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信号与系统课程设计教案

第一篇：信号与系统课程设计教案信号与系统课程设计教案一、matlab工作空间介绍。二、信号处理部分：1）信号的产生，matlab工具箱，自己编程函数仿真，导入实际数据。2）信号的卷积，奇偶分解，各种性质的验证。3）信号分解的基本原理。4）信号分解的算法实现，自己编程验证。5）结合实验给出实验分析和结论。三、离散信号处理部分：1）信号分解算法的离散化。2）信号分解的基本原理。3）信号分解的算法实现，自己编程验证。4）结合实验给出实验分析和结论。四、信号滤波处理部分：1）将信号进行傅里叶分解。2）在频率域进行理想滤波。3）将信号变换到时间域。4）结合实验结果给出实验分析和结论。五、连续系统分析部分：1）电路系统建模或者已有微分系统方程。2）根据输入求解系统的响应。3）求解系统的单位冲激响应。4）编程实现，验证系统的因果性，稳定性。六、离散系统分析部分：1）电路系统建模或者已有差分系统方程。2）根据输入求解系统的响应。3）求解系统的单位脉冲响应。4）编程实现，验证系统的因果性，稳定性。实验报告组成：1、实验基本原理2、理论分析求解3、实验编程验证4、实验结果分析。一、基本函数：1、函数变量的定义。syms是定义符号变量sym是将字符或者数字转换为字符比如symsxy%就是定了符号变量xy以后xy就可以直接使用sys('a+b')%就是将a+b转化为符号表达式。2、单位阶跃信号。Heaviside()。symst;f=heaviside(t-4)；或者f=@(t)heaviside(t-4);ezplot(f,[05])3、单位冲激信号f=@(x)dirac(x-2);二、示例演示分析示例1：1设f(t)e2tu(t)，画出该信号的及其幅频图。21、概述：掌握信号傅立叶变换的计算方法。2、设计任务，即要设计的主要内容和要求等掌握信号傅立叶变换的计算方法以及程序求解方法。3、设计原理4、设计方案5、测试过程及结果6、结论或小结第一步，计算信号的傅里叶变换第二步，理论分析第三步，实验验证symstvwx;x=1/2*exp(-2*t)*sym('heaviside(t)');F=fourier(x);subplot(211);ezplot(x);subplot(212);ezplot(abs(F));第四步，实验分析示例2：周期信号的傅里叶级数将振幅为1Hz的正弦波和振幅为0.5的5Hz的正弦波相加进行分析，研究能否从中分析出含有这两种频率的信号。1、信号源仿真f(t)sin(2t)sin(25t)。2、理论分析运用什么工具来做，实信号的傅里叶级数展开式2Takf(t)cos(kw0t)dtT02Tbkf(t)sin(kw0t)dtT02Nakf(n)cos(nw0k)Nn02Nbkf(n)sin(nw0k)Nn02akN2bkNf(n)cos(2nk/N)n0NNf(n)sin(2nk/N)n0ckak2bk23、实验验证clearallN=256;dt=0.02;n=0:N-1;t=n*dt;x=sin(2*pi*t)+0.5*sin(2*pi*5*t);%Ðźżӵõ½µÄºÏ³ÉÐźm=floor(N/2)+1;a=zeros(1,m);b=zeros(1,mfork=0:m-1forii=0:N-1a(k+1)=a(k+1)+2/N*x(ii+1)*cos(2*pi*k*ii/N);b(k+1)=b(k+1)+2/N*x(ii+1)*sin(2*pi*k*ii/N);endc(k+1)=sqrt(a(k+1).^2+b(k+1).^2);endsubplot(2,1,1),plot(t,x);title('原始信号'),xlabel('时间/s')subplot(2,1,2),plot((0:m-1)/(N*dt),c)title('Fourier变换'),xlabel('频率/Hz'),ylabel(幅度')4、实验分析示例3：傅里叶变换的数值计算离散理论分析：F(w)f(t)ejwtndtlimnf(n)ejwn，因为信号为衰减信号，可以得到下面近似：nN1F(k)F(kw1)n0f(n)ejkw1n,w12。N1,t1已知门信号g(t)，求其傅里叶变换，并画出图形。0,t11、计算信号的傅里叶变换：傅里叶变换可求得该信号的频谱为F(w)2sa(w)；2、理论分析：该信号的频谱为F(w)2sa(w)，第一个过零点频率为，一般将此频率认为信号的有效带宽，故采样频率应该大于有效带宽的两倍，但是因为F(w)在有效带宽外有频谱泄露，