(完整word版)工程信号处理实验
(完整word版)语音信号处理实验报告实验一
通信工程学院12级1班罗恒2012101032实验一语音信号的低通滤波和短时分析综合实验一、实验要求1、根据已有语音信号,设计一个低通滤波器，带宽为采样频率的四分之一，求输出信号；2、辨别原始语音信号与滤波器输出信号有何区别，说明原因；3、改变滤波器带宽,重复滤波实验,辨别语音信号的变化，说明原因；4、利用矩形窗和汉明窗对语音信号进行短时傅立叶分析,绘制语谱图并估计基音周期，分析两种窗函数对基音估计的影响；5、改变窗口长度，重复上一步,说明窗口长度对基音估计的影响。
二、实验目的1.在理论学习的基础上，进一步地理解和掌握语音信号低通滤波的意义，低通滤波分析的基本方法。
2.进一步理解和掌握语音信号不同的窗函数傅里叶变化对基音估计的影响。
三、实验设备1.PC机；2。
MATLAB软件环境；四、实验内容1。
上机前用Matlab语言完成程序编写工作.2。
程序应具有加窗（分帧）、绘制曲线等功能。
3.上机实验时先调试程序,通过后进行信号处理。
4.对录入的语音数据进行处理,并显示运行结果。
5。
改变滤波带宽，辨别与原始信号的区别。
6。
依据曲线对该语音段进行所需要的分析,并且作出结论。
7.改变窗的宽度(帧长）,重复上面的分析内容。
五、实验原理及方法利用双线性变换设计IIR滤波器（巴特沃斯数字低通滤波器的设计），首先要设计出满足指标要求的模拟滤波器的传递函数Ha(s)，然后由Ha（s）通过双线性变换可得所要设计的IIR滤波器的系统函数H(z)。
如果给定的指标为数字滤波器的指标，则首先要转换成模拟滤波器的技术指标,这里主要是边界频率Wp和Ws的转换，对ap和as指标不作变化。
边界频率的转换关系为∩=2/T tan（w/2).接着,按照模拟低通滤波器的技术指标根据相应设计公式求出滤波器的阶数N和3dB截止频率∩c ；根据阶数N查巴特沃斯归一化低通滤波器参数表,得到归一化传输函数Ha(p）；最后，将p=s/ ∩c 代入Ha（p）去归一，得到实际的模拟滤波器传输函数Ha（s）。
(完整word版)信号完整性研发测试攻略2.0
信号完整性测试指导书——Ver 2.0编写：黄如俭（sam Huang）钱媛（Tracy Qian）宋明全（Ivan Song）康钦山（Scott Kang）目录1. CLK Test (4)1.1 Differential Signal Test (4)1.2 Single Signal Test (7)2. LPC Test (8)2.1 EC Side Test (8)2.2 Control Sidse Test (9)3. USB Test (12)3.1 High Speed Test (12)3.2 Low Speed Test (13)3.3 Full Speed Test (13)3.4 Drop/Droop Test (14)4. VGA Test (16)4.1 R、G、B Signal Test (16)4.2 RGB Channel to Channel Skew Test (17)4.3 VSYNC and HSYNC Test (17)4.4 DDC_DATA and DDC_CKL Test (18)5. LVDS Test (19)5.1 Differential data signals swing Test (19)5.2 Checking Skew at receiver Test (20)5.3 Checking the offset voltage Test (21)5.4 Differential Input Voltage Test (23)5.5 Common Mode Voltage Test (24)5.6 Slew Rate Test (25)5.7 Data to Clock Timing Test (27)6. FSB Test (30)7. Serial Data（SATA/ESATA, PCIE, DMI,FDI）Test (33)8. HD Audio Test (35)8.1 Measurement at The Controller (35)8.2 Measurement at The Codec (36)9. DDR2 Test (39)9.1 Clock (39)9.2 Write (40)9.3 Read (42)10.Ethernet Test (44)11.SMbus Signal Test (45)12. HDMI Test (47)13. DisplayPort Test (48)1. CLK Test1.1 Differential Signal Test测试设备：示波器，两个差分探头，鼠标，键盘测试软件：3D MARK，负载测试步骤：（1）开启示波器预热30分钟，运行测试软件。
(完整word版)实验二---因果性数字系统的时域实现
计算机一台；
Matlab软件
实验步骤
1.编写nonrec.m函数文件, 实现FIR滤波。这里给定,, 求。
2.编写rec.m函数文件, 实现纯递归IIR滤波。这里给定,,,, 求单位取样响应。
3、用nonrec.m和rec.m函数编制dfilter.m函数文件, 构成完整的一般IIR滤波器程序, 并完成下列信号滤波
得到系统函数 H(z)=1/[1-1.9cos(π/8)z-1+0.952z-2],
做逆Z变换得 h(n)=0.95ncos(πn/8)+ctg(π/8)*0.95nsin(πn/8),
利用MATLAB直接画h(n), 即使用下列语句
n=0:74;
h=0.95.^n.*cos(pi.*n./8)+cot(pi/8).*(0.95.^n).*sin(pi.*n./8);
这里给定系统函数
, 计算。
4、用help查看内部函数filter.m, 了解调用格式, 重做3, 并和你编写的dfilter.m的结果进行比较。
4.用help查看内部函数filter.m，了解调用格式，重做3，并和你编写的dfilter.m的结果进行比较。
4、用help查看内部函数filter.m，了解调用格式，重做3，并和你编写的dfilter.m的结果进行比较。
stem(n,h);
3. 用nonrec.m和rec.m函数编制dfilter..函数文件.构成完整的一般IIR滤波程序.并完
成下列信号滤波:
x(n)=cos(2πn/5)R64(n)
这里给定系统函数
H(z)=(1-2z-1+z-2)/(1-0.5z-1+0.5z-2)
求y(n).
数字信号处理课程设计毕业设计(论文)word格式
《数字信号处理》课程设计作业院系：物理工程学院电子信息科学与技术班级：1学号：20092250103姓名：冯军美实验一：音乐信号音谱和频谱的观察1.实验方案读取音乐信号并将信号装换为单声道的，并输出信号的波形图和频谱图%2.源程序clear all; close all;clc[x,fs,bit]=wavread('F:\费玉清-一剪梅00_01_23-00_01_28.wav');%读取音乐信号，其中x为截取的音乐信号size(x) %看音乐信号是单声道还是双声道sound(x,fs); %听原始音乐信号x=x(:,1); %获取单声道音乐信号N=length(x); %N为音乐信号的长度figureplot(x) %画音乐信号的连续波形grid on %产生虚线格title('音乐信号时域波型') %标注图注xlabel('Time') %x坐标ylabel('Magnitude') %y坐标F1=fft(x,N); %做音乐信号的N点快速傅里叶变换w=2/N*[0:N-1]; %w为连续频谱的数字角频率横坐标figureplot(w,abs(F1)) %连续频谱图grid ontitle('音乐信号频域波型')xlabel('Frequency/Hz')ylabel('Magnitude')%不同抽样频率下听取的音乐信号% sound(x,2*fs);sound(x,fs/2);3.输出波形0.511.522.5x 105-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81音乐信号时域波型TimeM a g n i t u d e00.20.40.60.81 1.2 1.4 1.6 1.8250010001500200025003000音乐信号频域波型Frequency/HzM a g n i t u d e4．输出结果分析从音谱可看到音乐信号分布在整个时间轴上，幅值分布有规律；从频谱可看到音乐信号主要分布在低频段，高频成分较少，在0.4pi 以后几乎无音乐信号的频谱成分了5．回放声音信号特征的描述和解释当抽样率变为原来的2后，可听出音乐信号，但音乐明显比原来速度播放的快了，播放时间也比原来缩短了，而且音乐中听到的更多的是高频成分。
(完整word版)基于DSP的快速傅立叶变换(FFT)的实现(汇编语言)
快速傅立叶变换（FFT ）的实现一、实验目的1.了解FFT 的原理及算法；2.了解DSP 中FFT 的设计及编程方法；3.熟悉FFT 的调试方法；二、实验原理FFT 是一种高效实现离散付立叶变换的算法，把信号从时域变换到频域，在频域分析处理信息。
对于长度为N 的有限长序列x (n )，它的离散傅里叶变换为：(2/)j N nk N W e π-=，称为旋转因子，或蝶形因子。
在x (n )为复数序列的情况下，计算X (k )：对某个k 值，需要N 次复数乘法、(N -1)次复数加法；对所有N 个k 值，需要2N 次复数乘法和N (N -1)次复数加法。
对于N 相当大时（如1024）来说，直接计算它的DFT 所作的计算量是很大的，FFT 的基本思想在于： 利用2()j nk N N W e π-=的周期性即：k N k N N W W +=对称性：/2k k N N N W W +=-将原有的N 点序列分成两个较短的序列，这些序列的DFT 可以很简单的组合起来得到原序列的DFT 。
按时间抽取的FFT ——DIT FFT 信号流图如图5.1所示：图5.1 时间抽取的FFT —DIT FFT 信号流图FFT 算法主要分为以下四步。
第一步 输入数据的组合和位倒序∑=-=10)()(N n nk N W n x k X把输入序列作位倒序是为了在整个运算最后的输出中得到的序列是自然顺序。
第二步 实现N 点复数FFT第一级蝶形运算；第二级蝶形运算；第三级至log2N 级蝶形运算；FFT 运算中的旋转因子N W 是一个复数，可表示：为了实现旋转因子N W 的运算，在存储空间分别建立正弦表和余弦表，每个表对应从0度到180度，采用循环寻址来对正弦表和余弦表进行寻址。
第三步 功率谱的计算X (k )是由实部()R X k 和虚部()I X k 组成的复数：()()()R I X k X k jX k =+；计算功率谱时只需将FFT 变换好的数据，按照实部()R X k 和虚部()I X k 求它们的平方和，然后对平方和进行开平方运算。
(完整word版)数字信号处理课程设计
目录第1章需求分析----------------------------------------------------- 3 1.1设计题目------------------------------------------------------------------ 3 1.2设计要求------------------------------------------------------------------ 3 1.3系统功能分析-------------------------------------------------------------- 3第2章原理分析和设计-------------------------------------------- 4 2.1理论分析和计算------------------------------------------------------------ 4第3章详细设计----------------------------------------------------- 5 3.1算法设计思路-------------------------------------------------------------- 5 3.2对应的详细程序清单及程序注释说明------------------------------------------ 6第4章调试分析过程描述---------------------------------------- 10 4.1测试数据、测试输出结果--------------------------------------------------- 10 4.2程序调试过程中存在的问题以及对问题的思考--------------------------------- 13第5章总结-------------------------------------------------------- 15第1章需求分析1.1设计题目在Matlab 环境中，利用编程方法对FDMA通信模型进行仿真研究1.2设计要求1.2.1 Matlab支持麦克风，可直接进行声音的录制，要求至少获取3路语音信号。
(完整word版)PI4-QPSK信号的调制与解调
大学生本科毕业设计（论文）题目：PI/4—QPSK信号的调制与解调专业电子与通信工程类别计算机模拟日期05年5月摘要在以前的数字蜂窝系统中，往往采用FSK、ASK、PSK等调制方式.随着数字蜂窝系统的发展，对调制和数字蜂窝系统的技术要求越来越高，许多优秀的调制技术应运而生，其中PI/4—QPSK 技术是无线通信中比较突出的一种二进制调制方法。
本文首先介绍了数字相位调制的一般原理；然后对PI/4—QPSK的调制原理进行了阐述，并对影响调制性能的滤波器进行了分析与研究;最后重点研究了PI/4—QPSK的三种解调方法并通过用Matlab对这一过程进行编程,得出信号在不同信噪比下模拟传输的时域图、频域图及功率谱密度曲线等，并在相同信道条件下通过眼图和误码率曲线图对PI/4—QPSK的三种解调方法进行了性能比较，得出了基带差分解调性能最差、中频差分解调性能次之、鉴频器解调性能最优的结论。
关键词PI/4—QPSK；同相信道；正交信道；调制；差分解调(完整word版)PI4-QPSK信号的调制与解调AbstractPrevious digital honeycomb system often adopt modulation way of FSK, ASK，PSK etc. Along with development of digital honeycomb system the tec- hnical criterion of modulation and demodulation will be adjusted to meet hig—her requirement. A lot of excellent modulation technology has emerged as the times require, the PI/4—QPSK is one of the most outstanding technology in radio communication。
(完整word版)ook信号仿真
通信原理课程设计报告书课题名称 数字频带传输系统——OOK 信号仿真 姓 名杨帅学 号 20106568 院、系、部 电气工程系 专 业 电子信息工程指导教师康朝红2013年 6 月 30 日※※※※※※※※※ ※※ ※※※※※※※※※※※2010级通信原理课程设计数字频带传输系统——OOK 信号仿真20106568 杨帅一、设计目的掌握二进制数字调制OOK 信号调制和解调基本原理。
通过MATLAB 仿真，加深对OOK 系统的理解；锻炼运用所学知识，独立分析问题、解决问题的综合能力。
二、设计要求运用通信原理的基本理论和专业知识，对OOK 系统进行设计、仿真（仿真用程序实现），要求用程序画出已调信号及其功率谱密度。
如：用MATLAB 产生独立等概的二进制信源，画出OOK 信号波形及其功率谱密度。
三、设计原理1、 振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。
在2ASK 中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。
一种常用的、也是最简单的二进制振幅键控方式称为通—断键控（On Off Keying,OOK),其表达式为：（3.1） 典型波形如图3-1所示。
可见，载波在二进制基带信号)(t s 控制下通—断变化，所以这种键控又称为通—断键控。
在OOK 中，某一种符号（“0”或“1”）用有没有电压来表示。
2ASK 信号的一般表达示为 t t s t e c ASK ωcos )()(2= （3.2） 其中∑-=ns n nT t g a t s )()( （3.3）式（3.3）中)(t s 为单极性数字基带信号，s T 为码元持续时间；)(t g 为持续时间为s T 的基带脉冲波形。
为了简便起见，通常假设)(t g 是高度为1、宽度等于s T 的矩形脉冲；n a 是第n 个符号的电平取值。
若取(3.4){P 1P -10概率为概率为=n a ⎩⎨⎧=-时发送以概率时发送以概率1cos 010)(P t A P OOKc t eω则相应的2ASK 信号就是OOK 信号。
(完整word版)数字信号处理实验05
实验五2019年12月5日一、实验目的1。
加深对数字滤波器分类与结构的了解。
2.掌握数字滤波器各种结构相互间的转换方法与MATLAB子函数.3。
加深对模拟滤波器基本类型、特点和主要设计指标的了解。
4.掌握模拟低通滤波器原型的设计方法与相关MATLAB子函数。
5。
理解模拟频域变换法，掌握使用模拟低通滤波器原型进行频率变换及设计低通、高通、带通、带阻滤波器的方法。
6。
了解模拟频率变换的MATLAB子函数及其使用方法.7。
理解脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器的基本方法，掌握使用模拟滤波器原型进行脉冲响应变换的方法。
8.了解脉冲响应变换的MATLAB子函数及其使用方法.二、实验用到的MATLAB函数1。
tf2latc 将数字滤波器由直接型转换为格型结构2。
latc2tf 将数字滤波器由格型结构转换为直接型3.buttord 确定巴特沃兹滤波器的阶数和3dB截止频率4.cheb1ord 确定切比雪夫I型滤波器的阶数和3dB截止频率5。
cheb2ord 确定切比雪夫II型滤波器的阶数和3dB截止频率6。
ellipord 确定椭圆滤波器的阶数和3dB截止频率7。
buttap 巴特沃兹模拟低通滤波器原型8。
cheb1ap 切比雪夫I型模拟低通滤波器原型9.cheb2ap 切比雪夫II模拟低通滤波器原型10.ellipap 椭圆模拟低通滤波器原型11。
poly 求某向量制定根所对应的特征多项式12。
poly2str 以习惯方式显示多项式13.pzmap 显示连续系统的零极点分布图14.lp2lp 低通到低通模拟滤波器转换15.lp2hp 低通到高通模拟滤波器转换16.lp2bp 低通到待遇模拟滤波器转换17。
lp2bs 低通到带阻模拟滤波器转换18.set 设置图形对象属性19。
impinvar 用脉冲响应不变法实现模拟到数字的滤波器转换三、实验原理1。
数字滤波器的分类离散LSI系统对信号的响应过程实际上就是对信号进行滤波的过程.因此，离散LSI系统又称为数字滤波器。
(完整word版)实验九--m序列产生及其特性实验
实验九 m 序列产生及其特性实验一、实验目的通过本实验掌握m 序列的特性、产生方法及应用。
二、实验内容1、观察m 序列，识别其特征。
2、观察m 序列的自相关特性。
三、基本原理m 序列是有n 级线性移位寄存器产生的周期为21n -的码序列，是最长线性移位寄存器序列的简称。
码分多址系统主要采用两种长度的m 序列：一种是周期为1521-的m 序列，又称短PN 序列；另一种是周期为4221-的m 序列，又称为长PN 码序列。
m 序列主要有两个功能：①扩展调制信号的带宽到更大的传输带宽，即所谓的扩展频谱；②区分通过多址接入方式使用同一传输频带的不同用户的信号。
1、产生原理图9-1示出的是由n 级移位寄存器构成的码序列发生器。
寄存器的状态决定于时钟控制下输入的信息（“0”或“1”），例如第I 级移位寄存器状态决定于前一时钟脉冲后的第i －1级移位寄存器的状态。
图中C 0，C 1，…，C n 均为反馈线，其中C 0＝C n ＝1，表示反馈连接。
因为m 序列是由循环序列发生器产生的，因此C 0和C n 肯定为1，即参与反馈。
而反馈系数C 1，C 2，…，C n－1若为1，参与反馈；若为0，则表示断开反馈线，即开路，无反馈连线。
图9-1 n 级循环序列发生器的模型一个线性反馈移动寄存器能否产生m 序列，决定于它的反馈系数(0,1,2,,)i c i n =，下表中列出了部分m 序列的反馈系数i c ，按照下表中的系数来构造移位寄存器，就能产生相应的m 序列。
表9-1 部分m 序列的反馈系数表根据表9-1中的八进制的反馈系数，可以确定m 序列发生器的结构。
以7级m 序列反馈系数8(211)i C =为例，首先将八进制的系数转化为二进制的系数即2(010001001)i C =，由此我们可以得到各级反馈系数分别为：01C =、10C =、30C =、41C =、50C =、60C =、71C =，由此就很容易地构造出相应的m 序列发生器。
(完整word版)基于matlab的语音信号处理(2)
(完整word版)基于matlab的语音信号处理(2) 数字信号处理设计报告题目：基于Matlab的语音信号处理系别信息工程学院专业班级通信工程1342学生姓名范泉指导教师吉李满提交日期2016年6月10日(完整word版)基于matlab的语音信号处理(2)摘要数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。
因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现.而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。
数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP)和专用集成电路（ASIC）等。
数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点，这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。
本设计的具体内容是基于MATLAB的语音信号处理，核心算法是离散傅立叶变换（DFT)，是DFT使信号在数字域和频域都实现了离散化，从而可以用通用计算机处理离散信号。
然后添加噪声信号,选用合适的滤波器对噪声信号进行滤除,使数字信号处理从理论走向实用。
MATLAB功能强大，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。
用MATLAB来解算问题要比用其他语言简捷得多,并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。
在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。
可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。
关键词:数字信号处理器；离散傅立叶变换；MATLAB目录第一章绪论 (1)1.1课题研究的目的 (1)1。
(完整word版)四选一多路选择器实验报告
学院：电气工程学院 专业： 电子信息工程班级：
姓名
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
四选一多路选择器
实验目的
1．学习组合逻辑电路、编码器的功能与定义,学习Verilog和VHDL语言
2．熟悉利用Quartus II开发数字电路的基本流程和Quartus II软件的相关操作
3．学会使用Vector Wave波形仿真
ELSIF（sel=“01”）THEN
y<= input(1）；
ELSIF(sel=“10”）THEN
y<= input（2）；
ELSE
y〈= input（3）;
END IF;
END PROCESS;
END rtl；
二:程序运行图：
三：波形图：
实验总结
本次实验学习了组合逻辑电路、编码器的功能与定义，学习了Verilog和VHDL语言,同时熟悉了利用Quartus II开发数字电路的基本流程和Quartus II软件的相关操作,学会了使用Vector Wave波形仿真。实验过程中也遇到了很多自己不能解决的问题,在同学和老师的帮助下算是知道问题的所在，有待在今后的学习中不断完善。
实验要求
按照老师的要求完成实验,编写实验报告
实验原理
选择器常用于数字信号的切换 四选一选择器可以用于4路信号的切换.四选一选择器有4个输入端input0、1、2、3.两个信号控制端a，b及一个信号输出端y。当a,b输入不同的选择信号时 就可以使input0-input3中的一个输入信号与输出y端口接通. 用拨码开关作四位数据及两位控制端的输入 LED作输出 通过拨码开关组成控制输入端s1和s0不同组合 观察LED与数据输入端a，b，c，d的关系 验证4选一数据选择器设计的正确性。
(完整word版)技术设计书(模板)(word文档良心出品)
×××项目技术设计书××测绘单位20××年××月××日××××项目技术设计书项目承担单位（盖章）：设计负责人：审核意见：主要设计人：审核人：年月日年月日（模板具体需根据工程不同细化与修改）目录1概述 (2)1.1项目来源及目的 (2)1.2工作内容及工作量 (2)1.3作业区范围 (2)1.4工期 (2)2 作业区自然地理概况和已有资料情况 (2)2.1作业区自然地理概况 (2)2.2已有资料情况 (2)2.2.1 平面控制资料 (2)2.2.2 高程控制资料 (2)2.2.3 地形图资料 (3)3 技术规范 (3)4 成果（或产品）主要技术指标和规格 (3)4.1测绘基准 (3)4.2测量精度指标 (3)5 设计方案 (4)5.1软件和硬件配置要求 (4)5.1.1 软件 (4)5.1.2 仪器人员设备 (4)5.2技术路线和作业流程 (4)5.3.2 点位布设 (5)5.3.3 控制点的命名、编号 (6)5.3.4 观测 (6)5.3.5 数据处理 (8)5.3.6 1∶500比例尺地形图测绘 (10)5.5提交成果资料（根据合同要求修改） (10)5.6质量保证措施和要求 (11)5.6.1 人力资源 (11)5.6.2 仪器设备 (11)5.6.3质量控制措施 (11)5.6.4进度安排 (11)附图1：××区控制测量GPS控制点布测图 (12)附件2：GPS外业观测手簿 (12)1概述1.1 项目来源及目的××××项目城工程是满足于×××需要，×××测绘单位受××××甲方的委托，对××××工程区域实施×××比例尺地形图测绘，测绘面积约×××平方公里。
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重庆大学学生实验报告实验课程名称开课实验室学院年级专业班学生姓名学号开课时间至学年第学期机械工程学院制《工程信号处理》实验报告学院 机械工程学院 年级、专业、班姓名成绩课程 名称 工程信号处理实验 实验项目 名 称数据采集与波形显示指导教师教师评语教师签名：年 月 日1.1 实验目的1、加深对A/D 转换原理及采样定理的理解；2、掌握几种常用的采样触发方式；3、掌握采样参数的选择方法；4、学习信号采集程序的编制。
1.2 实验原理1、模数转换及其控制对模拟信号进行采集就是将模拟信号经模/数转换为数字信号，A/D 转换包括三个步骤:采样、量化、编码。
2、信号采集的参数选择(1)采样频率：采样频率是等间隔采样间隔时间T 的倒数，采样频率f s 最小必须大于或等于信号最高频的两倍，即f s 2f c.。
(2)采样点数：进行时域分析时，采样点数尽可能多一些，采样点数越多信号越容易复原。
进行频域分析时，为了快速傅里叶变换（FFT ）计算的方便，采样点数一般取2的幂数。
(3) 信号的记录长度：当f s 和采样点数N 确定之后，被分析信号的长度就相应确定了。
每一段样本的长度为T=N -（1/f s ）。
(4) 触发方式选择：触发方式是启动A/D 开始采样信号。
有手动触发、信号电平触发、预触发、外触发这几种触发方式。
1.3 实验装置信号发生器；测试传感器与预处理器；数据采集器；数据采集与波形显示软件；计算机 1.4 实验步骤1、按图1.1所示连接仪器图1.1 数据采集实验装置2、下面的操作以虚拟式波形显示与数据记录仪为例来说明。
1）手动触发采集，按“示波”按钮，开始信号采集，从显示屏上可看出采集到的信号的波形。
按“暂停”按钮，可停止采集；2）电平触发采集，按“电平触发”按钮； 3）采样频率选择，旋动频率旋钮； 4）数据记录长度选择，旋动长度旋钮。
信号发生器 预处理器 传感器数据采集器 计算机 （数据采集与波形显示软件） Ch1 Ch21.5 实验过程原始记录(数据、图表、计算等)实验原始记录如下图1.2~1.5所示：图1.2 采样频率为400Hz的正弦波信号图1.3 采样频率为4000Hz的正弦信号图1.4采样频率为400Hz的方波信号图1.5 采样频率为4000Hz的方弦信号1.6 实验结果及分析实验结果表明：在对信号作采样时，在满足采样定理的同时，采样频率越高，采样得到的信号越好。
采样频率过低造成频混，过高则所采得的信号记录长度就短，影响信号的完整性，所以在选取f s时要选取适中的采样频率。
但是一些信号处理设备作频域分析时采样点数为固定值，这时提高f s，就会使分析频带宽度值加，从而频率分辨率变差。
采样定理即：采样频率f s最小必须大于或等于信号中最高频率f c的2倍，即f s≥2f c。
而在实际分析中，一般取f s=(5~10)f c。
1.7 思考题1、对瞬变信号采用什么采样触发方式采集比较合适？答：由于电平触发的方式中触发电平大小可设置，利用了电平本身的变化来触发，因此采集瞬变信号应采用电平触发的方式。
2、做数据记录时，记录所花的时间与哪些参数有关？答：数据记录所花的时间T=N*∆,而∆与采样频率有关，因此记录时间与采样点数、采样频率有关。
采样频率是等间隔采样时间Ts的倒数，是一个表示采样快慢的物理量。
一个信号采集系统，采样频率一般在0Hz至几十kHz的范围内，其最高频率受到系统内A/D转换器的限制。
进行时域分析时，采样点数尽可能多一些，采样点数越多信号越容易复原。
但为了快速傅里叶变换计算的方便，采样点数一般取2的幂数。
当f s和采样点数N确定之后，被分析信号的就由公式确定了。
《工程信号处理》实验报告2.1 实验目的1、学习信号的时域波形分析，数据统计特征值的计算方法；2、了解信号的概率密度函数及其应用；3、了解信号的相关函数的性质及其应用。
2.2 实验原理1、均值 (Mean)：表示集合平均值或数学期望，用x μ表示。
2、均方值(Mean Square)：信号x(t)的均方值E[x 2(t)]，或称为平均功率2x ψ。
3、方差(Variance)：描述信号的波动量，用2x σ表示。
4、概率密度函数信号的概率密度函数是表示信号幅值落在指定区域的概率。
5、实能量信号的相关函数定义如下： 互相关函数：⎰⎰∞∞-∞∞-+=-=dt t y t x dt t y t x R xy )()()()()(τττ 自相关函数：⎰⎰∞∞-∞∞-+=-=dt t x t x dt t x t x R x )()()()()(τττ2.3 实验装置图2.1 实验装置原理图2.4 实验方法1．在线法：对现场实际输入信号（例如：信号发生器产生的正弦、方波、三角波等周期信号或随机信号）进行采集，经数据采集后用虚拟式FFT 分析仪或其它现行的FFT 分析仪分别完成这些信号的特征值表、概率密度、相关函数等实验内容。
2．离线法：直接调用虚拟式FFT 分析仪提供的信号数据库中的相应信号，并用虚拟式FFT 分析仪完成相应信号的特征值表、概率密度、相关函数等实验内容。
2.5 实验步骤按图2.2连接实验设备图2.2 实验装置原理图2.6 实验过程原始记录(数据、图表、计算等)实验原始记录如下所示：图2.3 正弦波信号的时域波形 图2.4 正弦波的概率分布函数图2.5 正弦波信号特征值表 图2.6 正弦波信号的自相关函数图2.7 随机信号的时域波形 图2.8 随机信号概率分布函数信号发生器信号发生器数据采集器计算机 （虚拟式FFT 分析软件）Ch1Ch2图2.9 随机信号特征值表图2.10 随机信号的自相关函数图2.11正弦-随机的互相关函数图2.12同频正弦互相关函数图2.13同频正弦-方波互相关函数图2.14不同频正弦信号的互相关函数2.7实验结果及分析（1）在此正弦信号均值不为零，最大最小值绝对值不一样，这是由于仪器自身内部微弱电流的干扰引起的直流分量；（2）随机信号的自相关函数将随|| 值增大而很快衰减至零。
在此由于我们取得时间变化不够长，因而看不出明显的衰减。
（3）理想随机信号，由于其频率随机出现，包含有多种频率信号，其概率密度图应该呈现正态分布，只要所取的时间长度够长，就应该体现出这种特性。
（4）同频周期信号的互相关函数仍是同频周期信号，从上图的同频正弦和方波互相关以及同频正弦信号的互相关可以看出。
同时保留了原信号的相位信息。
非同频周期信号互不相关。
（5）正弦与随机信号的互相关函数当时间间隔较小时其相关系数几近为零，随着时间间隔稍大相关系数成周期变化同时最大值也逐渐增大。
2.8 思考题1、均值、均方值、方差三者之间有何关系？答： 均值x μ，均方值2x ψ，方差2x σ，均值的平方为2x μ，他们之间关系：222x x x μσψ+=。
方差2x σ描述了信号的波动量，对应电信号中交流成分的功率；2x μ描述了信号的静态量，对应电信号中直流成分的功率。
均方值2x ψ对应电信号中的有效功率。
2、典型信号的概率密度函数图形特点有哪些? 平稳随机信号的概率密度函数服从什么分布? 答：典型信号的概率密度函数图形如下图：图2.15 四种典型信号及其概率密度函数（a ）正弦信号及其概率密度函数 （b ）正弦—随机信号及其概率密度函数 （c ）窄带随机信号及其概率密度函数 （d ）宽带随机信号及其概率密度函数信号的概率密度函数是表示信号幅值落在指定区间内的概率，概率密度函数反映了随机信号幅值分布的规律。
其表达式为：()01p x limlimx x T T x T ∆→→∞⎡⎤=⎢⎥∆⎣⎦。
从上图可以看出概率密度函数呈偶函数对称分布，均在其均值处密度最大，随着延幅值大小的方向扩展时，以正弦信号为主的信号概率密度呈周期分布，而随机信号为主的概率密度越来越小直至趋于零。
平稳随机信号的概率密度函数服从正态分布。
3、自相关函数的性质有哪些？互相关函数的性质有哪些？答：自相关函数的性质：①自相关函数是τ的偶函数，即()()x x R R ττ＝－；②自相关函数在τ=0时为最大值,并等于该信号的均方值2x ψ;③周期信号的自相关函数仍然是同频率的周期信号,但不具有原信号的相位信息;④随机信号的自相关函数将随τ值的增大而很快率减至零。
互相关函数的性质： ①互相关函数为非奇非偶函数，但满足下式：()()xy yx R R ττ－＝； ②两周期信号的互相关函数仍然是同频率的周期信号, 但保留了原信号的相位差信息。
③两个非同频的周期信号互不相关；《工程信号处理》实验报告3.1 实验目的1、学习信号频谱的分析方法，加深对信号频谱概念的理解。
2、学会用FFT 分析仪对信号进行频谱分析。
3.2 实验原理傅里叶变换法是对平稳信号进行频域分析的有效手段对已信号x(t)的傅里叶变换为：2(f)(t)e j ft t X x d π+∞--∞=⎰（1）幅值谱分析 （2）自功率谱密度函数分析 （3）频谱细化分析 （4）解调分析 3.3 实验内容（1） 周期信号幅值谱的测量 （2） 随机信号功率谱密度的测量。
（3） 频谱细化分析 （4） 信号解调分析。
3.4 实验装置3.1 实验装置原理图3.5 实验方法实验内容可由两种方法实现：1 在线法：对现场实际输入信号（如：信号发生器产生的正弦、方波、三角波等周期信号或随机信号）进行采集，经数据采集后用虚拟式FFT 分析仪或其它现行的FFT 分析仪（如HP3528、HP3562、B&K2034等）分别完成这些信号的幅值谱、功率谱密度、细化谱和解调分析等实验内容。
2 离线法：直接调用虚拟式FFT分析仪提供的信号数据库中的相应信号，并用虚拟式FFT分析仪完成相应信号的幅值谱、功率谱密度、细化谱和解调分析等实验内容。
3.6 信号频谱分析操作步骤1 周期信号幅值谱的测量2 随机信号自功率谱密度的测量3 频谱细化分析4 信号解调分析3.7 实验过程原始记录(数据、图表、计算等)实验原始记录如下图3.2~3.14所示：图3.2 正弦信号时域波形图3.3 正弦信号幅值谱波形图3.4 随机信号时域波形图3.5 随机信号自功率谱密度图3.6随机信号细化幅值谱图3.7随机信号的细化谱密度图3.8 信号解调时域波形图3.9 信号解调前幅值谱图3.10信号解调后幅值谱3.8 思考题1、周期信号频谱有何特征？答：周期信号频谱的特征：(1):周期信号的频谱是离散的；(2):每条谱线只出现在基波频率的整倍数上，基波频率是各高次谐波分量频率的公约数；(3):各频率分量的谱线高度表示该次谐波的幅值和相位角。
2、频谱细化分析的意义？答：在数字信号分析中，虽然提高信号的采样频率可以改善信号分析的频率分辨率，但是提高信号的采样频率通常需要付出额外的硬件代价，往往受制于可实现性与成本问题而难以实现。