电子科技大学信号与系统软件实验1
《信号与系统》(一)
《信号与系统》(⼀)信号与系统西安电⼦科技⼤学⼀、信号与系统概述信号的基本概念和分类1.信号的分类:确定与随机,连续与离散确定信号:可⽤确定时间函数表⽰的信号随机信号:信号不能⽤确切的函数描述,只可能知道它的统计特性⽐如概率连续时间信号:连续时间范围有定义的信号离散时间信号:仅在⼀些离散的瞬间才有定义的信号2.信号的分类:周期与⾮周期周期信号:每隔⼀定时间T 或整数N ,按相同规律重复变化的信号3.信号的分类:能量与功率信号,因果与反因果E =∫∞−∞|f (t )|2 d t ,P def =lim T →∞1T ∫T 2−T 2|f (t )|2 d t 能量有限信号:信号的能量E <∞,P =0功率有限信号:信号的功率P <∞,E =∞因果信号:t <0,f (t )=0的信号【即t =0时接⼊系统的信号,⽐如阶跃信号】反因果信号:Y >=0,f (t )=0的信号基本信号1.阶跃函数ε(t )=lim n →∞γn (t )=0,t <01,t >0积分∫f −∞ε(τ)d τ=t ε(t )2.冲激函数单位冲激函数:是奇异函数,它是对强度极⼤,作⽤时间极短的物理量的理想化模型δ(t )=0,t ≠0∫∞−∞δ(t )dt =1冲激函数与阶跃函数的关系:δ(t )=d ε(t )d t ε(t )=∫t −∞δ(τ)d τ3.冲激函数的取样性质 :f (t )δ(t −a )=f (a )δ(t −a )∫∞−∞f (t )δ(t −a )d t =f (a )4.冲激函数的导数{{冲激偶δ′(t )的定义:∫∞−∞f (t )δ′(t )d t =−f ′(0)δn (t ) :∫∞−∞f (t )δ(n )(t )d t =(−1)n f (n )(0)5.冲激函数的尺度变化δ(at )的定义 δn (at )=1|a |1a n δn (t )推⼴结论:(1) δat −t 0=δa t −t 0a =1|a |δt −t 0a(2) 当 a =−1 时 δ(n )(−t )=(−1)n δ(n )(t )δ(−t )=δ(t ) 为偶函数δ′(−t )=−δ′(t ) 为奇函数信号的运算1.单位脉冲序列与单位阶跃序列单位脉冲序列 δ(k )δ(k )=1k =00,k ≠0单位阶跃序列 ε(k )ε(k )=1,k ≥00,k <0关系:δ(k )=ε(k )−ε(k −1)ε(k )=∑k i =−∞δ(i )或 ε(k )=∑∞j =0δ(k −j )=δ(k )+δ(k −1)+…2.信号的加减乘运算:同⼀时刻两信号之值对应加减乘3.信号的反转:f (t )→f (−t ) 称为对信号的反转或反折。
(完整版)fir低通滤波器设计(完整版)
电子科技大学信息与软件工程学院学院标准实验报告(实验)课程名称数字信号处理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: 学 号: 指导教师: 实验地点: 实验时间:14-18一、实验室名称:计算机学院机房 二、实验项目名称:fir 低通滤波器的设计 三、实验学时: 四、实验原理:1. FIR 滤波器FIR 滤波器是指在有限范围内系统的单位脉冲响应h[k]仅有非零值的滤波器。
M 阶FIR 滤波器的系统函数H(z)为()[]Mkk H z h k z-==∑其中H(z)是kz-的M 阶多项式,在有限的z 平面内H(z)有M 个零点,在z平面原点z=0有M 个极点.FIR 滤波器的频率响应()j H e Ω为 0()[]Mj jk k H e h k e Ω-Ω==∑它的另外一种表示方法为()()()j j j H e H e e φΩΩΩ=其中()j H e Ω和()φΩ分别为系统的幅度响应和相位响应。
若系统的相位响应()φΩ满足下面的条件()φαΩ=-Ω即系统的群延迟是一个与Ω没有关系的常数α,称为系统H(z)具有严格线性相位。
由于严格线性相位条件在数学层面上处理起来较为困难,因此在FIR 滤波器设计中一般使用广义线性相位。
如果一个离散系统的频率响应()j H e Ω可以表示为()()()j j H e A e αβΩ-Ω+=Ω其中α和β是与Ω无关联的常数,()A Ω是可正可负的实函数,则称系统是广义线性相位的。
如果M 阶FIR 滤波器的单位脉冲响应h[k]是实数,则可以证明系统是线性相位的充要条件为[][]h k h M k =±-当h[k]满足h[k]=h[M-k],称h[k]偶对称。
当h[k]满足h[k]=-h[M-k],称h[k]奇对称。
按阶数h[k]又可分为M 奇数和M 偶数,所以线性相位的FIR 滤波器可以有四种类型。
2. 窗函数法设计FIR 滤波器窗函数设计法又称为傅里叶级数法。
信号与系统课程教学实践研究
师难教、 学生学习吃力的课程 。在信 号与 系统课程 的理论知识教 学过程 中, 有效地结合 实验与科研 应用 , 一方面使得 学生对枯燥 的 理论知识有 了更直观 、 更深刻的理解 , 对将信号与 系统的分析方法在解决 实际问题时的应用有 了深刻体会 ; 另一方 面也增 强学生学 好信号与 系统这 门课程的信心 , 提 高学生积极参与科研 工作 的兴趣 。 [ 关键词 ] 信号与 系统 实验教学 科研应用 梯度放大器
结合 的方式 , 将课 程讲述 的基本方法在相关 领域 的具体
应用介绍给 学生 。这样 , 既可 以让学生 了解 到 目前所学 内容 的实践应 用 以及进一 步研究 的方 向 , 又可 以帮助 学 生加 深对 问题 本 身的理解 ,更好 地掌 握课 程 的教学 内
容。
一
、
课 堂教 学强化物理意义
业 基础课 程 。课 程 以高等数 学 和电路分 析等 课程 为基 础, 是数 字信 号处 理 、 通信原 理 和控制 理论 等 专业 课程
的先修课 程, 在教学环节 中起 着承上启下 的作用 。信号 与系统课程 的内容极为丰 富 , 其 学习任务是研究 信号与
线性 时不变 系统 的基本理论 与分析 方法 , 其 核心的一些
1 1 3
廖 素
于学 生理解并 吸收课 程 内容 。例如 , 对于傅立 叶级数分
[ 收稿 时间 ] 2 0 1 3 — 0 4 — 1 7 [ 作者简介 ] 赵 红军( 1 9 7 2 一 ) , 女, 重庆人 , 电子科技 大学 自动化 工程 学院讲 师 , 硕士 , 研 究方向: 信号处理 和图像 处理 。
信号 与系统 的内容体 系成熟完整 , 理论 和方法都 可 以用 严密 的数学 理论来 描述 、 表征 和抽象 , 因此 在具 体 教学 中涉及大量 的、繁琐 的理论分析 与数学公式推 导 , 给学生 的理解和掌握 带来 了一定 的困难 , 甚至 因此 对这
MATLAB软件在信号与系统实验教学中的应用
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
信号与系统实验指导书
信号与系统实验指导书电子科技大学通信学院朱学勇潘晔刘斌崔琳莉黄扬洲徐胜目录第一部分信号与系统实验总体介绍 (1)第二部分实验设备介绍 (2)2.1信号与系统实验板的介绍 (2)2.2PC机端信号与系统实验软件介绍 (5)2.3实验系统快速入门 (6)第三部分信号与系统硬件实验 (8)实验项目一:线性时不变系统的脉冲响应 (8)实验项目二:连续周期信号的分解与合成 (12)实验项目三:连续系统的幅频特性 (17)实验项目四:连续信号的采样和恢复 (21)第四部分信号与系统软件实验 (28)实验项目五:表示信号与系统的MATLAB函数、工具箱 (28)实验项目六:离散系统的冲激响应、卷积和 (34)实验项目七:离散系统的转移函数,零、极点分布 (38)第一部分信号与系统实验总体介绍一、信号与系统实验的任务通过本课程的实验,应加深学生对信号与系统的分析方法的掌握和理解,切实增强学生理论联系实际的能力。
二、信号与系统实验简介本课程实验包含硬件、软件共七个实验项目,教师可以选择开出其中某些实验项目。
单套实验设备包括:硬件:信号系统与DSP实验箱、微型计算机(PC);软件:PC机端实验软件SSP.exe、基于MATLAB的仿真实验软件。
三、信号与系统课程适用的专业通信、电子信息类等专业。
四、信号与系统实验涉及的核心知识点线性时不变系统的冲激响应、连续信号的分解及频谱、系统的频率响应特性、采样及恢复、表示信号与系统的MATLAB函数、工具箱、离散系统的冲激响应、卷积和、离散系统的转移函数,零、极点分布等。
五、信号与系统实验的重点与难点连续信号与系统时域、频域分析,离散系统的冲激响应、卷积和,离散系统的转移函数,零、极点分布等。
六、考核方式实验报告。
七、总学时本实验指导书的实验项目共需要14学时。
可供教师选择开出其中某些实验项目以适应不同的学时数要求。
八、教材名称及教材性质A.V.Oppenheim,A.S.Willsky,S.H.Nawab,Signals&Systems,Prentice-Hall,1999九、参考资料1.蒋绍敏,信号与系统实验,电子科技大学通信学院,2000年7月2.梁虹等,信号与系统分析及MA TLAB实现,电子工业出版社,2002年2月3.S.K.Mitra著,孙洪,于翔宇等译,数字信号处理试验指导书(MA TLAB版),电子工业出版社,2005年1月第二部分实验设备介绍信号与系统硬件实验的设备包括:信号与系统实验板、数字信号处理实验箱、PC机端信号与系统实验软件、+5V电源和计算机串口连接线。
电子科技大学 PLC实验指导书(答案)
PLC实验指导书目录实验一基本指令实验 (3)实验二常用功能指令实验 (8)实验三交通灯控制实验 (16)实验四刀库捷径选择控制实验 (18)实验五液体混合装置自动控制实验 (22)实验六四级传送带控制实验 (25)实验七步进电机控制实验 (27)实验八邮件分拣控制实验 (29)附录 (33)实验一基本指令实验一、实验目的1.熟悉PLC实验装置。
2.练习手持编程器的使用3.熟悉系统操作。
4.掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。
5.掌握定时器指令的使用。
6.掌握计数器的使用。
7.掌握计数器/定时器内部时基脉冲的参数设置。
二、实验内容1.熟悉三菱GX-Developer 编程软件的使用方法,请详细阅读本书附录的全部内容。
2.编制梯形图并写出程序,通过程序判断Y1、Y2、Y3、Y4的输出状态,然后再输入并运行程序加以验证。
3.熟悉时间继电器典型电路的工作原理,在理论上分析运行结果,预先写出程序的调试步骤。
三、实验原理1.线圈驱动指令LD、LDI、OUTLD:取指令。
表示一个与输入母线相连的常开接点指令,即常开接点逻辑运算起始。
LDI:取反指令。
表示一个与输入母线相连的常闭接点指令,即常闭接点逻辑运算起始。
OUT:线圈驱动指令,也叫输出指令。
LD、LDI两条指令的目标元件是X、Y、M、S、T、C,用于将接点接到母线上。
也可以与ANB指令、ORB指令配合使用,在分支起点也可使用。
OUT是驱动线圈的输出指令,它的目标元件是Y、M、S、T、C。
对输入继电器X不能使用。
OUT指令可以连续使用多次。
LD、LDI是一个程序步指令,这里的一个程序步即是一个字。
OUT是多程序步指令,要视目标元件而定。
OUT指令的目标元件是定时器T和计数器C时,必须设置常数K。
2.接点串联指令AND、ANIAND,与指令。
用于单个常开接点的串联。
ANI,与非指令。
用于单个常闭接点的串联。
AND与ANI都是一个程序步指令,它们串联接点的个数没有限制,也就是说这两条指令可以多次重复使用。
电子科技大学 18秋《信号与系统》在线作业1满分答案
18秋《信号与系统》在线作业1
离散信号f(n)是指()。
A.n的取值是连续的,而f(n)的取值是任意的信号
B.n的取值是离散的,而f(n)的取值是任意的信号
C.n的取值是连续的,而f(n)的取值是连续的信号
D.n的取值是连续的,而f(n)的取值是离散的信号
正确答案:B
题目及选项如下:
A.A
B.B
C.C
D.D
正确答案:D
题目及选项如下:
A.A
B.B
C.C
D.D
正确答案:A
一线性时不变连续时间系统是稳定系统的充分且必要条件是系统函数的极点位于S平面的( )。
A.上半开平面
B.下半开平面
C.左半开平面
D.右半开平面
正确答案:C
题目及选项如下:
A.A
B.B
C.C
D.D。
西安电子科技大学信号与系统课件ppt-第1章信号与系统
反转;
(3)若信号f(mt+n)→f(at+b),则先实现f(mt+n)→f(t), 再进行f(t)→f(at+b)。
例1―4试粗略地画出下列信号的波形图: (1) f1(t)=(2-3e-t)· u(t); (2) f2(t)=(5e-t-5e-3t)· u(t); (3) f3(t)=e-|t|(-∞<t<∞); (4) f4(t)=cosπ(t-1)· u(t+1); (5) f5(t)=sin π /2 (1-t)· u(t-1); (6) f6(t)=e-tcos10πt(u(t-1)-u(t-2));
系统的输入和输出是连续时间变量 t 的函数,叫作
连续时间系统。输入用f(t)表示,输出用y(t)表示。
图1.6 连续时间信号及反转波形
图1.7 离散时间信号及反转波形
7.平移
以变量t- t0代替信号f(t)中的独立变量t,得信号f(tt0) ,它是信号 f(t) 沿时间轴平移 t0 的波形。这里 f(t) 与 f(t-t0)的波形形状完全一样,只是在位置上移动了t0(t0为 一实常数)。 t0 >0,f(t)右移; t0 <0,f(t)左移;平移距 离为| t0 |。 图1.8表示连续时间信号的平移。这类信号在雷 达、声纳和地震信号处理中经常遇到。利用位移信号
图1.9 f(t)、f(2t)、f(t/2)的波形
9.综合变换 以变量at+b代替f(t)中的独立变量t,可得一新的信 号函数 f(at+b) 。当 a> 0时,它是 f(t) 沿时间轴展缩、平 移后的信号波形;当a<0时,它是f(t)沿时间轴展缩平 移和反转后的信号波形,下面举例说明其变换过程。
电子科技大学信号与系统实验报告记录
电子科技大学信号与系统实验报告记录————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电 子 科 技 大 学实 验 报 告实验项目一:连续系统的幅频特性一、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、实验原理正弦波信号)cos()(0t A t x ω=输入连续LTI 系统,输出)(t y 仍为正弦波信号。
图3.3-1信号输入连续LTI 系统 图3.3-1中,)(cos()()(000ωωωj H t j H A t y ∠+=)通过测量输入)(t x 、输出)(t y 的正弦波信号幅度,计算输入、输出的正弦波信号幅度比值,可以得到系统的幅频特性在0ω处的测量值)(0ωj H 。
改变0ω可以测出不同频率处的系统幅频特性。
四、实验目的与任务目的:使学生对系统的频率特性有深入了解。
任务:记录不同频率正弦波通过低通、带通滤波器的响应波形,测量其幅度,拟合出频率响应的幅度特性;分析两个滤波器的截止频率。
五、实验器材数字信号处理实验箱、信号与系统实验板的低通滤波器模块U11、高通滤波器模块U21、PC 机端信号与系统实验软件、+5V 电源、连接线、计算机串口连接线)(ωj H )(t x )(t y六、实验内容打开PC 机端软件SSP .EXE ,在下拉菜单“实验选择”中选择“实验三”;使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口,打开实验箱电源。
实验内容(一)、低通滤波器的幅频特性测量 实验步骤:1、信号选择:按实验箱键盘“3”选择“正弦波”,再按“+”或“-”依次选择表3.1中一个频率。
2、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”,如图3.3-2所示。
点击SSP 软件界面上的按钮,观察输入正弦波。
将正弦波频率值和幅度值(Vpp/2, Vpp 为峰-峰值)记录于表3.3-1。
接口区输入信号1输入信号2输出信号采样信号备用备用图3.3-2 观察输入正弦波的连线示意图3、按图3.3-3的模块连线示意图连接各模块。
离散系统的Simulink仿真
电子科技大学学院学生实验报告院别:电子信息学院课程名称:信号与系统实验一、实验目的1.掌握离散系统Simulink的建模方法。
2.掌握离散系统时域响应、频域响应的Simulink仿真方法。
二、实验原理离散系统的Simulink建模、仿真方法与连续系统相似,其系统模型主要有z域模型、传输函数模型和状态空间模型等形式。
现采用图1的形式建立系统仿真模型,结合如下仿真的命令,可得到系统的状态空间变量、频率响应曲线、单位阶跃响应和单位冲激响应的波形。
图1 系统响应Simulink仿真的综合模型仿真命令:[A,B,C,D]=dlinmod〔‘模型文件名’〕%求状态空间矩阵,注意:‘模型文件名’不含扩展名dimpulse(A,B,C,D) %求冲激响应dimpulse(A,B,C,D,1,N1:N2) %求k=N1~N2区间〔步长为1〕的冲激响应dimpulse(A,B,C,D,1,N1:△N: N2) %求冲激响应在k=N1~N2区间〔步长为△N〕的局部样值dstep(A,B,C,D) %求阶跃响应dstep(A,B,C,D,1,N1:△N:N2)dbode(A,B,C,D,Ts ) %求频率响应〔频率围:Ts~πω=,即π~=〕。
Ts为取样周期,一般去Ts=1.dbode(A,B,C,D, Ts ,iu,w:△w:w1)%求频率响应〔频率=围:ω=w~w1,即θ=〔w0~w1〕Ts,△w为频率步长〕;iu为系统输入端口的编号,系统只有一个输入端口时取i u =1.以上命令,可以逐条在MATLAB 命令窗口输入、执行,也可编写成M 文件并运行。
三、实验容1.离散系统时域框图如图2所示。
建立Simulink 模型,求其状态空间矩阵、系统函数、冲激响应、阶跃响应和频率特性。
图2 图32.离散系统z 域框图如图3所示。
建立Simulink 模型,求其状态空间矩阵、系统函数、冲激响应、阶跃响应和频率特性。
3.离散系统差分方程为)2(2)()2(61)1(61)(-+=---+k f k f k y k y k y 。
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。
电子科技大学智能电网信息工程综合实验1实验报告
电子科技大学智能电网信息工程综合实验1实验报告实验报告是一种重要的教学资料,它以学生为主体,主要包括两个方面内容:1.知识与技能;2.学生对知识的理解与运用。
本实验计划为指导形式,确定实验目的、实验内容和方案,并进行评价。
通过本教学计划,使学生初步掌握智能电网信息工程的理论知识、软件技术以及施工方法。
通过本实验,使学生掌握智能电网系统与设计的基本理论、基本方法和工程结构原理等方面的知识。
一、实验目的电力系统及其自动化专业具有较强的实践性,其核心专业之一就是智能电网。
智能电网是以电力系统为核心的智能化控制系统。
它为电力系统提供了一个可靠、灵活、高效和安全的运行状态和控制手段。
它是适应于当今世界能源、信息和交通等各种现代化发展要求,为电力工业创造良好环境和提供多种服务的基础设施。
根据智能电网工程建设需要,本实验是为智能电网项目建设和运行所需提供实践环境的一个基础实验。
因此,通过本实验使学生掌握关于智能电网系统所需的理论知识、技术及基本方法等内容,初步构建属于自身专业领域的知识体系。
二、教师介绍孙小莉,中共党员,中国人民大学电子信息工程专业,工学硕士,高级工程师,电气电子工程师。
先后于成都理工大学、电子科技大学任教,2006年12月起兼任电子科技大学电工电子与信息工程学院院长、电子科学与技术国家重点实验室主任。
2005年3月被评为四川省教学名师。
主要研究方向为电力电子技术、智能电网信息工程、信号与信息处理、电工电子基础、工业控制原理、现代信息处理技术、信息网络与多媒体技术等,目前已在《电工电子》、《电工技术》等专业核心期刊发表学术论文30余篇。
作为电子信息工程专业核心课程《智能电网信息工程》的主编,负责编写了第一章《电工电子》,是我国第一个编制专业目录并且正式出版发行的专业目录。
主持国家自然科学基金4项、国家社会科学基金3项、四川省教育厅基础与教学改革项目2项、教育部科技计划课题2项、教育部新世纪人才计划项目1项,发表学术论文50余篇,出版专著2部,在国内外核心期刊上发表学术论文50余篇。
电子科技大学 大学物理 实验报告(利用Mathcad软件)
实验成功。
为了更好地理解实验现象,尝试用类似的方法分析受迫振动:
一.
二.
三.
附注
在实验过程中以下是需要注意的:
注意Mathcad中三种不同的等号:
第一种:冒号等于(:=)是代表我们要定义一个参数
在mathcad中只要按冒号就可打出
第二种:粗体的等于(=)主要用于解题时要打设定条件时使用
,
时,通过各缝的光到达屏上 点都是同相而获得干涉相长形成明纹,式14.4.1成为光栅方程,式中 为明纹级数, 对应于中央明纹, 表示各级明纹两侧对称分布.
此时,屏上 点光的合振幅应该是来自每一条缝的光的振幅的 倍,因此合光强将是来自每一条缝发出光强的 倍.这就是说,光栅的这种多光束干涉形成的明文亮度要比每一条缝发出的光的亮度大得多,这些明纹对应的光强极大值成为光强的主极大.除了主极大之外光栅衍射中还有衍射次极大,衍射极小(暗纹).理论证实, 条缝的光栅,两个相邻主极大之间有 个极小,有 个次极大.其中,次极大的振幅一般约等于一条缝的衍射光引起的振幅,是主极大振幅的 倍,所以次极大光强是主极大的 倍.由于实际光栅缝数很多,其结果是在相邻两明纹(主极大)之间,布满了暗纹(极小值)和光强极弱的次极大,因此在明纹(主极大)之间实际是一暗区.由于次极大和极小占据了较宽的空间,所以主极大(明纹)显得特别细锐.因此,光栅衍射图样的特点是:在黑暗的背景上呈现出一系列分的很开且又细又亮的明条纹.
式中, 表示每一条缝发出的光波在 点.可求出
令
代入得
故 点处的光强为
考虑每个缝的衍射效应时,根据以上可知,每条缝发出的光在屏上P点的强度为
式中, 是衍射角 时的光强,其中
综上可得
这就是光栅衍射的光强分布公式.式中, 表示每一条缝单独在屏中心(衍射角 )处产生的光强; 是单缝衍射因子; 是缝间多光束衍射因子.由此可见,光栅衍射图样是同一单缝因子调制下的 条缝干涉条纹.
信号与系统实验报告——卷积(含程序)
电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名:苏晓菁 学 号:2804301026 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:离散系统的冲激响应、卷积和 三、实验原理:线性时不变系统的输入输出关系可通过冲激响应][n h 表示∑∞-∞=-=*=k k n h k x n h n x n y ][][][][][其中*表示卷积运算,MATLAB 提供了求卷积函数conv ,即 y =conv(x,h)filter 命令计算线性常系数差分方程表征的因果LTI 系统在某一给定输入时的输出。
具体地说,考虑一个满足下列差分方程的LTI 系统:∑∑==-=-Mm m Nk k m n x b k n y a 0][][式中x [n ]是系统输入,y [n ]是系统输出。
若x 是包含在区间1-+≤≤xx xNn n n 内x [n ]的一个MATLAB 向量,而向量a 和b 包含系数k a 和k b ,那么y=filter(b,a,x)就会得出满足上面差分方程的因果LTI 系统的输出。
四、实验目的:目的:加深对离散系统冲激响应、卷积和分析方法的理解。
五、实验内容:实验内容(一)、使用实验仿真系统 实验内容(二)、MATLAB 仿真六、实验器材(设备、元器件):计算机、MATLAB 软件。
七、实验步骤:实验内容(一)、使用实验仿真系统1、 在MATLAB 环境下输入命令 >>xhxt启动《信号与系统》MATLAB 实验工具箱。
2、启动工具箱主界面,进入实验二的启动界面 3、设定输入序列][21n a a a x = 和][21m b b b y=,观测离散信号的卷积和的波形。
4、由离散系统的差分方程求输出。
实验内容(二)、MATLAB 仿真1、考虑有限长信号1,05[]0,n x n n≤≤⎧=⎨⎩其余,05[]0,n n h n n≤≤⎧=⎨⎩其余利用conv 计算[][]*[]y n x n h n =的非零样本值,并将这些样本存入向量y 中。
西安电子科技大学 信号与系统课件第一章
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信号与系统 电子教案
1.2 信号的描述和分类 演示
2. 连续信号和离散信号
根据信号自变量为连续/离散的特点进行区分。 (1)连续时间信号: 在连续的时间范围内(-∞<t<∞)有定义的信号 称为连续时间信号,简称连续信号。函数值为连续时 常称为模拟信号。 这里的“连续”指函数的定义域—时间是连续的, 但可含间断点,至于值域可连续也可不连续。
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信号与系统 电子教案
1.1 绪论
二、系统的概念
信号的产生、传输和处理需要一定的物理装置, 这样的物理装置常称为系统。 一般而言,系统(system)是指若干相互关联的 事物组合而成具有特定功能的整体。 如手机、电视机、通信网、计算机网等都可以 看成系统。它们所传送的语音、音乐、图像、文字 等都可以看成信号。信号的概念与系统的概念常常 紧密地联系在一起。 系统的基本作用是对输入 信号进行加工和处理,将其转 激励 换为所需要的输出信号。
f(k)= {…,0,1,2,-1.5,2,0,1,0,…} ↑ k=0
通常将对应某序号m的序列值称为第m个样点的“样值”
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信号与系统 电子教案
1.2 信号的描述和分类 演示
3. 周期信号和非周期信号
周期信号(period signal)是定义在(-∞,∞)区 间,每隔一定时间T (或整数N),按相同规律重复 变化的信号。 连续周期信号f(t)满足 f(t) = f(t + mT),m = 0,±1,±2,…
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电子科技大学中山学院计算机组成原理实验1系统认识实验
实验一系统认识实验1. 实验目的(1) 建立对计算机组成及其原理的基本认识;(2) 熟悉实验箱的构成;(3) 熟悉联机软件CMA的使用。
2. 实验设备TD-CMA 教学实验系统一套,PC机一台。
3. 实验原理3.1 计算机系统的基本组成一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的,二者是一个有机的整体,必须协同工作才能发挥计算机的作用。
3.1.1 数字计算机的组成一台典型的数字计算机是由五大部分组成的,即运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备。
其基本硬件结构图如图1-1所示。
图1-1 数字计算机的基本硬件结构图运算器:是用来进行算术和逻辑运算的部件。
它由算术逻辑部件(ALU)和若干通用寄存器组成。
它的主要功能是进行加、减、乘、除等算术运算和实现“与”、“或”、“非”等逻辑运算。
存储器:用来存放程序和数据的部件。
它以单元为单位线性编址,按地址读/写其单元。
输入/输出设备:计算机由输入设备接受外部信息,通过输出设备将信息送往外部。
控制器:负责协调上述部件的操作,发出控制命令,是计算机的指挥中心。
它从存储器中取出指令,进行分析,然后发出由该指令规定的一系列微操作命令,通过控制所有其他部件来完成指令规定的功能。
通常,又把运算器和控制器合在一起称为中央处理器,即CPU。
由图1-1可以看出,在计算机中,基本上有两股信息在流动:一种为数据信息流,即各种原始数据、中间结果、程序等;而另一股为控制信息流,即由控制器发出的一系列微命令序列,用来控制装置的启动或停止,控制运算器按一定的步骤进行各种运算和处理,控制存储器进行读/写,控制输出设备输出结果等。
3.1.2 数字计算机的工作原理虽然计算机技术已经发展了几十年,计算机体系结构也发生了许多演变,但计算机一般还是基于冯·诺依曼原理来工作的。
冯·诺依曼机的主要特点如下:(1)计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件构成;(2)用二进制码表示指令和数据;(3)采用存储程序的工作方式。
信号与系统课后习题答案(西安电子科技大学)
(7)
所以, cos(8kπ
/ 7)
=
cos⎢⎣⎡87π
(k
+
N )⎥⎦⎤
,即 8π 7
N
=
2πn ,则有:
N
=
7 4
n
=
7(取n
=
4)
1.5 已知连续时间信号 x(t)和 y(t)分别如题图 1.2(a)、(b)所示,试画出下列各信号 的波形图:
解:
1.6 已知离散时间信号 x(k)和 y(k)分别如题图 1.3(a)、(b)所示,试画出下列序列 的图形:
+
Cuc′
(t
)
+
1 2
u(t)
----⑴
对回路①,有:
⎧− ⎪ ⎨ ⎪⎩iL
uR (t) + LiL′ (t) + u(t) =
(t)
=
CuC′
(t)
+
1 2
u(t)
0
⇒
u
R
(t
)
=
u
′′(t
)
+
1 2
u′(t
)
+
u(t
)
----⑵
⑴、⑵式联合求解得:
is
(t)
=
1 3
u′′(t)
+
1 6
u′
(t)
1
∞
解: f (t)δT (t) = t ∑δ (t − nT ) n=−∞
∴ f1 (t) = [ f (t)δT (t)]* gτ (t) f2 (t) = f (t)[δT (t) * gτ (t)]
解: 利用卷积的微积分性质
∫ [ ] y(t) =
电子科技大学实验报告
电 子 科 技 大 学实 验 报 告一、 实验室名称: 电子技术综合实验室二、 实验项目名称:现代电子技术综合实验三、 实验学时: 40四、 实验目的与任务:1、 熟悉系统设计与实现原理2、 掌握KEIL C51的基本使用方法3、 熟悉SMART SOPC 实验箱的应用4、 连接电路,编程调试,实现各部分的功能5、 完成系统软件的编写与调试五、 实验器材1、 PC 机一台2、 示波器、SMART SOPC 实验箱一套六、 实验原理、步骤及内容(一)试验要求1、程序开始后:当只有第1个发光二极管亮时,同时第1个数码管显示数字1,其余显示”-”;持续0.5秒之后,只有第2个发光二极管亮,同时电子科技大学实验报告【最新资料,WORD 文档,可编辑修改】第2个数码管显示数字2,其余显示”-”;再过0.5秒,只有第3个发光二极管亮,同时第3个数码管显示数字3,其余显示”-”;……;间隔0.5秒后,只有第8个发光二极管亮,同时第8个数码管显示数字8,其余显示”-”。
此后进入循环状态。
循环过程中,按按键进入任务2。
2、停止任务1中发光二极管显示,数码管的第1、2位显示学号最后二位,第4、5位显示电机转速(初始转速30)。
第7、8位实现秒表功能,从5.0开始倒计时,计时到0.0后程序自动进入任务3.3、数码管的第1、2位显示电机转速,第3、4 、 5、6位显示”-”, 第7、8位显示二位电压值(0.0~2.4V),增减调节电压值,电机转速(初始转速30)能够跟随电压增减以10倍变化量(0~24),进行加减速变化。
按按键进入任务1。
(二)实验内容1、硬件设计PDIP40封装80C51引脚布局图 SmartSOPC相配套的基于8051单片机的Quick51核心板2、各部分硬件原理数码管动态扫描原理:动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在一起,由位选线控制是哪一位数码管有效。
选亮数码管采用动态扫描显示。
所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选,利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用,使人的感觉好像各位数码管同时都在显示。
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电 子 科 技 大 学
实 验 报 告
学生:xxx 学 号:2901305032 指导教师:琳莉
一、实验室名称:信号与系统实验室
二、实验项目名称:表示信号、系统的MATLAB 函数、工具箱
三、实验原理:
利用MATLAB 强大的数值处理工具来实现信号的分析和处理,首先就是要学会应用MATLAB 函数来构成信号。
常见的基本信号可以简要归纳如下:
1、单位抽样序列
⎩⎨⎧=01)(n δ 00
≠=n n
在MATLAB 中可以利用zeros()函数实现。
;1)1();
,1(==x N zeros x
如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位,得到)(k n -δ即:
⎩⎨
⎧=-01)(k n δ 0≠=n k n
2、单位阶跃序列 ⎩⎨⎧01)(n u 00<≥n n
在MATLAB 中可以利用ones()函数实现。
);,1(N ones x =
3、正弦序列 )/2sin()(ϕπ+=Fs fn A n x
采用MATLAB 实现
)/***2sin(*1
:0fai Fs n f pi A x N n +=-=
4、复正弦序列 n j e n x ϖ=)(
采用MATLAB 实现
)**ex p(1
:0n w j x N n =-= 5、指数序列
n a n x =)(
采用MATLAB 实现
n a x N n .^1
:0=-= 四、实验目的:
1、加深对常用离散信号的理解;
2、熟悉表示信号的基本MATLAB 函数。
五、实验容:
MATLAB 仿真
六、实验器材(设备、元器件):
计算机、MATLAB 软件。
七、实验步骤:
1、编制程序产生上述5种信号(长度可输入确定),并绘出其图形。
2、在310≤≤n 画出下面每一个信号:
1223[]sin()cos()
44[]cos ()4
[]sin()cos()48n
n
x n n
x n n n x n πππππ=== 八、实验数据及结果分析:
代码及图像:
(1)
n=[-20:20];
x=[zeros(1,20) 1 zeros(1,20)];
stem(n,x);grid on;
n=[-20:20];
pi=3.1415926;
x=sin(pi*n/4); stem(n,x);grid on;
n=[-20:20];
pi=3.1415926;
x1=sin(pi*n/4+pi/4)
x2=sin(pi*(-n)/4+pi/4); y=(x1+x2)/2;
z=(x1-x2)/2;
stem(n,x1);grid on;
stem(n,y);grid on;
stem(n,z);grid on;
(2)
x
[n]
1
n=0:1:31;
x1=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/4);
stem(n,x1,'filled');grid on;
[n]
x
2
n=0:1:31;
x2=cos(pi*n/4).*cos(pi*n/4);
stem(n,x2,'filled');grid on;
[n]
x
3
n=0:1:31;
x3=sin(pi*n/4).*cos(pi*n/8);
stem(n,x3,'filled');grid on;。