信号与系统分析实验教案(新)
信号与系统教案
信号与系统教案信号与系统教案一、教学目标：1. 了解信号与系统的基本概念和相关知识；2. 掌握信号与系统的数学描述方法；3. 理解信号与系统的主要特性和性质；4. 能够应用信号与系统理论解决实际问题。
二、教学内容：1. 信号的定义、分类和表示方法；2. 系统的定义、分类和表示方法；3. 连续时间信号与系统的分析；4. 离散时间信号与系统的分析；5. 傅里叶分析与频域分析方法；6. 信号与系统的线性性质；7. 信号与系统的时不变性质；8. 采样定理和时域采样方法；9. 信号与系统的卷积运算。
三、教学方法：1. 教师讲解：结合实例讲解信号与系统的基本概念，引导学生理解相关知识；2. 互动讨论：通过问题引导学生思考，促进学生参与讨论；3. 实验操作：设计相关实验，培养学生实际操作能力；4. 课堂练习：布置相关习题，巩固学生的基本概念和计算能力。
四、教学评估：1. 课堂表现：考察学生对信号与系统概念的理解和应用能力；2. 实验报告：考察学生对实验操作和结果分析的掌握情况；3. 作业考核：考察学生对习题的解题能力。
五、教学资源：1. 课本：信号与系统教材；2. 计算机实验室：用于信号与系统实验操作；3. 多媒体设备：用于辅助教学。
六、教学进度安排：第一节：信号与系统的基本概念1. 信号的定义和分类；2. 系统的定义和分类；3. 信号与系统的关系。
第二节：信号的表示方法1. 连续时间信号的数学描述；2. 离散时间信号的数学描述。
第三节：系统的表示方法1. 线性时不变系统的数学描述；2. 非线性系统的数学描述。
第四节：傅里叶分析与频域分析方法1. 傅里叶级数与傅里叶变换的定义；2. 频域分析的应用。
第五节：信号与系统的特性1. 线性性质的定义和判定；2. 时不变性质的定义和判定。
第六节：采样定理和时域采样方法1. 采样定理的原理和应用；2. 时域采样方法的实现。
第七节：信号与系统的卷积运算1. 连续时间信号的卷积运算；2. 离散时间信号的卷积运算。
信号与系统教案
信号与系统教案教案标题：信号与系统教案一、教学目标：1. 理解信号与系统的基本概念和原理；2. 学会分析和描述不同类型的信号和系统；3. 掌握信号与系统的基本数学方法和工具；4. 培养学生对信号与系统应用的能力。
二、教学内容与学时安排：1. 信号与系统的概述（1学时）- 信号与系统的定义和分类；- 信号与系统的重要性和应用领域。
2. 连续时间信号与系统（6学时）- 连续时间信号的基本性质和表示方法； - 连续时间系统的特性和表示方法；- 连续时间信号的运算和性质分析。
3. 离散时间信号与系统（6学时）- 离散时间信号的基本性质和表示方法；- 离散时间系统的特性和表示方法；- 离散时间信号的运算和性质分析。
4. 频域分析（4学时）- 傅里叶级数和傅里叶变换的基本概念和性质；- 傅里叶变换在信号与系统分析中的应用。
5. 时域系统分析（6学时）- 系统的单位冲激响应和单位阶跃响应；- 系统的冲激响应与输入信号的卷积运算；- 系统的稳定性和因果性分析。
三、教学方法与手段：1. 综合运用讲授、示范演示和实例分析等教学方法；2. 利用多媒体技术展示信号与系统的图形表示和数学推导过程；3. 定期组织小组讨论和课堂互动，激发学生学习兴趣和思维能动性；4. 设计实践性的作业和实验，提高学生的动手实践能力。
四、教学评价方式：1. 设计课堂练习和作业，考察学生对基本概念和原理的掌握和应用能力；2. 利用小组讨论和课堂互动评价学生的分析和解决问题的能力；3. 设计期中和期末考试，全面评价学生对信号与系统的理解和运用能力；4. 鼓励学生主动参与课程设计和研究项目，评价学生的创新和团队合作能力。
五、教学资源：1. 教材：《信号与系统（第三版）》（作者：Alan V. Oppenheim、Alan S. Willsky）；2. 多媒体教学软件，如PPT、信号与系统模拟软件等；3. 实验室设备和相关实验材料。
六、教学进度安排：第一周：概述和连续时间信号与系统第二周：连续时间信号与系统（续）第三周：离散时间信号与系统第四周：频域分析第五周：时域系统分析第六周：复习与总结七、教学反思：1. 根据学生的学习反馈和自身的教学经验，及时调整教学方法和内容安排；2. 随时关注学生的学习情况，及时解答疑惑和给予指导；3. 鼓励学生提出问题和分享学习心得，促进学生之间的互动和合作。
信号与系统分析实验指导书
信号与系统分析实验报告姓名：准考证号：前言信号与系统是一门理论与实践紧密联系的课程，做适当的练习题和上机实验有助于深入理解和巩固验证基本理论知识。
特别是通过上机实验可以锻炼同学们用计算机和MATLAB语言及其工具箱函数的仿真能力。
本实验指导书结合信号与系统的基本理论和基本内容设计了三个上机实验，每个实验对应一个主题内容。
每个实验中，均给出了实验方法和步骤，还有完整的MATLAB程序和运行结果，但应注意，上机实验时，应当尽力独立进行编写程序上机，将结果和本指导书提供的运行结果进行比较分析，如果所得结果不对时，再对照参考程序找出错误，最后运行正确程序，得到正确结果，写出实验报告。
实际上，写实验报告才是最重要的环节，因为只有通过写实验报告，用所学理论来分析解释程序的运行结果，才能进一步验证、理解和巩固学到的理论知识，达到实验的目的。
实验一学习使用MATLAB实验项目名称：学习使用MATLAB实验项目性质：验证性实验实验计划学时：3一. 实验目的(1)学习使用MATLAB，为以后的信号与系统分析实验操作顺利进行打下基础。
二. 实验内容和要求(1)了解MATLAB 的基本程序设计原则，常量和变量的用法(2)掌握MATLAB中对矩阵进行输入、运算和比较的方法(3)了解循环语句的类型，并掌握循环语句的用法(4)熟悉M文件的作用，并掌握二维图形的绘制三. 实验主要仪器设备和材料计算机，MATLAB6.5或以上版本四. 实验方法、步骤及结果测试关于MATLAB它是由美国的Math Works 公司推出的一个科技应用软件，它的名字是由MATRIX(矩阵）和LABORA TORY（实验室）的前三个字母组合而成MATLAB是一种高性能的、用于工程计算的编程软件，它把科学计算、结果的可视化和编程都集中在一个使用方便的环境中优势在于能很容易求解复数数值问题，速度快且容易扩展创建新的命令和函数主要组成部分：（1）编程语言：以矩阵和数组为基本单位的编程语言（2）工作环境：包括一系列的应用工具，提供编程和调试程序的环境（3）图形处理：包括绘制二维、三维图形和创建图形用户界面（GUI）等（4）数学库函数：包含大量数学函数，也包括复杂功能（5）应用程序接口：提供接口程序，可使MATLAB与其他语言程序进行交互典型特点：（1）语言简洁紧凑，运算符十分丰富，使用方便灵活（2）既具有结构化的控制语言，又能面向对象编程（3）语法限制不严格，程序设计自由度大，可移植性好（4）具有强大的图形功能（5）包含功能强劲的工具箱（6）最重要、最受欢迎的特点是它的开放性数值计算和符号计算 建模和动态仿真下面介绍MATLAB 的界面、常用命令和使用方法菜单栏和工具栏：位于窗口顶部，用户可以通过它们来执行某些命令命令窗口：位于右边空白部分，用户的数据输入和结果运算，都在此窗口进行，是 Matlab 极为重要的部分，也是用户使用最频繁的部分工作台和工具箱：位于主窗口左上部分，双击工具箱或前面的”+”号，就能看到工具箱的各项功能工作空间：主窗口的中上部分，可看到 Matlab 的各个工作变量，新打开 Matlab 时，只能看到系统提供的默认输出变量ans历史命令：主窗口的左下部分，主要保存工作过的变量、表达式等，需要时，用户可以直接提取历史命令在命令窗口中使用当前工作目录：主窗口的中下部分，主要保存在当前工作路径下的图形文件和命令文件一、MATLAB 的基本程序设计原则（ 1 ）设置完整的路径，把当前的处理位置设为现在的目录 （ 2 ）参数值集中放在程序的开始部分，便于程序维护（ 3 ）若在每行程序的最后输入分号，则执行后结果不会显示在屏幕上； （ 4 ）符号“%”后面的内容、是程序的注解，不作为命令运行（ 5 ）程序尽量模块化，也就是采用主程序调用子程序的方法，将所用子程序和并在一起来执行全部的操作（ 6 ）注意变量的定义（ 7 ）留意各种命令的书写格式 二、常量和变量MATLAB 中使用的数据有常量和变量作用标量的实数常量，类似于 C 语言中的整形常量和实形常量，图1-1 MATLAB 窗口如：1, 2.5 , 0.0033 , 2 e-7 ，pi , 2+3 i 等变量以其名称在操作语句中第一次合法出现而定义，无需事先定义。
信号与系统分析实验教案(新)
《信号与系统分析》实验教案王土央教学实践部电路中心2009年2月实验一 时域分析一. 实验目的1. 研究动态网络的阶跃信号、冲激信号、阶跃响应、冲激响应及两 者之间的关系，用示波器观测其波形。
2. 验证卷积积分法。
二. 教学重点和难点1. 重点：了解理想信号、阶跃信号和冲激信号，在实验过程中一般 用方波信号和窄脉冲代替冲激信号。
2. 难点：示波器、信号源和实验箱的使用方法。
三. 参考资料1．《信号与系统》，作者：奥本海姆等；2．《信号与系统》，作者：王应生等；3．《信号与系统实验•设计•仿真》，作者：严俊等；四. 教学过程1. 讲解实验原理2. 介绍各实验仪器3. 讲解实验内容与步骤4. 实验报告要求5. 布置思考题五. 实验原理1. 冲激信号是阶跃信号的微分dt t dU t )()(=δ 2. 冲激响应也是阶跃响应的微分dtt dW t h )()(= 3. 某一信号)(t f 通过一线性系统后的响应为)()()(t h t f t y *=。
六. 实验设备1. 双踪示波器SS7802 一台2. 函数信号发生器EE1643 一台3. 信号系统实验箱 TPE-SS6 一台七. 实验内容与步骤（一）观察冲激信号与阶跃信号之间的关系1. 按图1－3－1在实验箱上连接好线路。
2. 输入端输入v V KHz f P iP 65==-，的方波信号。
3. 示波器测量输入)(t u 、输出波形)(t δ，记录波形，并将其分别与阶跃信号和冲激信号相比较（参见图1－3－2）。
图1－3－1 微分电路 图1－3－2阶跃信号与冲激信号提醒学生注意：1. 熟悉信号实验箱，信号源，示波器等仪器的使用方法。
2．了解理想信号阶跃信号，冲激信号在实验室一般用方波信号和窄脉冲来替代。
（二） 观察阶跃响应与冲激响应之间的关系（激励为阶跃信号的响应为阶跃响应，激励为冲激信号的响应为冲激响应。
）1．先获得阶跃响应)(t w2．再观察冲激响应)(t h3．观察阶跃响应与冲激响应之间的关系。
吴彬信号与系统实验讲义(新)
信号与系统实验讲义吴彬安徽师范大学物理与电子信息学院二○一○年一月前言“信号与系统”是无线电技术、自动控制、通信工程、生物医学电子工程、信号图象处理、空间技术等专业的一门重要的专业基础课，也是国内各院校相应专业的主干课程。
当前，科学技术的发展趋势既高度综合又高度分化，这要求高等院校培养的大学生，既要有坚实的理论基础，又要有严格的工程技术训练，不断提高实验研究能力、分析计算能力、总结归纳能力和解决各种实际问题的能力。
21世纪要求培养“创造型、开发型、应用型”人才，即要求培养智力高、能力强、素质好的人才。
由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要，而且系统性、理论性很强，为此在学习本课程时，开设必要的实验，对学生加深理解深入掌握基本理论和分析方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，以及使抽象的概念和理论形象化、具体化，对增强学习的兴趣有极大的好处，做好本课程的实验，是学好本课程的重要教学辅助环节。
在做完每个实验后，请务必写出详细的实验报告，包括实验方法、实验过程与结果、心得和体会等。
目录实验一基本运算单元 (3)实验二用同时分析法观测50H z非正弦周期信号的分解与合成 (9)实验三无源和有源滤波器 (13)实验四二阶网络函数的模拟 (18)实验五二阶网络状态轨迹的显示 (22)实验六抽样定理 (27)实验七MATLAB在信号与系统的时域分析中的应用 (31)实验八MATLAB在信号与系统的变换域分析中的应用 (40)附录一TKSS-C型信号与系统实验箱 (51)附录二扫频电源操作使用说明 (55)实验一 基本运算单元一、实验目的1、熟悉由运算放大器为核心元件组成的基本运算单元；2、掌握基本运算单元特性的测试方法。
二、实验设备与仪器1、信号与系统实验箱TKSS-C 型；2、双踪示波器。
三、实验原理1、运算放大器运算放大器实际就是高增益直流放大器，当它与反馈网络连接后，就可实现对输入信号的求和、积分、微分、比例放大等多种数学运算，运算放大器因此而得名。
教案信号与系统
教案：信号与系统一、教学目标：1. 了解信号与系统的基本概念和基本理论。
2. 掌握信号的分类与性质。
3. 理解系统的概念和特点。
4. 学习信号与系统的基本运算和变换。
5. 培养分析和处理信号与系统问题的能力。
二、教学内容：1. 信号与系统的概述1.1 信号的定义和分类1.2 系统的定义和特征1.3 信号与系统的关系2. 基本信号的性质2.1 常用信号的定义和特点2.2 奇偶信号与周期信号2.3 指数信号和复指数信号3. 连续时间信号与系统3.1 连续时间信号的表示与性质3.2 连续时间系统的表示与性质3.3 连续时间信号的基本运算和变换4. 离散时间信号与系统4.1 离散时间信号的表示与性质4.2 离散时间系统的表示与性质4.3 离散时间信号的基本运算和变换5. 线性时不变系统5.1 线性系统的定义和特性5.2 时不变系统的定义和特性5.3 线性时不变系统的性质和表示6. 信号和系统的连续时间和离散时间表示关系6.1 数模转换和模数转换6.2 连续时间信号的采样与重构6.3 采样定理和抽样定理三、教学方法：1. 讲授教学法：通过讲解教师将信号与系统的基本概念和基本理论传授给学生。
2. 实践教学法：通过实际操作和实验，让学生亲自感受信号与系统的性质和运算。
3. 讨论教学法：组织学生进行讨论，促进彼此之间的思维碰撞和交流。
四、教学重点：1. 信号与系统的基本概念和分类。
2. 信号和系统的基本运算和变换。
3. 线性时不变系统的特性和表示。
五、教学评价：1. 课堂小测验：通过课堂小测验检查学生对信号与系统基本概念和基本理论的掌握情况。
2. 实验报告：通过学生完成的实验和实验报告，评价其对信号与系统的基本运算和变换的理解和掌握情况。
3. 期末考试：通过期末考试检查学生对信号与系统整体知识体系的掌握情况。
六、教学资源：1. 课本：信号与系统教材。
2. 电子实验设备：电脑、信号发生器、示波器等。
七、教学反思：信号与系统作为电子信息工程专业的一门重要基础课程，对于学生的综合能力培养具有重要意义。
“信号与系统”实验教学设计研究
“信号与系统”是电信工程、自动化、计算机、电子信息等专业的重要基础课程之一，是掌握现代信号处理、通信、控制等领域技能的必备基础。
而实验教学是“信号与系统”课程教学中不可或缺的一环，既可以巩固学生的理论知识，也可以让学生亲身体验在实际应用中的应用效果和实现过程，进一步增强学生的实践能力和创新思维。
因此，本文将从课程目标、实验内容、教学方法和评估方式等方面探讨“信号与系统”实验教学设计。
一、课程目标“信号与系统”课程旨在使学生掌握信号的表示与处理方法、系统的分析与设计方法，具备运用基本理论和方法解决信号处理、通信、控制、图像处理等技术问题的能力。
而实验教学的目的就是通过实例引导学生掌握理论知识，掌握基本实验技能，使学生真正理解所学知识的实际应用场景。
因此，实验教学设计应关注以下方面：1.培养学生的实际应用能力；2.帮助学生掌握实验技能；3.引导学生独立思考问题；4.提高学生的创新能力。
二、实验内容“信号与系统”实验的主要内容包括信号的表示与处理、系统的分析与设计以及应用效果的验证。
下面分别进行介绍：1.信号的表示与处理：包括离散信号与连续信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号、线性系统与非线性系统等方面的实验。
2.系统的分析与设计：主要包括系统的时域与频域分析、系统的传输函数与频率响应、系统的稳定性分析、系统的滤波设计等方面的实验。
3.应用效果的验证：通过实验验证掌握所学知识时，还要关注实际应用效果的验证。
例如，设计一个模拟信号处理器的实验，用于对比不同滤波器设计方法(IIR、FIR 等)的性能，也可以利用实验室设备搭建一个通信系统，观察信号的传输效果等等。
三、教学方法实验教学的方式应该尽量注重引导学生独立思考和实践能力的培养，具体可以采用以下方法：1.理论讲解与案例分析相结合：在实验前，应该先进行理论讲解并讲解实验步骤、设备使用方法等，使学生在做实验时可以清楚地理解实验目的及操作要求。
同时，结合实验和案例分析，在实验过程中引导学生思考实验的理论依据。
信号与系统实验(软件实验+硬件实验)最新
电子科技大学微电子与固体电子学院标准实验报告（实验）课程名称：信号与系统电子科技大学教务处制表电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名：秦潇峰 学 号：2903203008 指导教师：张鹰一、实验室名称：信号与系统实验室 二、实验项目名称：连续系统的幅频特性测量三、实验原理：设一个系统的传递函数为H(S)，输入冲激信号)(t δ的响应就是这个系统的冲激响应h(t)，H(S)与h(t)是一对变换，它能表征一个系统的性能。
任意一个时间连续信号可以表示成冲激信号的加权和移位之和。
⎰+∞∞--=ττδτd t x t x )()()(x(t)通过系统的响应y(t)是系统对加权和移位冲激信号)()(τδτ-t x 的响应的叠加。
)()(τδτ-t x 的响应为)()(ττ-t h x ，那么y(t)为：)(*)()()()(t h t x d t h x t y =-=⎰+∞∞-τττx(t)通过系统的响应y(t)就是x(t)与系统冲激响应h(t)的卷积。
低通滤波器U12的原理图如图3.1-1所示。
Input Output图3.1-1 二阶有源低通滤波器U12的电路原理图零频增益为：10=G 自然角频率为：s krad C C R R n /37.2612121==ω阻尼系数为：212.0)1(2211012211122=--+=C R CR G C R C R C R C R ξ 传递函数为：2220)(nn ns s G s G ωξωω++=归一化的传递函数为：1212.011)(22++=++=λλλλλξs s s s G s G微分方程描述的系统输入输出关系：)()()()(20222t x G t y t y dt d t y dtd n n n ωωξω=++ 单位冲激响应： )(]))2/(1[sin()2/(11)(22/20t u t e G t h n t n n ξωξωξω--=-阶跃响应：)(41sin )2/(12)(41cos )()(22/2022/00t u t e G t u t e G t u G t y n t n t n n ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=--ξωξξξωξωξω利用窄脉冲响应和宽脉冲响应可以近似冲激响应和阶跃响应。
信号与线性系统分析第五版课程设计
信号与线性系统分析第五版课程设计一、实验目的本课程设计旨在加深学生对信号与线性系统分析的理解，通过手动计算和MATLAB仿真的方式掌握线性时不变系统的时域和频域分析方法，并利用系统性能指标及反馈控制方法进行系统设计与优化。
二、实验内容实验一：线性时不变系统的时域分析1.搭建一阶电路系统，并在Matlab中生成信号源，控制输入信号，测量输出响应；2.根据电路的特性计算纯电容或纯电感电路的暂态响应，比较实测结果与计算结果的差异；3.利用搭建的系统进行阻尼比为0.7的二阶系统的暂态响应计算；4.利用搭建的系统进行多个不同阻尼比的系统进行暂态响应计算，并对其进行比较分析。
实验二：线性时不变系统的频域分析1.对系统进行傅里叶分析，得到系统的频率响应函数（Bode图）；2.利用Bode图分析系统的幅频特性和相频特性，并计算系统的增益裕度、相位裕度以及频率响应的极点和零点；3.通过控制系统参数，改变系统频率响应函数，分析结果并优化系统。
实验三：系统设计与优化1.设计一个高通滤波器，并通过测试进行验证；2.在高通滤波器的基础上，加入积分控制器，利用反馈控制的方法对系统进行优化；3.利用控制系统工具箱进行系统的控制与分析。
三、实验要求1.本课程设计为选修课程，仅面向信号与线性系统分析的专业学生。
2.实验时间：共计24学时，每学时为2小时。
3.所有操作步骤均需手动计算并在Matlab中进行仿真，精度控制在小数点后两位。
4.实验报告需使用Markdown格式编写，每次实验需要写出理论计算过程和仿真结果，并进行对比分析。
四、实验评分1.实验一、实验二各占总分30%，实验三占总分40%。
2.每次实验需提交实验报告，报告占总分30%。
3.实验考试占总分40%，包含在线答题和手动计算两部分。
五、参考资料1.信号与线性系统分析第五版，作者：Alan V. Oppenheim、Alan S.Willsky、S. Hamid Nawab。
《信号与系统》实验教案
实验一、非正弦周期信号的分解与合成一、实验目的1、用同时分析法观测50Hz 非正弦周期信号的频谱，并与其傅里叶级数各项的频率与系数作比较。
2、观测基波和其谐波的合成。
二、实验设备1、信号与系统实验箱（参考型号：TKSS —B 型）2、双踪示波器三、实验原理1、一个非正弦周期函数可以用一系列频率成整数倍的正弦函数来表示，其中与非正弦函数具有相同频率的成分称为基波或一次谐波，其它成分则根据其频率为基波频率的2、3、4、┅、n 等倍数分别称二次、三次、四次、┅、n 次谐波，其幅度将随谐波次数的增加而减小，直至无穷小。
2、不同频率的谐波可以合成一个非正弦周期波，反过来，一个非正弦周期波也可以分解为无限个不同频率的谐波成分。
3、一个非正弦周期函数可用傅里叶级数来表示，级数各项系数之间的关系可用一个频谱来表示，不同的非正弦周期函数具有不同的频谱图。
例如，方波的频谱图如图1-2所示。
图1-1 方波图1-2 方波频谱图方波信号的傅里叶表达式：)9sin 917sin 715sin 513sin 31(sin 4)( +++++=t t t t t U t u mωωωωωπ 周期信号频谱的特点：离散性、谐波性、收敛性； 奇函数只含正弦项，偶函数只含直流量和余弦项；奇谐函数只含奇次谐波分量，偶谐函数只含偶次谐波分量、直流量；四、实验重难点1、本实验以方波和三角波为重点进行实验数据的观测。
2、进行本实验前应熟悉信号与系统实验箱（参考型号：TKSS －B 型）、双踪示波器等有关仪器设备的操作。
五、实验步骤实验装置的结构如图1-3所示。
图1-3 信号分解合成实验装置结构框图1、打开电源总开关，检查50Hz方波信号输出；观察方波的周期和幅值。
2、将50Hz方波信号接到信号分解实验模块BPF输入端15脚（注意输入、输出地接在一起）；将1、2短接，观察直流分量的幅值；将3，4短接，观察基波分量的频率和幅值，并记录之。
将5，6短接，观察二次谐波分量的频率和幅值，并记录之。
信号与系统综合实验教案
实验6 离散时间信号与系统的Z 变换分析1 部分分式展开的MATLAB 实现信号的Z 域表示式通常可用下面的有理分式表示为了能从信号的Z 域象函数方便地得到其时域原函数,可以将F (z )展开成部分分式之和的形式,再对其取Z 逆变换。
MATLAB 的信号处理工具箱提供了一个对F(z)进行部分分式展开的函数[WTBZ]residuez 它的调用形式:［r,p,k ］=residuez(num,den)其中,num 、den 分别表示F (z)的分子和分母多项式的系数向量;r 为部分分式的系数;p 为极点;k 为多项式的系数。
若F(z)为真分式,则k 为零。
借助residuze 函数可以将F(z)展开成：例1 试用MATLAB 计算的部分分式展开。
解 计算部分分式展开的[WTBZ]MATLAB 程序如下:%program10.6－1num=［18］;den=［183-4-1］;［r,p,k ］=residuez(num,den)程序运行结果为r=0.36000.24000.4000p=0.5000-0.3333-0.3333k=［］从运行结果中可以看出p(2)=p(3),表示系统有一个二阶的重极点,r(2)表示一阶极点前的系数,而r(3)就表示二阶极点前的系数。
对高阶重极点,其表示方法是完全类似的,所以该F(z)的部分分式展开为：2 利用MATLAB 计算H (z )的零极点与系统特性如果系统函数H (z )的有理函数表示形式为那么系统函数的零点和极点可以通过MA TLAB 函数roots 得到,也可用函数tf2zp 得到,tf2zp 的调用形式为：[z,p,k]=tf2zp(b,a)()()()z z z a z a z a z b z b z b b z F n n m m den num 1221122110=++++++++=------ ()()()()()()()()()()n m z n m k z k k z n p n r z p r z den z num -----+-++++-++-=1211111111 ()321431818-----+=z z z z F ()()21113333.014.03333.0124.05.0136.0---++++-=z z z z F ()11211121+-+-++++++=n n n m m m a z a z a b z b z b z H式中,b 和a 分别为H (z )的分子多项式和分母多项式的系数向量,它的作用是将H (z )的有理函数表示式转换为零点、极点和增益常数的表示式,即例2 已知一离散因果LTI 系统的系统函数为求该系统的零极点。
信号与系统 教案
信号与系统教案教案标题：信号与系统教案目标：1. 了解信号与系统的基本概念和特性。
2. 掌握信号与系统的分类和表示方法。
3. 理解信号与系统的时域和频域分析。
4. 能够应用信号与系统理论解决实际问题。
教案内容：一、引入（5分钟）1. 引发学生对信号与系统的兴趣，可以通过实际应用场景或者案例进行引入。
2. 解释信号与系统在现代通信、图像处理等领域的重要性。
二、信号的基本概念和分类（15分钟）1. 介绍信号的定义和基本特性，如振幅、频率、相位等。
2. 分类信号为连续时间信号和离散时间信号，并解释其区别和应用场景。
3. 通过示例演示不同类型的信号。
三、系统的基本概念和分类（15分钟）1. 解释系统的定义和基本特性，如线性性、时不变性等。
2. 分类系统为连续时间系统和离散时间系统，并解释其区别和应用场景。
3. 通过示例演示不同类型的系统。
四、信号与系统的表示方法（20分钟）1. 介绍信号的时域表示方法，如冲激函数表示、指数函数表示等。
2. 介绍信号的频域表示方法，如傅里叶变换、拉普拉斯变换等。
3. 通过实例演示不同信号的表示方法。
五、信号与系统的时域分析（20分钟）1. 介绍信号的时域分析方法，如卷积、相关等。
2. 解释卷积的物理意义和计算方法。
3. 通过实例演示信号的时域分析过程。
六、信号与系统的频域分析（20分钟）1. 介绍信号的频域分析方法，如傅里叶变换、频谱分析等。
2. 解释傅里叶变换的物理意义和计算方法。
3. 通过实例演示信号的频域分析过程。
七、应用案例分析（20分钟）1. 选择一个实际问题，如音频信号处理或图像处理。
2. 运用信号与系统理论分析和解决该问题。
3. 讨论解决方案的优缺点和改进方法。
八、总结与评价（10分钟）1. 总结信号与系统的基本概念和分析方法。
2. 学生对本节课的理解和收获进行反馈。
3. 对学生提出的问题进行解答和指导。
教案评估：1. 课堂参与度：观察学生在课堂中的积极参与程度。
(完整版)信号与系统教案
通过适当的例子加深巩固奇异信号的计算.
通过评定练习来了解学生所掌握知识的情况。
课堂练习、作业：
4。9 4。11(3） (6） （7）
课后小结：
此部分是该理解的重点内容,讲解速度偏慢，学生吸收效果良好。
教学重点、难点：
掌握线性时不变系统的辨别，强调线性、时不变性、因果性的独立.
教学方法及师生互动设计:
先列举部分系统，导入LTI系统，然后列举习题，让学生判别LTI系统。
板书与PPT演示相结合介绍其系统的描述方法和数学模型。
课堂练习、作业：
课后小结：
此部分内容稍易，大多数同学在学习过程中思路清晰，理解较为容易。
第10次课2学时 授课时间
课堂练习、作业:
7.1 （1)
课后小结：
该部分内容讲解学生较容易吸收，讲解效果良好.
第7次课2学时 授课时间
课题(章节）
6 零输入响应的求法
7 零状态响应的求法
教学目的与要求：
掌握零输入响应的概念与求法
掌握零状态响应的概念与求法
教学重点、难点:
几个概念的引入,冲激相应h(t）的求解.
零输入响应和零状态响应的求法。
课堂练习、作业：
7.14 7.16 （2）
课后小结:
该内容是教学重点,通过例举例题讲解系统全响应的计算方法，并通过习题巩固该内容，讲解还是偏快,应进一步降慢讲解速度。
第9次课2学时 授课时间
课题（章节）
第3 章 傅里叶变换
1 周期信号表示为傅里叶级数
2 周期信号的频谱
教学目的与要求:
正确掌握傅立叶级数的三种表示形式；掌握周期信号幅度谱﹑相位谱的特点。
“信号与系统”实验教学
信号处理系列课程实验教学探索与实践
郝晓莉
xlhao@
陈后金
hjchen@
如何开展信号与系统实验？
信号与系统课程数学公式繁杂，原理与概念难学难懂， 学了原理方法不知如何应用。 实践性环节是使学生主动学习的重要手段，是深化理论学 习的重要环节，是培养学生运用所学理论和方法解决实际 问题、增强实践能力和提高创新意识的重要途径。
0
0.5
1
1.5
2
2.5
一、基本信号的产生
1
7. 单位脉冲序列的产生
0.9 0.8 0.7 0.6 0.5
函数zeros(1,n) 可以生成单位脉冲序列。
函数zeros(1,n)产生1行n列的由0组成的矩阵。
产生成单位脉冲序列的 MATLAB程序如下： 0.4
k=0.3 -4: 20;
0.2
x=[zeros(1,7),1,zeros(1,17)]; 0.1
可见，信号时域抽样导致信号频谱的周期化。
sam=2/T (rad/s)为抽样角频率，fsam=1/T为抽样频率。
数字角频率与模拟角频率的关系为：
T
实验二
1
时域抽样与频域抽样
连续信号及其抽样信号
0.8
1. 信号的时域抽样
0.6 MATLAB实现对信号 x (t ) cos( 2π 20t ) 的抽样。 利用 0.4 0.2 t0 = 0:0.001:0.1; 0 x0 =cos(2*pi*20*t0); plot(t0,x0,'r') -0.2 hold -0.4 on % 信号最高频率fm为20 Hz, -0.6 %-0.8 按100 Hz抽样得到序列。 -1
《信号与系统》实验报告
《信号与系统》实验报告目录一、实验概述 (2)1. 实验目的 (2)2. 实验原理 (3)3. 实验设备与工具 (4)二、实验内容与步骤 (5)1. 实验一 (6)1.1 实验目的 (7)1.2 实验原理 (7)1.3 实验内容与步骤 (8)1.4 实验结果与分析 (9)2. 实验二 (10)2.1 实验目的 (12)2.2 实验原理 (12)2.3 实验内容与步骤 (13)2.4 实验结果与分析 (14)3. 实验三 (15)3.1 实验目的 (16)3.2 实验原理 (16)3.3 实验内容与步骤 (17)3.4 实验结果与分析 (19)4. 实验四 (20)4.1 实验目的 (20)4.2 实验原理 (21)4.3 实验内容与步骤 (22)4.4 实验结果与分析 (22)三、实验总结与体会 (24)1. 实验成果总结 (25)2. 实验中的问题与解决方法 (26)3. 对信号与系统课程的理解与认识 (27)4. 对未来学习与研究的展望 (28)一、实验概述本实验主要围绕信号与系统的相关知识展开，旨在帮助学生更好地理解信号与系统的基本概念、性质和应用。
通过本实验，学生将能够掌握信号与系统的基本操作，如傅里叶变换、拉普拉斯变换等，并能够运用这些方法分析和处理实际问题。
本实验还将培养学生的动手能力和团队协作能力，使学生能够在实际工程中灵活运用所学知识。
本实验共分为五个子实验，分别是：信号的基本属性测量、信号的频谱分析、信号的时域分析、信号的频域分析以及信号的采样与重构。
每个子实验都有明确的目标和要求，学生需要根据实验要求完成相应的实验内容，并撰写实验报告。
在实验过程中，学生将通过理论学习和实际操作相结合的方式，逐步深入了解信号与系统的知识体系，提高自己的综合素质。
1. 实验目的本次实验旨在通过实践操作，使学生深入理解信号与系统的基本原理和概念。
通过具体的实验操作和数据分析，掌握信号与系统分析的基本方法，提高解决实际问题的能力。
信号与系统实验指导书(新)
信号与系统实验讲义吴光永编重庆文理学院电子电气学院二○○九年十月实验一 函数信号发生器一、实验目的1、了解函数信号发生器的操作方法。
2、了解单片多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点。
3、熟悉信号与系统实验箱信号产生的方法。
二、实验内容1、用示波器观察输出的三种波形。
2、调其中电位器、拨位开关，观察三种波形的变化，了解其中的一些极限值。
3、熟悉其中的极限值，便于后面的实验，因为信号源是后面用的最多的。
三、预备知识阅读原理说明部分有关ICL8038的资料，熟悉管脚的排列及其功能。
四、实验仪器1、20M 双踪示波器一台。
2、信号与系统实验箱一台。
五、实验原理1、ICL8038是单片集成函数信号发生器，其内部框图如图1-1－1所示。
它由恒流源1I 和2I 、电压比较器A 和B 、触发器、缓冲器和三角波变正弦波电路等组成。
外接电容C 由两个恒流源充电和放电，电压比较器A 、B 的阀值分别为电源电压(指EE cc U U +)的2/3和1/3。
恒流源1I 和2I 的大小可通过外接电阻调节，但必须12I I >。
当触发器的输出为低电平时，恒流源2I 断开，恒流源1I 给C 充电，它的两端电压UC 随时间线性上升，当UC 达到电源电压的2/3时，电压比较器A 的输出电压发生跳变，使触发器输出由低电平变为高电平，恒流源C 接通，由于12I I > (设122I I =)，恒流源2I 将电流21I 加到C 上反充电，相当于C 由一个净电流I 放电，C 两端的电压UC 又转为直线下降。
当它下降到电源电压的1/3时，电压比较器B 的输出电压发生跳变，使触发器的输出由高电平跳变为原来的低电平，恒流源2I 断开，1I 再给C 充电，…如此周而复始，产生振荡。
若调整电路，使122I I =，则触发器输出为方波，经反相缓冲器由管脚⑨输出方波信号。
C 上的电压C U 上升与下降时间相等时为三角波，经电压跟随器从管脚③输出三角波信号。
信号与系统实验教程
信号与系统实验教程信号与系统实验教程信号与系统是电子信息类专业中的重要基础课程之一，通过实验的方式可以帮助学生更好地理解信号与系统的概念和原理。
本文将介绍一个针对信号与系统实验的教程，帮助学生深入了解这门课程。
一、实验目的本实验旨在通过实际操作和实验观测，使学生对信号与系统的基本概念和原理有更深入的了解，提高学生的动手实践能力和解决问题的能力。
二、实验内容1. 实验一：时域信号的分析本实验要求学生使用示波器和信号发生器等仪器，观察不同频率、不同幅值的正弦信号和方波信号，并利用傅里叶级数分析方法对其进行分析和合成。
2. 实验二：线性时不变系统的特性本实验要求学生了解线性时不变系统的特性，设计实验来验证系统的线性性和时不变性，并观察系统的冲激响应和单位阶跃响应。
3. 实验三：连续时间系统的频率特性本实验要求学生使用信号发生器、示波器和频谱仪等仪器，观察连续时间系统的幅频特性和相频特性，并通过实验数据分析系统的频率响应。
4. 实验四：离散时间系统的频率特性本实验要求学生使用数字信号发生器、示波器和频谱仪等仪器，观察离散时间系统的幅频特性和相频特性，并通过实验数据分析系统的频率响应。
5. 实验五：系统的冲激响应与单位阶跃响应本实验要求学生通过输入不同的冲激信号和单位阶跃信号，观察系统的冲激响应和单位阶跃响应，并通过实验数据分析系统的特性。
三、实验步骤1. 准备实验所需的仪器和材料。
2. 根据实验内容和要求进行仪器连接和调试。
3. 进行实验操作和观测，记录实验数据。
4. 分析实验数据，验证实验原理和概念。
5. 撰写实验报告，总结实验结果和心得。
四、实验注意事项1. 实验过程中要注意使用仪器的正确操作方法，避免损坏仪器或造成伤害。
2. 实验数据应准确记录，并根据实验要求进行数据处理和分析。
3. 在实验操作中要注意安全，遵守实验室的规章制度，防止出现危险情况。
五、实验评估学生可以根据实验报告的撰写质量、实验数据的准确性和分析的深度进行评估。
信号与系统实验教案--李欣
实验项目名称：实验一连续时间信号与系统时域分析的MATLAB仿真教学目的要求1.熟悉MATLAB 的运行环境及基本操作命令；2.掌握连续时间信号的实现、时域基本运算、卷积运算，以及连续时间系统的时域分析，分析运行结果；3.掌握实现实现时域运算的函数的调用；4.通过matlab仿真加深对信号与系统时域分析的理解。
教学时数：2学时，均为实验课时，本实验为验证性实验教学内容与方法：教学内容：实验软件的基本操作和使用方法。
对一些典型连续信号的时域运算（加减乘除，微积分，尺度，反折，移位）的仿真实现。
编程完成卷积运算。
调用相应的函数实现系统的时域分析（冲激响应，阶跃相应，零状态相应，零输入相应的求解）。
对实验结果进行分析，并与理论分析结果做对比，加深对理论内容的理解。
教学方法：先对软件的使用做演示操作，并编例程进行讲解，到每个学生处监督其实验操作情况。
教学后记：检查预习报告的完成情况。
作业布置：完成实验报告的书写。
实验一连续时间信号与系统时域分析的MATLAB仿真（2学时，验证性实验）一．实验目的1.熟悉MATLAB 的运行环境及基本操作命令；2.掌握连续时间信号的实现、时域基本运算、卷积运算，以及连续时间系统的时域分析，分析运行结果；3.掌握实现实现时域运算的函数的调用；4.通过matlab仿真加深对信号与系统时域分析的理解。
二．基本操作与仪器介绍1.仪器：英特尔586配置以上电脑一台，内存512MB以上，windows xp操作系统。
软件： MATLAB2.基本操作：1）、启动电脑；2）、打开MATLAB编程软件；3）、编写程序；4)、调试运行程序；5)、记录结果。
三．实验内容1.实现冲激信号，阶跃信号，正弦信号，指数信号，复指数信号2.实现信号四则基本运算，时移，翻折，尺度变换运算3.实现系统单位冲激响应，单位阶跃响应，零状态响应，零输入响应的求解四．实验内容及步骤1.启动MATLAB软件，新建M文件。
信号与系统实验教案
名师精编优秀教案信号与系统实验指导书（M a t l a b）董海兵湖南工学院电气与信息工程系二〇一〇年三月一日前言《信号与系统》、《数字信号处理》是电子信息类专业的两门主要技术基础课程，是电子信息类专业本科生的必修课程，也是电子信息类专业硕士研究生入学必考课程。
该课程的任务在于研究信号与系统理论的基本概念和基本分析方法，使学生初步认识如何建立信号与系统的数学模型，如何经适当的数学分析求解，并对所得结果给予物理解释，赋予物理意义。
该课程的基本理论和方法大量用于计算机信息处理的各个领域，特别是通信、数字语音处理、数字图像处理、数字信号分析等领域应用更为广泛。
通过实验，配合《信号与系统》和《数字信号处理》课程的教学、加强学生对信号与系统理论的感性认识、提高学生的综合能力具有重要的意义。
长期以来，《信号与系统》和《数字信号处理》课程一直采用黑板式的单一教学方式，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。
由于黑板式教学，课程中大量的信号分析结果缺乏可视化的直观表现，学生自己设计系统也不能直观地得到系统特性的可视化测试结果，学生将大量的时间和精力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意义。
近年来，计算机多媒体教序手段的运用逐步普及，大量优秀的科学计算和系统仿真软件不断涌现，为我们实现计算机辅助教学和学生上机实验提供了很好的平台。
通过对这些软件的分析和对比，我们选择MATLAB语言作为辅助教学工具，借助MA TLAB强大的计算能力和图形表现能力，将《信号与系统》和《数字信号处理》中的概念、方法和相应的结果，以图形的形式直观地展现给学生，大大的方便学生迅速掌握和理解教学内容。
为了使学生能够较好的使用MA TLAB语言完成相应的实验任务，本指导书中详细地给出了与《信号与系统》相关的众多的MA TLAB函数及其用法，同时给出了一些范例程序，说明针对某一具体问题进行编程的方法等。
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《信号与系统分析》实验教案王土央教学实践部电路中心2009年2月实验一 时域分析一. 实验目的1. 研究动态网络的阶跃信号、冲激信号、阶跃响应、冲激响应及两 者之间的关系，用示波器观测其波形。
2. 验证卷积积分法。
二. 教学重点和难点1. 重点：了解理想信号、阶跃信号和冲激信号，在实验过程中一般 用方波信号和窄脉冲代替冲激信号。
2. 难点：示波器、信号源和实验箱的使用方法。
三. 参考资料1．《信号与系统》，作者：奥本海姆等；2．《信号与系统》，作者：王应生等；3．《信号与系统实验•设计•仿真》，作者：严俊等；四. 教学过程1. 讲解实验原理2. 介绍各实验仪器3. 讲解实验内容与步骤4. 实验报告要求5. 布置思考题五. 实验原理1. 冲激信号是阶跃信号的微分dt t dU t )()(=δ 2. 冲激响应也是阶跃响应的微分dtt dW t h )()(= 3. 某一信号)(t f 通过一线性系统后的响应为)()()(t h t f t y *=。
六. 实验设备1. 双踪示波器SS7802 一台2. 函数信号发生器EE1643 一台3. 信号系统实验箱 TPE-SS6 一台七. 实验内容与步骤（一）观察冲激信号与阶跃信号之间的关系1. 按图1－3－1在实验箱上连接好线路。
2. 输入端输入v V KHz f P iP 65==-，的方波信号。
3. 示波器测量输入)(t u 、输出波形)(t δ，记录波形，并将其分别与阶跃信号和冲激信号相比较（参见图1－3－2）。
图1－3－1 微分电路 图1－3－2阶跃信号与冲激信号提醒学生注意：1. 熟悉信号实验箱，信号源，示波器等仪器的使用方法。
2．了解理想信号阶跃信号，冲激信号在实验室一般用方波信号和窄脉冲来替代。
（二） 观察阶跃响应与冲激响应之间的关系（激励为阶跃信号的响应为阶跃响应，激励为冲激信号的响应为冲激响应。
）1．先获得阶跃响应)(t w2．再观察冲激响应)(t h3．观察阶跃响应与冲激响应之间的关系。
强调：两波形的上半部分完全一致（下半部分是由于方波的下跳沿所引起，即非理想阶跃信号所致）。
图1－3－5 冲激响应 图1－3－6 实验电路图1－3－7阶跃响应的微分注意：该图与实际的图有区别，要求学生不要照抄。
（三）验证卷积积分法1. 按图1－3－3在实验箱上连接好线路，在输入端输入方波信号，)(t f 为方波，KHz f 1=，v 2=-P iP V 。
2. 用示波器观察并记录输入信号)(t f 波形，输出信号)(t g 波形。
3. 将)(t g 波形与)()(t h t f *计算结果的图形进行比较。
验证卷积积分法。
注意：要求学生一定要将实测图)(t g 画出，课后与理论计算的图进行比较，进一步理解信号卷积的概念和意义。
八. 实验报告要求1. 整理实验结果。
2.画出实验各步骤的波形图（时间轴对应）。
3.将卷积积分法的验证方法和过程整理记录下来。
九.思考题1．解释实验波形与理想（冲激、阶跃）波形有差异的原因。
2．)(tf 如何计算？h)(t十．下次实验内容的预习要求（信号的分解与合成实验）：1．学会用软件Multisim。
特别要了解电路的连接方法;示波器，信号源等仪器的使用方法，周期，幅度的测量方法。
2．按指导书中的电路设计举例和实验要求设计好电路。
3．按设计性实验报告要求，写好预习报告。
实验二 信号的分解与合成一. 实验目的1. 观察信号波形的分解与合成，加深对信号频谱的理解。
2. 学会用软件Multisim 进行信号的分解和合成。
二. 教学重点和难点1. 重点：学会设计电路，对不同频率的方波信号进行分解与合成。
2. 难点：电路参数的设计，示波器读取波形的幅值、周期。
三. 实验原理任何电信号都可由不同频率、不同幅度和不同初相的正弦信号叠加而成。
对于周期性信号，其各次谐波的频率为基波频率的整数倍，而非周期性信号则包含有从零到无穷大的所有频率分量，每个分量的幅度都趋向无限小，但其相对大小是不同的。
当)(t f 为一周期性方波（幅度为m V ），其傅立叶级数展开为])5s i n (51)3s i n (31[s i n (4)(111 +++=t t t V t f m ωωωπ 四. 实验仪器与设备1. 微机 一台2. 软件Multisim 一套五. 实验内容与步骤1． 将30KHz 的方波信号分解出一、三、五次谐波； 首先在电子工作台上画出待分析的电路（参考下图）。
图1－3－8 信号分解与合成的电路函数信号发生器的设置：波形选择：方波频率：30KHz占空比：50% 信号幅度：1V再用示波器分别观测方波信号波形，一、三、五次谐波波形，合成波波形，测量周期，幅度。
2．画出各实验步骤的波形图（时间轴对应），标明周期，幅度。
实验注意:(1)电路连接的节点问题。
（2）示波器的连接点。
（3）周期，幅度的测量方法。
图1－3－9 方波的分解与合成六.实验报告要求1.整理实验结果。
2. 画出各实验步骤的波形图（时间轴对应），测量周期，幅度。
七.思考题比较输入方波和合成波，说明异同。
实验三 信号的频谱分析一．实验目的1．观测周期矩形脉冲的频谱特性；2．掌握对信号振幅频谱的顺序分析法——外差法；二．实验原理外差法的原理框图如图1－3－10所示。
图1－3－10 外差法原理图1. sn f 为被测的方波脉冲信号，信号中包含着各次谐波分量n f f f 21 、。
（图1－3－11）2. L f 为本振频率。
为保证两者混频后的差频等于混频器输出回路的谐振频率(KHz 1)，则L f 的取值应为各谐波分量的频率加KHz 1，满足KHz f f sn L 1=-。
例如，基波频率为KHz 5，则对应的L f 应为KHz 6；二次谐波频率为KHz 10，则L f 应为KHz 11，……。
直至被测信号中90%以上分量的频率和振幅全部测出(至少完成两个包络以上的测试)。
值得注意的是，这个差频信号的幅度是正比于被测信号sn f 各频率分量的振幅。
3. 窄带选频滤波器：其作用是进一步保证差频输出信号KHz 1的准确性和纯净度。
4. 放大器：对输出信号进一步放大，以足够的幅度呈现在示波器上和毫伏表上，便于读数。
图1－3－11 振幅频谱图三．实验设备1．信号与系统实验箱 一台2． 双踪示波器SS7802 一台3．低频毫伏表 一台4．函数信号发生器EE1643 一台四．实验内容与步骤：(一) 测试KHz f 5=，脉宽s μτ50=，幅度为mv 200峰峰值的矩形正脉冲的频谱。
1．在实验箱上接好线路2．输入信号的设置:sn f ：mv KHz f 200V s 505P -P S ===，，μτ的正脉冲，由实验箱上的信号源输出。
L f ：其频率先从KHz 6开始，依次改变至KHz 11，KHz 16，……KHz 41，其幅度均为mv V P P L 600=-的正弦信号，由函数信号发生器正输出口（50Ω）输出。
3．在L f 各频率点附近进行微调，使示波器上显示的输出波形最好，毫伏表的读数为最大，记下此时对应的频率值和毫伏表的读数（Cn 值）。
完成表1－3—1内容的测试。
表格中：sn f 为L f 实测值减KHz 1的频率值。
n C 为毫伏表上对应于各频率分量的振幅值。
(二) 测试KHz f 5=，脉宽s μτ25=，幅度为mv 200峰峰值的矩形正脉冲的频谱(选作)。
(三) 测试KHz f 5.2=，脉宽s μτ50=，幅度为mv 200峰峰值的矩形正脉冲的频谱(选作)。
表1－3－1五．实验报告要求1. 整理实验数据。
2. 根据实验结果分别画出振幅频谱图。
六．思考题1．比较不同的f ，不同的τ时矩形脉冲的频谱图，说明它们的异同点。
2．指出矩形脉冲频谱的零点。
实验注意事项：（1）本振信号由EE1643输出。
（2）了解最大输出法。
（3）1/τ点为零点。
（4）f sn =f l －1kHz ――sn f 为L f 实测值减KHz 1的频率值。
实验四 抽样定理一． 实验目的验证抽样定理，加深对抽样定理的理解。
二． 实验基本原理一个有限频带的信号如包含的最高频率成分为m f ，则以大于m f 2的频 率对其进行取样。
该信号就被取样值完全确定（称为抽样信号），将取样信号通过一个理想的低通滤波器，就能恢复其原信号。
一个有限频带信号)(t f ，经过)(t s 抽样后得到离散信号)(t f s ，称)(t f s 为抽样信号，有)()()(t s t f t f s = （1－3－1）满足抽样定理的条件下，再经过截止频率c ω满足：m s c m ωωωω-<<的低通滤波器后，基本恢复原来的连续信号。
令连续信号)(t f 的傅立叶变换为)]([)(t f F F =ω 抽样脉冲序列)(t s 的傅立叶变换为)]([)(t s F S =ω 抽样后信号)(t f s 的傅立叶变换为)]([)(t f F F s s =ω 若抽样用均匀抽样，抽样周期为s T ，抽样角频率为ss s T f ππω22== (1－3—2) 当)(t s 是周期矩形脉冲时，有)()2(2)()]([s n s sn n Sa T E S t s F ωωδτωτπω-==∑+∞-∞= (1－3—3) 式中，E 为矩形脉冲的幅值，τ为矩形脉冲的宽度，)(ωS 是间隔为s n ω的冲激序列，其包络线按Sa 函数规律变化。
根据频域卷积定理有)()(21)]()([)]([)(ωωπωS F t s t f F t f F F s s *=== (1－3—4) 由式（1－3－3），式（1－3－4）得：)()2()(s n s ss n F n Sa T E F ωωτωτω-=∑+∞-∞= (1－3－5) 由抽样信号的傅立叶分析知：时域抽样则频域重复。
所以抽样后信号的频谱包括了原连续信号的频谱及无限个原信号频谱的重复平移，其平移的中心频率为抽样频率s f 及其整数倍s f 2，s f 3，……当抽样脉冲序列)(t S 为周期矩形窄脉冲时，称为“自然抽样”，抽样后信号的频谱平移的幅值，按照Sa 函数的规律衰减。
其原理框图如图1－3－12所示图1－3－12 抽样定理原理框图信号的抽样和恢复频谱的变化过程：图1－3－13 信号的抽样和恢复过程图中，)(ωS 的重复频率m s ωω2≥。
若低通滤波器LP 2是截止频率为c ω，为m s c m ωωωω-≤≤的理想低通滤波器，则)(t f s 通过LP 2后输出的)(2t f 与)(1t f 具有相同的频谱。
三． 实验设备1．SS7802示波器 一台 2．信号与系统实验箱 一台 3．函数信号发生器EE1643 一台 四． 实验内容与步骤（一）正弦信号的抽样 1．按图1－3－12电路连接线路2．信号的设置：mv V KHz f P iP 6001==-，的被抽样正弦信号由实验箱上的信号源输出。