Matlab在“信号与系统”分析中的应用

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MATLAB软件在信号与系统实验教学中的应用

MATLAB软件在信号与系统实验教学中的应用
● 基 金项 目 :本 文 得 到 杭 州 电 子 科 技 大 学 国家 级 电 工 电子 实 验 教 学 团 队 经 费资 助 。 ● 作 者简 介 :张 钰 ( 9 8 ),女 ,工 学 博 士 ,讲 师 , 主 要 从 事 17 一
图像 处 理 方 面 的 研 究 。
●收 稿 1 :2 1 0 2 3期 0 0— 9— 6
总第 17期第 1期 0
2 1 年 3月 01
高 校 实 验 室 工 作
研 究
S ra NO. 0 NO. eil 1 7, 1 Ma . 2 1 r 01
GAOXI AO HI S YANS HIGONGZUO YANJU I
MA L B软 件 在 信 号 与 系统 实验 教 学 中的应 用 TA
[ ]乔玉 晶,吕宁.立体 仓库堆 垛机控制系统设计 [ ] 自动化技术 2 J.
与应 用 ,20 04,2 ( 1 :4 4 . 3 1 ) 4— 6 [ ]郭 环 。 禹 永 伟 . 自动 化 立 体 仓 库 中 堆 垛 机 的 设 计 [ ] 物 流 技 3 J.
术 ,20 0 2,3:1 7—1 . 8
学模 式 ,给 学 生 留下 了 较 深 刻 的 印 象 ,使 理 论 与 实 践 紧 实 例 2 已知 L I 统 Y ( ) +2 ( ) +lO 密的结合起来。将 E A引进信号与 系统实验教学 之 中, : T系 ” t y t Oy D () = t ,求 系统 的冲击 响应。 t f() 达到了事半功倍的效果 。 冲击 响 应 在 理 论 上 等 于 系 统 函 数 与 冲 击 函 数 的 卷
响应 。
L I 统 的 零 状态 响 应 在 理 论 上 等 于 系 统 函 数 与 输 T系 入 函数 的卷 积 。使 用 MA L B函数 实 现 的方 法 如 下 : TA

Matlab软件在信号与系统课程中的应用

Matlab软件在信号与系统课程中的应用

Matlab软件在信号与系统课程中的应用摘要:简要介绍了信号与系统传统的教学方式及Matlab软件的特点,并通过实例介绍了Matlab在信号与系统课程中的应用。

关键词:信号与系统Matlab 教学1 传统的教学方式《信号与系统》是我国高校电子信息类专业的必修课程。

该课程无论从教学内容还是教学目的来看,都是一门应用性和实践性极强的课程,其中的基本原理和方法广泛应用于计算机信息处理的各个领域。

但是长期以来,《信号与系统》课程一直采用黑板式的单一理论教学方式,学生们仅能依靠做习题来巩固和理解教学内容,虽然手工演算训练了计算能力和思维方法,但是对一些应用性极强的内容却无法亲自动手设计、调试、分析,严重影响了学生对所学知识的理解和应用,在一定程度上也制约了学生学习的主动性和创造性,达不到培养综合能力的目的。

因此,迫切需要进行教学方法和教学手段的改革。

2 Matlab软件的特点Matlab软件是1984年由Mathworks公司推出,目前已成为国际上最流行、应用最广泛的科学与工程计算软件,其主要特点有以下几点。

(1)高效的数值计算和符号计算功能,使我们从繁杂的数学运算分析中解脱出来。

(2)完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化。

(3)友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,易于学习和掌握。

(4)功能丰富的应用工具箱,为我们提供了大量方便实用的处理工具。

Matlab的这些特点,使得学生们在学习《信号与系统》时,就可以摆脱烦琐的数学运算,从而更注重于信号与系统的基本分析方法和应用的理解与思考,并能将课程的重点、难点及部分习题用MATLAB进行形象、直观的可视化计算机模拟与仿真实现,进一步加深对信号与系统的基本原理、方法及应用的理解。

3 Matlab在信号与系统课程中的应用我们以Matlab在S域分析中的应用为例。

在S域分析中,一般是要求画出系统的零极点分布图、单位冲激响应和系统的幅频和相频特性。

通常按照常规方法这种波形很难画出,但是应用Matlab就很容易。

MATLAB在信号与系统中的应用分析

MATLAB在信号与系统中的应用分析
图 1 系统结构框 图
在信号与系统 中, 经常遇到复杂的结构框 图, 结构框图中出现 相互交叉 的模块 , 要求 我们 根据 系统 的模拟框 图求系统 函数. 常我们运 用梅森 通
() 1 将各 模块 的通 路 排 序 编号 , 图 2所示 为 如
信号流图.
・ 收 稿 日期 :08— 3— 7 20 0 2
文献标识码 : A
0 引言
公 式 来求解 , 分 的麻 烦 , 不 小 心 则 全 部 出错 , 十 一 MA L B提供 了处 理 的 方 法 , 靠 , 确 , 大 简 TA 可 准 大 化 了繁 琐 的计 算过 程. 例 如根据 图 1 所示 的系统 结构框 图 , 出系统 求 总 的传递 函数 J . 分 析 : 于此种 复杂 结构 框 图 , M T A 对 在 A L B中
MA L B是 目前 国际 上 最 流 行 , 用 最 广 泛 TA 应 的科学 与 工 程 计 算 软 件 … , 由 MA L B语 言 , 它 TA M TA A L B工作 环境 , T A MA L B图像 处 理 系统 , T MA - L B数据 函 数 库 , T A A MA L B应 用 程 序 接 口五 大 部
M TA A L B在信号与 系统中的应用分析
钟 东 2
(. 1 成宁学 院 信 息工 程 学院 ,湖北 成 宁 4 70 3 10; 2 湖北工 业大 学 电气与 电子 工程 学院 , . 湖北 武汉 4 06 ) 30 8

要 : 号与 系统是信 息类 专业的重要课 程, T A 信 MA L B是一套 功能十分 强大的 工程 计算和 数据分析 软件 。 文 本
通过 两个典型 实例介绍 了 M T A A L B在信号与 系统 中的应用 , 生动地展 示 了 MA L B在 S域 分析 , TA 复杂线性 系统

MATLAB软件在信号与系统教学中的应用

MATLAB软件在信号与系统教学中的应用
通 讯 、 处 理 、 号检 测 、 融 建 模 设 计 与 分 析 等 领 域 。 图像 信 金 它 的主 要 特 点 足 :
1 MA L B可 以用来解线性 方程组 、 ) TA 进行矩 阵变换 与运算 、 数据插值运算 等, 能使用 户从繁杂的数学运算 分析中解脱 出

2 MA L B中有许 多高级 的绘图 函数 , 二维 、 ) TA 包括 三维 、 专用 图形 函数 、 图形 句柄 、 用户 冈形 界面: 具 等 , 用这些 函数 I : 利 可 以轻松地完成各种 图形 的绘制 和编辑 工作 , 实现计算结果 和编程 的可视化。
1 信 号 与 系统课 程 的分析
信号 l系统课 程是一 门实用性较 强 、 卜 涉及 面较 广的专业基础课 , 是通信 、 电子信息 类专业本科生 的必修课 程。也是许多 通信 、 电子信 息类专业硕i研 究生 入学 必考课程 , 该课程 是将学 生从 电路分 析的知识领域 引入信号处 理与传输领域 的关键 性 课程 。对后续专业课起着承 上启 下的作用 。 但是长期 以来 , 由于 “ 信号与 系统 ” 课程本 身的特点及教学方法 和手段的单一 ,信号 与系统” “ 却一 直处于教难 、 学更难的 情况之 [ .该课 程的特点是公式 和理论 推导相对较多 , }、 J 因此 , 黑板式 的单一 教学方式 , 使得学生 只能靠做 习题 来巩固和理解 教学 内容。而对 课程中大量 信号分析 的结 果缺乏可视化 的直观表现 , 学生 自己设计 的系统也不能直观地得 到系统特性的可 视化洲试结果 , 学生将大量 的精力和时 间用 于繁杂的手工数学运算 。而未真正理解所 得结 果在信号处理 中的实际应用。并 且埘课程 中大跫 的应用性较强 的内容 不能实际动手设计 、 调试 、 分析 , 严重影 响和制约了学生 的学 习兴趣 以及教师的教学效

MATLAB在信号与系统中的应用

MATLAB在信号与系统中的应用

学习内容
一、MATLAB在连续信号和系统中的应用
二、MATLAB在傅立叶分析中的应用
三、MATLAB在离散信号和系统中的应用
第一节 MATLAB在连续信号和系统中 的应用
本节讨论用MATLAB表示和分析连续信号和线 性时不变(LTI)连续系统的问题。严格说来,只有用 符号推理的方法才能分析连续系统。用数值方法是 不能表示连续信号的,因为它给出的是各个样本点 的数据。只有当样本点取得很密时才可看成连续信 号。所谓密,是相对于信号变化的快慢而言。以下 均假定相对于采样点密度而言,信号变化足够慢。
第二节 MATLAB在傅里叶分析中的应用
例3.4 方波分解为多次正弦波之和 图示的周期性方波,其傅里叶级数为 4 1 1 f (t ) sint sin3t sin(2k 1)t 3 2k 1 分别计算
4 f 1 (t ) sint 4 1 f 3 (t ) (sin t sin3t ) 3
%(2)单位阶跃信号,
%信号从t0到tf,在t1(t0≤t1≤tf) 前为0,到t1处有一



跃变,以后为1. % 程序前几句即求t,st,n1的语句与上同,只把x1处 改为x2 x2 = [zeros(1,n1-1),ones(1,st-n1+1)]; % 产生阶跃 信号 subplot(2,2,3),stairs(t,x2),grid % 绘图 axis([0,5,0,1.1]) %(3)复数指数信号 u=-0.5;w=10;x3=exp((u+j*w)*t); subplot(2,2,2),plot(t,real(x3)),grid % 绘图, subplot(2,2,4),plot(t,imag(x3)),grid % 绘图,

毕业设计(论文)-信号与系统中的典型问题的matlab分析[管理资料]

毕业设计(论文)-信号与系统中的典型问题的matlab分析[管理资料]

2011届学士学位论文信号与系统中典型问题的MATLAB分析系别: 电子信息系专业: 电子信息科学与技术学号:姓名:指导教师:指导教师职称: 教授2011年4月30日信号与系统中典型问题的MATLAB分析摘要从信号与系统课程的特点出发,结合MATLAB软件优势,针对实例进行分析。

主要从连续信号、离散信号两方面应用MATLAB软件进行仿真和分析。

分别对连续信号和离散信号中线性时不变(LTI)系统信号分析,应用MATLAB软件进行仿真和分析。

对连续时间信号和离散时间信号的线性时间不变(LTI)系统的变换域,卷积和采样定理进行了模拟。

实例中运用了连续模块库、离散模块库等。

通过实例表明了MATLAB软件的便捷性,可以提高工作效率。

实践证明,采用MATLAB软件进行辅助分析可以我们对知识点的理解更深入更透彻。

关键词MATLAB仿真;时域分析;频域分析;卷积;序列卷和;冲激响应;阶跃响应;The Applied Research of Signal ProcessingBased on MATLABAbstract we give an overview of the examples from the characteristics of signal and system course, combining with MATLAB software advantages. The main idea is that MATLAB simulation and analysis software were applied in the continuous-time signals and discrete-time signals. In continuous-time signals and discrete-time signals the response signal of linear time invariant(LTI) system and its analysis of the transform domain and convolution and Sampling theorem were simulated. The examples used the continuous and discrete blocks library and communication toolbox, etc. Some examples show that processing signals can bring us great convenience and high efficiency. Practice has proved, using MATLAB software were aided analysis on knowledge points we can understand deeper and more thoroughly.Key-words MATLAB; the Time-domain Analysis;Frequency domain analysis;convolution ;Sequence convolution ;Impulse response ;Order step-response目录1引言 (1)2 MATLAB软件介绍 (2)3 MATLAB对连续时间信号的分析 (3)MATLAB仿真线性时不变(LTI)系统响应的信号表示 (3)MATLAB对连续信号变换域的分析 (4)连续时间信号的卷积计算及MATLAB的实现 (5)连续时间系统抽样定理的验证 (6)84 MATLAB对离散时间信号的分析 (10)离散系统的单位样值响应 (11)离散系统的变换域分析 (12)离散时间信号的卷积计算 (13)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)附录一 (18)附录二 (19)附录三 (21)1 引言随着软件的发展,为仿真实验提供了另一思路,MATLAB软件具有强大的数值计算和矩阵处理功能。

MATLAB软件在信号与系统实验中的应用

MATLAB软件在信号与系统实验中的应用

广西轻工业GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY2007年6月第6期(总第103期)计算机与信息技术【作者简介】王红梅(1974-),女,讲师,硕士,研究方向:高频功率电子变换技术。

1引言信号与系统是电子信息科学专业的核心专业基础课,也是一门理论性和系统性很强的专业基础课,将提供有关信号与系统的新概念和新知识,并让学生能掌握信号通过系统的一系列分析与计算方法。

其中的概念和分析方法广泛应用于通信、自动控制、信号与信息处理、电路与系统等领域。

通过本门课程的学习,不仅为后续课程的学习奠定了基础,同时为学生今后能够独立地分析与解决信息领域内的实际问题打下坚实的理论基础。

但其也是一门很抽象、理论和实践结合较紧密的学科,因此实验在教学中占有十分重要的地位。

由于教学学时不足和实验设备的短缺等原因,造成了实验项目的选择面较窄,实验数量少且较简单,教学实验效果差、很难达到实验教学要求及效果等问题。

基于在实验教学中碰到的实际困难和问题,我们利用MATLAB的软件来完成信号与系统的实验教学。

2MATLAB简介MATLAB是由美国Mathworks公司开发的大型软件。

MATLAB是集数值计算、符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言。

它包括了数学计算和工程仿真两大部分。

其数学计算部分提供了强大的矩阵处理和绘图功能;在工程仿真方面,MATLAB提供的软件支持几乎遍布各个工程领域。

近年来,由于EDA技术在教学中的普及,MATLAB软件也在电力电子技术、电路分析、信号与系统及自动控制等课程教学中广为应用。

MATLAB软件在信号与线性系统分析中的应用,其内容包括:连续信号的MATLAB描述;LTI系统(线性时不变系统)的零输入响应;N阶LTI系统的时域分析;卷积的计算和LTI系统的零状态响应;连续系统的频域分析(傅立叶分析);复频域分析(拉普拉斯变换);离散的信号与系统和线性时不变系统的模型(状态空间型、传递函数型、零极点增益型)间的相互转换。

MATLAB实训报告_2

MATLAB实训报告_2

M AT L A B语言编程实训报告题目MATLAB在信号与系统中的应用年级2008 专业电子信息工程目录第一章绪论 (2)1.1 本设计课题目的及意义, 重点解决的问题 (2)1.1.1 MATLAB在信号与系统中应用的目的及意义 (2)1.1.2 重点解决的问题 (2)1.2 课题的社会和技术背景 (2)1.3 实现的具体功能 (3)第二章课题的基本概念和原理 (4)2.1 MATLAB的概念 (4)2.2 信号与系统的概念 (4)2.3 信号与系统分析的基本内容与方法 (5)2.4 离散系统的基本概念 (6)2.5连续系统模型及表示 (6)第三章系统设计和实现 (7)3.1采用的软件及开发平台 (7)3.1.1系统设计软件 (7)3.1.2开发平台和编程环境 (7)3.2系统的详细设计 (8)3.2.1建模 (8)3.2.2解决方法 (9)3.3系统设计的亮点 (9)第四章结束语 (10)参考文献 (10)第一章绪论1.1 本设计课题目的及意义, 重点解决的问题1.1.1 MATLAB在信号与系统中应用的目的及意义MATLAB在信号与系统中应用能够让学生熟悉MATLAB软件平台、工具箱、高效的数值计算及符号计算功能。

熟悉MATLAB软件的信号处理编程方法和结果的可视化。

了解数字信号处理的计算机仿真方法。

进一步加深对信号与系统的基本原理、方法及应用的理解。

MATLAB软件具有强大的数值分析和计算结果可视化的功能.运用MATLAB软件,通过一个应用实例,将信号与系统课程的理论与实践教学有机地结合,有效地解决了教学中的难点问题,说明了MATLAB软件在信号与系统课程的实践教学中具有重要的实际意义1.1.2 重点解决的问题matlab的基本使用方法, matlab的预定义函数, 如何用matlab绘图, 如何在matlab中编程, 基于matlab的矩阵运算、符号运算、数值分析等。

1.2 课题的社会和技术背景长期以来, “信号与系统”课程一直采用黑板式的单一的教学方式, 学生仅依靠做习题来巩固和理解教学内容, 对课程中大量的应用性较强的内容不能实际动手设计、调试、分析, 严重影响和制约了教学效果。

Matlab在信号与系统中的应用

Matlab在信号与系统中的应用

中 图分 类 号 : N 1 T 91
文 献标 识 码 : A
文章 编 号 :6 2 3 9( 020 () 0 2 — I 1 7- 7 12 1 )1a- 0 3 0
1 M tb 信号与 系统 的概 述 aa及 l
1 1M t b . al 基本 概述 a
Ma l b 由美 国ma h r 公 司研 制 , t 是 a t wo k
信息技术
SC TNG CE E0Y I &CL E H0 N
皿圆
Ma: b在信 号 与 系统 中 的应 用 la l
阮 文 武
( 楚雄师 范学 院物 电系 云南 楚雄 6 5 0 ) 7 0 0

要 : t b 为 目前 国际上 最流行 的 工程 类应 用软 件 , 为广泛 的应 用于财 务分 析 , Ma a 作 l 较 计算机技 术 , 图像 信号处 理 . 车行 业 . 音处 汽 语
1 2 信 号与 系统 基本 概 述 .
系、 电信 系 等 专 业 的 较 为 核心 的 基 础课 程 ,
时 域 分 析 的 有 利 方 法 , 中 涉 及 到 的 领 域 分布 图 , 后利 用i u s ( I rq (函数 命 其 然 mp le) l e s) ¥f
信 号 与 系 统是 现 代 大 学 院 校 当 中 通 信 有 超 声 波 诊 断 、 学 原 理 成 像 、 统 辨 识 令 求 出 冲 激 响 应 以 及 频 率 响 应 作 为 基 础 , 中较 多 的 计 算 与 推 变 量 的 代 换 、 褶 , 后 进 行 平 移 , 到 了 当 反 然 得
导 , 及 到 诸 如 微 积 分 方 程 、 分 方 程 求 两 个 连 续 时 间信 号 f t ̄ f() 最 后 卷 积 积 涉 差 )N, , ( t 门 课 程 的 开 展 也 是 为 了 对 后 续 专 业 课 程 手 工 的 方 式 去 完 成 , 是 对 于 计 算 过 程 繁 但 “ 信 原 理 ” 课 程 的 奠定 基 础 。 通 等 琐且考 虑到效率 的问题 , 加上需 要时 间 再

Matlab在信号与线性系统中的应用

Matlab在信号与线性系统中的应用

量。对 fuir) o ̄ ( 中的 f i uir ) e 及 f r ( 中的 F也要达式 ②采用  ̄ r K)  ̄ r K) u e 及 u e 得到的返 回函数 , i i 仍然为符号表达式 。 在对其作 图时要用 ep t) z 0 函数 , 能用 p t函数。 1( 而不 l( o)
◇ 论述◇ 高教
科技 一向导
21 年 1 02 第2 期
Mal t b在信号与线性系统中的应用 a
张 迪 ( 州 大 学 信 息 工 程 学 院 河南 郑

郑州
4 00 ) 5 0 1
【 摘 ] db Maa 使信号与线性 系统分析 的教 学与计算机辅助联 系起来 , 并是学生对此 门 程的理解更加 深刻 。本文通过三个 m tb 课 aa 在连 l 续信号频域分析 中的应 用实例 , 简单讲述 了 m db a a 在信 号与线性 系统 中的应用 , 学生在信 号与线性 系统分析课 程学 习中的应 用 m tb 对 aa 进行 l 试验提供 了 很好 的参考 。 【 关键词 】 t ; maa 连续时间信号 ; 里叶变换 l b 傅
(f r r)  ̄ r r)  ̄ oi (及 u e(函数 的应用有 很多局 限性 , )u e i 如果在 返 回函 数 中含有 8 ) 函数 , e l ( 函数也无法作图。 (等 ∞ 则 zo ) pt 另外 , 在用  ̄ r K u e i 1 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 达的式 子 . 则此时 当然也就无法作 图了。这是  ̄ f r ) u e 函数的一个局 i ( 1连 续 时 间信 号 的频 域 分 析 . 限。另一个局 限是在很 多场合 , 管先 前的时间信号 “) 尽 t 是连续的 , 但 傅里 叶变换是信号分析 的最重要 的内容之一。从已知信号 m) 求 却不能表示成符号表达式 . 此时只能应用下面介绍的数值计算法来进 出相应 的频谱 函数 ∞的数学表示为 : ) 行傅 氏变换 了, 当然 , 大多数情况下 , 值计算法所求的频谱 函数只 用数 l, J ) q) 一 e i= o 是一种近似值 ( 应用举例 : 3 ) ) 的傅里 叶变换存在 的充分条件是 ) 无限 区间内绝 对可积 , 在 即 £ ) 满足下式 : 实例 1求 门函数 的傅 里叶变换 . : 并画 出幅度频谱图

MATLAB在信号处理领域的应用案例

MATLAB在信号处理领域的应用案例

MATLAB在信号处理领域的应用案例随着科技的发展,信号处理已经成为了许多领域中不可或缺的一部分。

而在信号处理中,MATLAB作为一种高效且灵活的编程环境,广泛应用于各种信号处理算法的研究和实现。

本文将通过几个实际应用案例,介绍MATLAB在信号处理领域的丰富功能及其在实际问题中的应用。

一、音频信号处理音频信号是人们日常生活中最常接触到的信号之一。

MATLAB提供了丰富的音频处理工具箱,可以方便地实现音频的采集、处理和分析。

例如,我们可以使用MATLAB的音频录制函数进行音频信号的采集,并使用预先定义的滤波器函数对音频进行去噪。

此外,MATLAB还提供了音频压缩算法的实现,使得音频文件的存储和传输更加高效。

二、图像信号处理在图像处理中,MATLAB同样发挥着重要的作用。

通过MATLAB提供的图像处理工具箱,我们可以对图像进行各种滤波、增强和分割操作。

例如,可以使用MATLAB的图像平滑函数对图像进行模糊处理,或者使用边缘检测算法实现图像的边缘提取。

此外,MATLAB还提供了图像压缩算法的实现,可以对图像进行有损或无损的压缩,以满足不同应用的需求。

三、生物信号处理生物信号是一种具有时变特性的信号,如心电图(ECG)和脑电图(EEG)。

MATLAB提供了一系列函数和工具箱,用于处理和分析生物信号的特征。

例如,使用MATLAB的波形识别工具箱,可以对ECG信号进行心律失常的自动检测和分析。

此外,还可以使用MATLAB的信号处理工具箱对EEG信号进行频谱分析,以研究大脑的活动。

四、通信信号处理通信信号处理是将信息进行编码、传输和解码的过程,是现代通信系统中不可或缺的一环。

MATLAB提供了丰富的通信信号处理工具箱,用于设计和模拟各种调制、解调和误码控制算法。

例如,可以使用MATLAB的OFDM工具箱对正交频分复用(OFDM)系统进行仿真和性能分析。

此外,MATLAB还提供了对数字滤波器和符号调制算法的支持,方便了通信系统的设计和验证。

Matlab在“信号与系统”教学中的应用研究

Matlab在“信号与系统”教学中的应用研究
中 图分 类 号 : 2 G4 0 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 8 0 8 ( 0 9 0 — 0 90 10 —6 6 2 0 )60 8—3
Re e r h o he Ap i a i n o a l b i i n l nd S s e a hi g s a c n t plc to f M ta n S g a s a y t ms Te c n
内容 , 帮助 学生 巩 固对所学 知识 的理 解 , 高他们 的 提 学 习兴趣 。这 里通 过几个 例子介 绍我 们在 教学实 践 中的一些 做法 。
析、 连续 时 间系统 和离 散 时 间 系统 的 时域 和 频 域 分 析、 傅里 叶变换 、 拉普 拉 斯 变换 及 Z变 换 等 , 这些 对
实 现信 号 时 域 运 算 的 演示 、 域 抽 样 定 理 等 具体 实 例 , 明引 入 Malb软 件对 改 善 “ 号 与 系 统 ” 程 的教 学 方 法 和 手 段 , 富 教 学 内 容 , 高 频 说 t a 信 课 丰 提 课 堂教 学 效 率 具 有 良好 的促 进 作 用 。 关键 词 : 号 与 系统 ; 域 运 算 ; 域 抽 样 定 理 信 时 频
Ab t a t I hi a e , b c us ft u r nt s u n s r l m s i h o e s o e r n he c ur e o src :n t sp p r e a e o he c r e t de t p ob e n t e pr c s f la ni g t o s f
d m an s m p i he r m r ve o il s r t h stv o e o nt o uc i n o a l b i m p o n o i a lng t o e a e gi n t lu t a e t e po ii e r l f i r d to f M ta n i r vi g t a hi g m e ho s nd e c n t d a m e ns e rc i t e e c i c n e t nd i p o ng t fii n y f l s r o a , n i h ng h t a h ng o t n a m r vi he e fce c o ca s o m t a hi g oft ou s fsgn l nd s t m s e c n he c r e o i a s a ys e . Ke wo ds sg l n ys e s c y r : i na s a d s t m ; om pu a i n tm e d m a n;f e ue y d t ton i i — o i r q nc om a n s m pl h o e i a i t e r m ng

浅谈Matlab在《信号与线性系统》教学中的应用

浅谈Matlab在《信号与线性系统》教学中的应用

图 1
22描述离散系统的频率响应 曲线: .

例 2 用 M T A 命 令绘制系统 H z : ALB (: )

的频率 响


1 5 z 0 81 9 .6 + . 0
解: 利用 函数 f q 计算 出 n( )然 后利用 函数 a s a ge rz e e , b 和 nl 分 Ma a l t b在信号与 系统中 的应用 主要包括符 号运算 和数值 计算仿 最后利 用 po 命令绘 出曲线 。MA L B l t TA 真分 析 。 由于信 号 与系 统课 程 的许 多 内容 都是 基 于 公式 演 算 . 而 别求 出幅频特性 与相频特性 , 源 程 序 为 Mal tb借 助 符 号 数 学 工 具 箱 提 供 的符 号 运 算 功 能 . 基 本 满 足 信 号 与 a 能 > b [ 09 .0 8; > =1— . 09 2 ] 6 系 统 课程 的 需求 。 例 如 : 微 分 方 程 、 里 叶 正 反 变 换 、 普 拉 斯 正 反 解 傅 拉 > a [ 1 6080 ] > = 1— . .19; 5 变换 和 z正反变换等 Malb在信号与系统 中的 的另一主要应用就是 t a > H, ]fez a 4 0 "h l' >[ w=rq( ,0 , oe ; b, w ) 仿 真分析 、 信号的时域分析 、 信号的频谱分析 、 系统 的复频域域分析和 > H as ; > m= b( H) 零极点图绘 制等内容。通过 M t b 教师不仅可 以把学 生从繁杂 的手 aa . l > H = nl() > p ageH ; 工数学运算 中解脱 出来 . 又可 以通过 Ma a 完备 的图形处理 功能 . l tb 实 > sb l (2 ) > u po 2 1 t 现信号分 析结果 的可视 化 . 从而大大提高 了教学质量 > po( Hm ,n N > l w, )g dO t 21描述连续系统 的冲激响应 和阶跃 响应 : . > xae(o g( ds' y b l 幅度 1 > lb l ̄mea a/) .l e( ' r ) a 例 1 已知某 L I : T 系统的微分方程为 (+ y(+ 2 (=')1 f) t 2、 )3 vt ft 6( ) t 1 (+ t > t e 离散系统幅频特性曲线 1 >i ( l t 试 用 MA L B命 令 绘 出 O t4范 围 内 系 统 的 冲 激 响 应 h t和 阶 TA 《《 () > sb l (1) > u po 2 2 t 跃 响应 g t。 () > po( H )g do > l w, p ,n n t 解 : TA MA L B源程序为 > xa e(o g( ds)ya e(相 位 ’ > lbl mea a/) ,lbl  ̄ r ' t O 0.01 4 = : O : :

Matlab在信号与系统中的应用

Matlab在信号与系统中的应用
f(Ar , 由式 ( ) 得 n )则 1可
,f=∑L(A )f( t m r‘f ( ) m r  ̄ A — a )△ n
: 一
r’、
=r A ∑L(A ),【 mA l m r・2 一 )r
由 式 ( 可 得 , 时 间 采 样 间 隔 △ 足 2) 当 够 小 时 , 散 时 间 样 值 f(A )就 是 卷 积 积 离 nr

理论 探 索 ・
分 量 越 多 时 , 成 波 形 越 接 近 于 原 来 的 合 周 期 方 波 信 号 波 形 。 周 期 方 波 信 号 的 在
跳 变 点 附 近 , 着 谐 波 次 数 的 增 加 , 成到 的 离 散 序 列 的 卷 积 r 和 。 此 , 以 利 用 M ATLAB求 离 散 序 列 因 可
在 实 际应 用 中 , 续 时 间信 号 f( 和 厂 ( 连 lt ) 2) f
的 卷 积 积 分 f t= () f ( ( f¥ 2f 般 可 以 由 如 ) )一 下 图 解 过 程实 现 : 量替 换 、 褶 、 移 、 变 反 平 相 乘 、 分 【 对 于 简 单 信 号 , 积 积 分 可 用 上 积 。 卷 述 图 解 方 法 通 过 手 工 计 算 完 成 , 对 于 复 但 杂 信 号 , 述 计 算 过 程 将非 常 繁 琐 和 困难 , 上
分信 号 .f 连续 信号 ) 好 的近 似 。 厂 )( ( 较 式
() 2 中的求 和 运算 ∑Lm r・2 mA (A) 【 )r , —
实 际 上 是 将 连 续 信 号 ( 和 ,( t ) 2f 等 时 )以 图2 周期 方 波信 号 的合 成 与分 解
4 4
数 字 技 术 与 应 用

MATLAB在信号和系统中的应用举例

MATLAB在信号和系统中的应用举例

%把各部分分式对应的时域分量相加
MATLAB在信号和系统中的应用举例
图 9-1 例9-1-1中x1、 x2、 x3对应的四种波形
MATLAB在信号和系统中的应用举例
【例 9-1-2】 编写求任意高阶连续常系数线性系统冲击响 应的程序。
解: 这个问题在第4章4.3.5节介绍多项式函数库时已经打下 基础,在第7章机械振动的例7-3-1又讨论过二阶常系数线性微分 方程的解法,读者可以先看懂那些例题的解法,再看本题。任意 阶次的连续线性系统可用下列线性常微分方程表述:
if k==1 dt=input(′dt= ′); tf=input(′tf= ′); %设定时间数组 t=0∶dt∶tf; h=zeros(1,length(t)); %h的初始化 for i=1∶length(a)-1 %根的数目等于a的长度减1 h = h+ r(i)*exp(p(i)*t); %叠加各根分量
y t0
p12C1
p22C2
pn2Cn
D2y0
MATLAB在信号和系统中的应用举例
初始条件数应该和待定系数的数目相等,构成一个确定 C1、 …、 Cn的线性代数方程组,写成
V*C=Y0
其解为
C=V-1Y0
其中C=[C1,C2,…,Cn]′; Y0=[y0,Dy0,…,Dny0]′
1 1 1
p1
end plot(t,h),grid else,
end
MATLAB在信号和系统中的应用举例
◆ 程序运行结果 例如,给出系统传递函数为
H(s)
s2 7s 1
s(s 1)(s 2)(s 5)
求冲击响应。
根据程序提问依次输入:
a=poly([0,-1,-2,-5])

Matlab在信号与系统中的应用

Matlab在信号与系统中的应用

Matlab在信号与系统中的应用摘要:Matlab作为目前国际上最流行的工程类应用软件,较为广泛的应用于财务分析、计算机技术、图像信号处理、汽车行业、语音处理等多种工程性行业当中。

信息与系统是现代大学院校当中通信工程系、电信系等专业的必修课程,其中理论性的知识较强,概念知识点较多,再加上系统分析当中的时域图与频谱图难以绘制,所以Matlab的出现给信号与系统的实践带来了很多便捷。

本文主要介绍在Matlab和“信号与系统”的基本概述,以及详细阐明Matlab在信号与系统中的实践应用。

关键词:Matlab软件时域图频谱图1 Matlab及信号与系统的概述1.1 Matlab基本概述Matlab是由美国mathwork公司研制,一种具备了交互式的程序设计以及可视化、科学计算的高科技计算机环境。

其中主要技术包含了数值分析、工程绘图、控制系统的设计、数字图像处理、数字信号处理等。

它集聚了丰富的应用工具箱为一体,构成了一个方便且界面友好的用户平台,同样也是适合应用于多种硬件平台的数学计算应用软件。

1.2 信号与系统基本概述信号与系统是现代大学院校当中通信系、电信系等专业的较为核心的基础课程,其中主要是涉及到了信号分解以及系统分析。

同时该门课程的学习又以高等数学和工程数学作为基础,当中较多的计算与推导,涉及到诸如微积分方程、差分方程求解、卷积、多项式求解等基础类知识,而该门课程的开展也是为了对后续专业课程“通信原理”等课程的奠定基础。

2 Matlab在信号与系统当中的实际应用在信息与系统当中时常会出现对于图形的绘制以及数学类课程基本知识点的运算。

Matlab的指令表达式与数学、工程中所使用的表达公式相似,在信号与系统当中Matlab的应用更是屡见不鲜。

而其中主要的实践应用方面如下。

2.1 Matlab在处理复杂模型中的应用在信号与系统的实践探索当中,经常会遇到复杂类的结构图,需要我们根据系统当中的模拟框图秋种系统的函数,一般情况下,我们会运用到关于梅森公式对其进行求解,但其中的计算过程尤为的复杂,小步骤的失误都会导致计算结果全部出错。

Matlab软件在信号与系统辅助教学中的应用

Matlab软件在信号与系统辅助教学中的应用

Matlab软件在信号与系统辅助教学中的应用作者:王洁丽贾素梅薛芳来源:《现代电子技术》2008年第06期摘要:Matlab是一套功能十分强大的工程计算及数据分析软件,具有友好的可视化编程界面及接近数学表达式的自然化语言。

在信号与系统课程的教学中引入该软件,可以帮助学生完成数值计算、信号与系统分析的可视化建模及仿真调试,通过实例介绍和分析该软件在信号与系统课程教学中的具体应用,引导学生使用智能化教学软件,为接下来的专业课程的学习打下坚实的基础。

关键词:Matlab;信号与系统;辅助教学;可视化建模中图分类号:TP391 文献标识码:B文章编号:1004-373X(2008)06-123-03Application of Matlab in Signal and System Course TeachingWANG Jieili,JIA Sumei,XUE Fang(Handan College,Handan,056005,China)Abstract:Matlab is a kind of engineering computation and data analysis software,which has visual programming interface and natural language of approximate mathematics expression.The software is applied in the course of signal and system,can help students to finish numerical value computation,visual modeling of signal and system analysis and simulation debugging.The practical application in system cource teaching of the software is analyzed.It makes the students use intelligent software in order to study specialized cource.Keywords:Matlab;signal and system;teaching;visual modeling1 引言《信号与系统》是电子信息与通信类专业本科生的一门重要的专业基础课程,有着很强的数学背景[1]。

MATLAB在信号与系统中的应用教程

MATLAB在信号与系统中的应用教程
如何调用?
• (2) 例中给出的两个正弦序列是周期 序列吗?为什么?
2.3 信号的时域运算
1.实验目的 (1) 了解信号常用的时域运算。 (2) 了解信号的时域运算在MATLAB 中的实现方法。 2.实验原理 1) 连续信号的时域运算与变换f1、f2 是两个用符号
表达式表示的连续信号,s、w、y 均为运算或变 换后得到的符号表达式。 (1) 相加 • s=symadd(f1,f2)或s=f1+f2 • ezplot(s) (2) 相乘 • w=symmul(f1,f2)或w=f1*f2 • ezplot(w)
Hale Waihona Puke • k=-3:3; • f=2.^k; • lsfz(f,k) • %注意比较两次出现波形的异同 4) 离散序列平移
• function[f,k]=lsyw(ff,kk,k0) • k=kk-k0;f=ff; • subplot(2,1,1); • stem(kk,ff,"filled") • axis([min(min(kk),min(kk))-1, • max(max(kk),max(k))+1,min(ff)-0.5,max(ff)+0.5]) ; • title("原始序列"); • subplot(2,1,2); • stem(k,f,"filled") • axis([min(min(kk),min(kk))-1, • max(max(kk),max(k))+1,min(f)-0.5,max(f)+0.5])
图2.17 序列平移及其结果可视化
2.4 离散序列的卷积和
• 1.实验目的 • (1) 了解卷积和的概念。 • (2) 用conv 函数计算卷积和。 • (3) 通过MATLAB 仿真对卷积过程有感性认识。

信号与系统 matlab实验报告

信号与系统 matlab实验报告

信号与系统 matlab实验报告《信号与系统 Matlab实验报告》摘要:本实验报告通过使用 Matlab 软件进行信号与系统实验,探讨了信号与系统在数字领域的应用。

实验结果表明,Matlab 软件具有强大的信号处理和系统分析功能,能够有效地进行信号与系统的模拟和分析。

引言:信号与系统是电子工程领域中的重要基础课程,它研究了信号的产生、传输和处理,以及系统对信号的响应和影响。

在数字领域,信号与系统的理论和方法也得到了广泛的应用。

Matlab 软件作为一种强大的数学计算工具,为信号与系统的模拟和分析提供了便利和高效的途径。

实验一:信号的生成与显示在本实验中,我们首先使用 Matlab 软件生成了几种常见的信号,包括正弦信号、方波信号和三角波信号。

通过调整信号的频率、幅度和相位等参数,我们观察了信号的变化,并利用 Matlab 的绘图功能将信号图形显示出来。

实验结果表明,Matlab 软件能够方便地生成各种类型的信号,并能够直观地显示信号的波形和特性。

实验二:信号的采样与重构在本实验中,我们使用 Matlab 软件对信号进行了采样和重构。

我们首先对一个连续信号进行了离散采样,然后利用 Matlab 的插值函数对采样信号进行了重构。

实验结果表明,采样和重构过程中存在信号失真和频率混叠等问题,但通过适当的采样和重构方法,我们能够有效地还原原始信号。

实验三:系统的响应与分析在本实验中,我们使用 Matlab 软件对系统的响应进行了分析。

我们构建了几种常见的系统模型,包括线性时不变系统和滤波器系统,然后利用 Matlab 的系统分析工具对系统的频率响应、相位响应和单位脉冲响应等进行了分析。

实验结果表明,Matlab 软件能够有效地进行系统的模拟和分析,为系统设计和优化提供了有力的支持。

结论:通过本实验,我们深入了解了信号与系统在数字领域的应用,并掌握了使用 Matlab 软件进行信号与系统模拟和分析的方法。

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0 引言
“ 信号与系统” 是电子信息类专业一门重要的专 业基础课, 其特点是理论计算繁琐 , 系统分析时出现
的时域 图和频 域 图较 多 , 生 将大 量 时间 花 在手 工 学
1 周期信号的分解 与合成
Mal 强大 的符号运算功能为我们进行周期 tb a 信 号分析提供了强有力的工具 。下面我们对三角形 式傅里叶级数 , 运用 Mal t b的符号运算功能, a 实现
Ke wo d : a lb c mp st n a d d c mp sto fp ro i i n ls m pi g t t e rm ; l sn y r s M ta ;o o ii n eo o iin o e idcsg a ; a l h h o e ai ig o n a
h w om a e i e s o h o o t k a yf rt ec mp e h o e ia ac lto n h a t g a h ,t ea sr c u sin b — t lx t e r t l lua in a d t ec ro r p y h b ta tq e t e c c o c me tag to wa d t r u h t ep o r mm ig Th o t r a lb i p o e in l n y tm o re o ssr ih f r r h o g h r g a n. es fwa eM ta m r v ssg a d s se c u s a t a hn t o ra l ,h se rc e h o r ec n e t n a b an d t eg o e c i g efc. e c ig me h d g e ty a n ih d t ec u s o t n ,a d h so t ie h o d ta hn fe t
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第2 9卷 第 1 期
20 0 7年 2月
电气 电子教学学报 J OURNAL 0F EEE
Vo. 9 No 1 I2 . Fe . 0 7 b 2 0
Malb在 “ 号 与 系统" 析 中 的应 用 t a 信 分
许 艳 惠
( 吉林工程技 术师 范学 院

信 息工程 学院 ,吉林 长春 10 5 ) 30 2
要 : t b的出现使“ Ma a l 信号与系统” 课程 的计算 机辅助教学更为便捷。本 文详细论述了使用 Mal 工 具将 “ tb a 信号与系统 ” 中复杂的理论计
算 和绘图等抽象问题通过编程变得简单而直观 。M t b a l 的运用大大改善了“ a 信号与系统” 的教学 方法 和手段 , 丰富 了教 学内容 , 取得 了良好的
计算和绘图 中。Mal t b的出现给“ a 信号与系统” 课 程的计算机辅助教学带来 了便捷 , 把学生从 以往 的 机械算题中解脱 出来 。特别是 Mal t b的信号处理 a 软件包, 利用先进的计算机软件环境 , 可以方便地进 行信号与系统分析的数值计算 、 可视化建模及 系统 设计、 仿真调试等 , 是一种适应多种硬件平 台的数学 计算工具, 信号与系统” 对“ 课程教学起到 了良好 的
辅助 作用 。
信 号的合成与分解。
三角形式傅里叶级数
zf=a+∑ [ c (c) n 叫) ( ) o a o o +6 i r n s t s( ]


() 1
其中频谱系数 口 b 分别为 :


收稿 日 .0 6 9 7 修回 日 .0 6 2 7 期 2 0 —0 一O l 期 2 0 —1 ~2
教学效果 , 对于教学水平的提 高十分有益 。
关键词: t b 周期信 号的合成 与分解 ; Mal  ̄ a 采样定理 ; 混叠
中图分类号 : 3 9 TP 1 文献标识码 : A 文章编号:0 8 0 8 (0 7 O ~O O ~O 1 0 - 6 6 20 ) 1 l l 3
Ap ia in o a lb i heS g a nd t y tm a y i plc to fM ta n t i n la heS se An lss
吉林 省高等教育教研资助项 目(0 3 3 6 2002 )
作者简介 : 许艳惠(9 5 , , 白城人 , 16 一) 女 吉林 硕士 , 副教授 , 主要从事信号处理 、 电子测量方面的教学与科研工作 。
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XU n- ui Ya h
( ol eo n om t nE g neig,Jl ah r’nt ueo E g neiga d T co lg C le f Iy r a i n iern g o inTeces Isi t i t f n iern n eh no y,C a gh n10 5 ,C ia h nr alb b ig h e ei o h ‘ in la d s s e ’c u s o u e ie e c — sr c : es fwa eM ta rn st eb n f ft e sg a n y tm t o r ec mp t rad d t a h ig n .Thsa tced su s si eal h p l a in o a lb i h in l n y tm o re I e ci e i ril ic s e d t i t ea p i t fM t n t e sg a d s se c u s . td s rb s n c o a a
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