域分析方法以傅里叶变换作为基础。
傅里叶变换有两种形式，一种是三角函数形式的傅里叶级数；另一种是指数形式的傅里叶级数。
利用多尺度卷积神经网络的图像超分辨率算法
利用多尺度卷积神经网络的图像超分辨率算法
陈书贞;解小会;杨郁池;练秋生
【期刊名称】《信号处理》
【年(卷),期】2018(034)009
【摘要】单幅图像超分辨率问题是典型的图像反问题.近年来深度学习广泛应用于图像超分辨率重建.为提高超分辨率算法的性能,本文利用多尺度和残差训练的思想,提出一种利用多尺度卷积神经网络的图像超分辨率算法.该算法采用多尺度的卷积核及收缩--扩展的网络结构来提取图像多尺度的信息,并在网络结构中使用跳跃连接,以便更好的传递信息并弥补由于使用下采样和上采样而造成的图像细节信息的损失,来提高图像的重建质量.通过与其他算法的对比实验表明了本文算法不仅可以取得更好的性能,并且训练的收敛速度较快.
【总页数】12页(P1033-1044)
【作者】陈书贞;解小会;杨郁池;练秋生
【作者单位】燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.超超分辨率卷积神经网络算法在高速摄影图像优化中的应用 [J], 高林
2.多尺度卷积神经网络的图像超分辨率重建算法 [J], 何一凡; 林熠珉; 林佳敏; 杜晓凤
3.基于压缩卷积神经网络的图像超分辨率算法 [J], 秦兴; 高晓琪; 陈滨
4.卷积神经网络在图像超分辨率算法中的应用 [J], 魏祥;陈曦;王峰;宋剑桥;黄思炜
5.一种应用于高分辨率遥感图像目标检测的尺度自适应卷积神经网络 [J], 吴佳祥;刘辉;贺光辉
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燕山大学课程设计说明书题目：移位与卷积学院（系）：电气工程学院年级专业：检测（2）学号： 120103020122 学生姓名：赵家德指导教师：王娜教师职称：讲师电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：数字信号处理课程设计说明：1、此表一式四份，系、指导教师、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科目录第一章、MATLAB简述 (1)第二章、基本原理介绍 (2)第三章、命令介绍、仿真及结论 (4)3.1命令介绍 (4)3.2仿真 (4)3.2．1仿真总程序 (4)3.2.2仿真图 (8)3.3从程序仿真与仿真图得出的结论 (9)第四章、心得体会 (10)参考文献 (11)第一章 MATLAB简述MATLAB 是一个可视化的计算程序，被广泛地应用在科学运算领域里。
它具有功能强大、使用简单等特点，内容包括：数值计算、符号计算、数据拟合、图形图像处理、系统模拟和仿真分析等功能。
此外，用Matlab还可以进行动画设计、有限元分析等。
MATLAB系统包括五个主要部分:开发环境：这是一组帮助你使用MATLAB的函数和文件的工具和设备。
这些工具大部分是图形用户界面。
它包括MATLAB桌面和命令窗口，命令历史，和用于查看帮助的浏览器，工作空间，文件和查找路径。
MATLAB数学函数库：这里汇集了大量计算的算法，范围从初等函数如：求和，正弦，余弦和复数的算术运算，到复杂的高等函数如：矩阵求逆，矩阵特征值，贝塞尔(Bessel)函数和快速傅立叶变换等。
MATLAB语言：这是一种高水平的矩阵/数组语言，含有控制流语句，函数，数据结构，输入/输出，和面向对象编程特征。
它允许“小型编程”以迅速创立快速抛弃型程序，以及“大型编程”以创立完整的大型复杂应用程序。
句柄制图：这是MATLAB制图系统。
它包括高级别的二维、三维数据可视化，图像处理，动画，以及表现图形的命令。
它还包括低级别的命令，这使你不但能在MATLAB的应用中建立完整的图形用户界面，而且还能完全定制图形的外观。
MATLAB应用程序界面(API)：这是使你编写与MATLAB相合的C或Fortran程序的程序库。
它包括从MATLAB中调用程序（动态链接），调用MATLAB为计算引擎，和读写MAT-文件的设备。
MATLAB的重要作用与此次课程设计的关系MATLAB是一款在数学类科技应用软件中特别是在数值计算方面首屈一指的软件，它可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
而线性卷积和循环卷积在工程上的应用亦非常广泛，在MATLAB软件处理下，实现任意两个序列的线性和循环卷积对于工程上的辅助是相当重要的。
卷积关系最重要的一种情况，就是在信号与线性系统或数字信号处理中的卷积定理。
利用该定理，可以将时间域或空间域中的卷积运算等价为频率域的相乘运算，从而利用FFT等快速算法，实现有效的计算，节省运算代价。
第二章 基本原理介绍2.1移位定义如果有限长序列为x(n),则序列()x n m ±表示将序列x （n ）进行移位。
当m>0时，x （n-m ）表示将序列x （n ）依次右移m 位；x （n+m ）表示将序列x （n ）依次左移m 位。
2.2循环移位定义如果有限长序列为x(n)，长度为N ，将x(n)左移m 位，则y(n)＝x((n ＋m)L )R L (n)。
x(n)左移m 位的过程可由以下步骤获得：(1)将()x n 以N 为周期进行周期延拓，得到()(())L x n x n =；(2)将(n)x ~左移m 位，得到m )(n x ~+；(3)取m)(n x ~+的主值序列，得到x(n)循环移位序列y(n)。
有限长序列的移位也称为循环移位，原因是将x(n)左移m 位时，移出的m 位又依次从右端进入主值区。
2.3线性卷积的定义与计算这里先介绍系统的单位取样响应：设系统的输入x(n)=δ(n)，系统输出y(n)的初始状态为零，定义这种条件下系统输出称为系统的单位取样响应，用h(n)表示。
换句话说，单位取样响应即是系统对于δ(n)的零状态响应。
用公式表示为：h(n)=T[δ(n)]。
设系统的输入用x(n)表示，表示成单位采样序列移位加权和为:()()()m x n X m n m δ∞=-∞=-∑那么系统输出为:()[()()]m y n T X m n m δ∞=-∞=-∑根据线性系统的叠加性质：()()[()]m y n X m T n m δ∞=-∞=-∑又根据时不变性质：()()()()*()l m y n X m h n m x n h n ∞=-∞=-=∑ （2-3-1）式中的符号“*”表示卷积运算，由式（1-3-1）可见在这类卷积运算中有翻转、移位、相乘和相加，因此称这类卷积为线性卷积，简称卷积。
式（1-3-1）表示线性是不变系统的输出等于输入序列的该系统的单位取样响应的卷积。
只要知道系统的单位取样响应，按照式（1-3-1），对于任意输入x(n)都可以求出系统的输出。
下面介绍图解法求解卷积运算的过程。
按照(1-3-1)可得，1)将x(n)和h(n)用x(m)和h(n)表示，并将h(n)进行翻转，形成h(-m)。
2)将h(-m)移位n ，得到h(n-m)。
当n>0时，序列x(m)右移；n<0时，序列左移。
3）x(m)和h(n-m)相同m 的序列值对应相乘后相加。
按照以上三个步骤可得到卷积结果y(n)。
为计算所有时刻的y(n)，必须对所有的n,重复上述2）、3）步骤。
2、4 循环卷积定理两个序列离散傅里叶变换的乘积等于此两个序列的循环卷积的离散傅里叶变换，如果x1(n)和x2(n)满足X1(k)=DFT[x1(n)],X2(k)=DFT[x2(n)],且X(k)=X1(k)X2(k),N>max[N1,N2]，则11201210()[()]()(())()[()(())]()N c L L m N L L m y n IDFT X k x m x n m R n x m x n m R n -=-===-=-∑∑ (2-4-1)一般称上式所表示的运算为x1(n)和x2(n)的循环卷积。
还可记为： x(n)=x1(n)⊗x2(n)=x2⊗x1(n)。
根据（2-4-1），L 称为循环卷积区间长度。
n 和m 的变化区间均是[0,L-1]，直接计算该式比较麻烦。
计算机中采用矩阵相乘或快速傅里叶变换（FFT ）的方法计算循环卷积。
用矩阵相乘的方法计算两个序列的循环卷积，这里关键是先形成循环卷积矩阵。
如果h(n)的长度N<L,则需要在h(n)末尾补L-N 个零。
3）线性卷积与循环卷积的关系()()()Lclq n n qL n yy R∞=-∞=+∑上式说明，yc(n)等于yl(n)以L 为周期的周期延拓序列的主值序列。
yl(n)的长度为N+M-1，因此仅当循环卷积长度L ≥N+M-1时，yl(n)以L 为周期进行周期延拓才无混叠。
因此取其主值序列就满足yc(n)=yl(n)。
即满足L ≥N+M-1。
第三章命令介绍及仿真3.1命令介绍1）zeros是用来表示线性代数的0矩阵。
比如：zeros（3,3）表示3行3列0矩阵。
2） mod(a,b)就是求的是a除以b的余数。
比方mod(100,3)=1,mod(17,6)=5。
3）length是求某一个矩阵或者向量的长度。
4）conv是系统自带的函数，用来卷积运算，同时也可以做多项式的乘法。
5）stem构建一组横轴和纵轴数据，方便画图。
6）subplot(a,b,c)函数，对图像空间进行子图划分，a表示行数，b表示列数，，c 表示子图序号。
7）f igure(n)，为当前工作空间的第n个图像。
8）title('x1序列')，是规定子图名称，在图正中显示序列名称。
xlabel('n')和ylabel('幅度')，规定图的横纵坐标。
3.2仿真3.2.1仿真程序（1）仿真总程序clear allclose allclcfigure(1)n=0:1:9;x1=(0.8).^n;subplot(3,3,1);stem(n,x1);title('x1原图');xlabel('n');ylabel('x1(n)');n=0:1:9;x1=(0.8).^n;subplot(3,3,2);%移位stem(n+2,x1);title('x1（n-2）');xlabel('n');ylabel('x1(n-2)');subplot(3,3,3);title('x1（n+2）');xlabel('n');ylabel('x1(n+2)');y1=xuhuanyiwei(x1,2,15);%循环移位y2=xuhuanyiwei(x1,-2,15);y3=xuhuanyiwei(x1,2,19);y4=xuhuanyiwei(x1,-2,19);y5=xuhuanyiwei(x1,2,20);y6=xuhuanyiwei(x1,-2,20);n1=0:1:14;subplot(3,3,4);stem(n1,y1);title('x1循环移位m=-2N=15'); xlabel('n');ylabel('y1');subplot(3,3,5);stem(n1,y2);title('x1循环移位m=2N=15');xlabel('n');ylabel('y2');n2=0:1:18;subplot(3,3,6);stem(n2,y3);title('x1循环移位m=-2N=19'); xlabel('n');ylabel('y3');subplot(3,3,7);stem(n2,y4);title('x1循环移位m=2N=19');xlabel('n');ylabel('y4');n3=0:1:19;subplot(3,3,8);stem(n3,y5);title('x1循环移位m=-2N=20'); xlabel('n');ylabel('y5');subplot(3,3,9);title('x1循环移位m=2N=20');xlabel('n');ylabel('y6');%移位程序结束figure(2)x1=(0.8).^n;subplot(2,3,1);stem(n,x1);title('x1原图');xlabel('n');ylabel('x1(n)');x2=0.6.^n;subplot(2,3,2);stem(n,x2);title('x2原图');xlabel('n');ylabel('x2(n)');n1=0:1:18;y1=conv(x1,x2);%卷积subplot(2,3,3);stem(n1,y1);title('x1和x2线性卷积');xlabel('n');ylabel('y1(n)');N=length(x1)+length(x2);%N=20，循环卷积y2=xunhuanjuanji(x1,x2,N-1);%19y3=xunhuanjuanji(x1,x2,N);%20y4=xunhuanjuanji(x1,x2,N-5);%15n2=0:1:N-2;n3=0:1:N-1;n4=0:1:N-6;subplot(2,3,4);stem(n2,y2);title('x1和x2对N=19的循环卷积');xlabel('n');ylabel('y2(n)');subplot(2,3,5);stem(n3,y3);title('x1和x2对N=20的循环卷积');xlabel('n');ylabel('y3(n)');subplot(2,3,6);stem(n4,y4);title('x1和x2对N=15的循环卷积');xlabel('n');ylabel('y4(n)');%卷积结束（2）循环卷积函数function [ y] = xunhuanjuanji(x1,x2,N ) %N点循环卷积%y输出%x1输入1%x2输入2if length(x1)>Nerror('N必须>=x1的长度')endif length(x2)>Nerror('N必须>=x2的长度')endx1=[x1 zeros(1,N-length(x1))];x2=[x2 zeros(1,N-length(x2))];m=[0:1:N-1];x2=x2(mod(-m,N)+1);H=zeros(N,N);for n=1:1:NH(n,:)=xuhuanyiwei(x2,n-1,N);endy=x1*H';End（3）循环移位函数function [ y ] = xuhuanyiwei( x,m,N )%y为输出%x=长度<=N的序列%m=移位%N=周期if length(x)>Nerror('N必须>=x的长度')endx=[x zeros(1,N-length(x))];n=[0:1:N-1];y=x(mod(n-m,N)+1);End3.2.2仿真图图3.1移位与循环移位图图3.2卷积与循环卷积图3.3从程序仿真与仿真图得出的结论从3.2的程序仿真与仿真图中可以得出下面结论：设两个序列的长度分别为N和M，设较大的是N，则循环卷积区间长度L必须大于N,在仿真的过程中尝试L取N+1、N+2····、N+M-1、N+M、N+M+1等等。