信号与系统综合实验项目信号与系统综合实验项目竞
信号与系统综合设计实验项目
实 验 指 导
项目一 用MATLAB 验证时域抽样定理
目的：
通过MATLAB 编程实现对时域抽样定理的验证，加深抽样定理的理解。同时训练应用计算机分析问题的能力。
任务：
连续信号f(t)=cos(8*pi*t)+2*sin(40*pi*t)+cos(24*pi*t)，经过理想抽样后得到抽样信号fs(t)，通过理想低通滤波器后重构信号f(t)。
方法：
1、确定f(t)的最高频率fm 。对于无限带宽信号，确定最高频率fm 的方法：设其频谱的模降到10-5左右时的频率为fm 。
2、确定Nyquist 抽样间隔T N 。选定两个抽样时间：T S
3、MATLAB 的理想抽样为
n=-200:200;nTs=n*Ts; 或 nTs=-0.04:Ts:0.04
4、抽样信号通过理想低通滤波器的响应
理想低通滤波器的冲激响应为 )()()()(2ωωωπωωj H G T t Sa T t h C S C C S
+?= 系统响应为
)()()(t h t f t y S *=
由于 ∑∑∞-∞=∞-∞=-=-=n S S n S S nT t nT f nT
t t f t f )()()()
()(δδ 所以 )]
([)()()()()(S C n S C S C C S n S S nT t Sa nT f T t Sa T nT t nT f t y -=*-=∑∑∞-∞=∞-∞=ωπωωπωδ MATLAB 计算为
ft=fs*Ts*wc/pi*sinc((wc/pi)*(ones(length(nTs),1)*t-nTs'*ones(1,length(t))));
要求（画出6幅图）：
当T S 1、在一幅图中画原连续信号f(t)和抽样信号f S (t)。f(t)是包络线，f S (t)是离散信号。 2、画出重构的信号y(t)。 3、画出误差图，即 error=abs(f(t)-y(t))的波形。 当T S >T N 时同样可画出3幅图。 目的： 周期信号输入连续系统的响应可用傅里叶级数分析。由于计算过程烦琐，最适合用MATLAB 计算。通过编程实现对输入信号、输出信号的频谱和时域响应的计算，认识计算机在系统分析中的作用。 任务： 线性连续系统的系统函数为1 1)(+=ωωj j H ，输入信号为周期矩形波如图1所示，用MATLAB 分析系统的输入频谱、输出频谱以及系统的时域响应。 图1 方法： 1、确定周期信号f(t)的频谱n F &。基波频率Ω。 2、确定系统函数)(Ωjn H 。 3、计算输出信号的频谱 n n F jn H Y &&)(Ω= 4、系统的时域响应 ∑∞ -∞=Ω=n t jn n e Y t y &)( MATLAB 计算为 y=Y_n*exp(j*w0*n'*t); 要求（画出3幅图）： 1、在一幅图中画输入信号f(t)和输入信号幅度频谱|F(j ω)|。用两个子图画出。 2、画出系统函数的幅度频谱|H(j ω)|。 3、在一幅图中画输出信号y(t)和输出信号幅度频谱|Y(j ω)|。用两个子图画出。 目的： 周期信号输入连续系统的响应也可用拉氏变换分析。用MATLAB 的符号计算功能，通过编程实现对系统瞬态响应和稳态响应的分析，加深理解拉氏变换在分析系统中的作用。 任务： 线性连续系统的系统函数为1 1)(+= s s H ，输入信号为周期矩形波如图2所示，用MATLAB 分析系统的响应和稳态响应。 图2 方法： 1、确定第一个周期拉氏变换)(0s F 。 2、确定前6个周期的拉氏变换)(s F 。 3、计算输出信号的拉氏变换 )()()(s F s H s Y = 4、系统的时域响应 )()(s Y t y ? MATLAB 计算为 y=ilaplace(Y); 5、系统的稳态响应和稳态值，即经过4个周期后，系统响应趋于稳态，两个稳态值可取为 t=8s 和t=8.5s 要求： 1、画出输入信号f(t)波形。 2、画出系统输出信号y(t)的波形。 3、画出系统稳态响应yss(t)的波形，4个周期后。并计算出稳态值。 注：信号与系统实验中的第7个实验为综合性设计实验，每个同学可在以上三个实验项目中任选做一个实验项目。本实验项目评分为40分。第16周五前交纸质实验报告。 实验二、信号与系统时域分析的MATLAB 实现 一、实验目的 掌握利用Matlab 求解LTI 系统的冲激响应、阶跃响应和零状态响应，理解卷积概念。 二、实验内容 1、 卷积运算的MA TLAB 实现： （1） 计算连续信号卷积用MATLAB 中的函数conv ，可编写连续时间信号卷积通用函 数sconv ， function [f,n]=sconv(f1,f2,n1,n2,p) f=conv(f1,f2);f=f*p; n3=n1(1)+n2(1); n4=n1(end)+n2(end); n=n3:p:n4; 例2.1 )()()(21t f t f t f *= p=0.01; n1=-1:p:1; f1=ones(1,length(n1)); n2=0:p:1; f2=2*n2; [f,n]=sconv(f1,f2,n1,n2,p); subplot(3,1,1),plot(n1,f1), axis([-1.5,1.5,0,2]),grid on subplot(3,1,2),plot(n2,f2), axis([-0.1,1.2,0,3]),grid on subplot(3,1,3),plot(n,f),axis([-1.5,5,0,2]),grid on 利用此例验证两个相同的门函数相卷积其结果为一个等腰三角形，两个不同的门函数相卷积 其结果为一个等腰梯形： <1>相同： p=0.01; n1=-1:p:1; f1=ones(1,length(n1)); n2=-1:p:1; f2=ones(1,length(n2)); [f,n]=sconv(f1,f2,n1,n2,p); subplot(3,1,1),plot(n1,f1), axis([-1.5,1.5,0,2]),grid on subplot(3,1,2),plot(n2,f2), axis([-0.1,1.2,0,3]),grid on subplot(3,1,3),plot(n,f),axis([-5,5,0,2]),grid on <2>、不同： p=0.01; n1=-1:p:1; f1=ones(1,length(n1)); n2=-3:p:1; f2=ones(1,length(n2)); [f,n]=sconv(f1,f2,n1,n2,p); subplot(3,1,1),plot(n1,f1), axis([-1.5,1.5,0,2]),grid on subplot(3,1,2),plot(n2,f2), axis([-4,1.2,0,3]),grid on subplot(3,1,3),plot(n,f),axis([-5,5,0,5]),grid on 第一个信号实验的题目 1实现下列常用信号 （1）(5)u t +；（2）(1)t δ-；（3）cos(3)sin(2)t t +；（4）()[(1)(2)]f t t u t t u t t =?---； （5）0.5()4cos(),010t f t e t t π-=?= 2连续信号的基本运算与波形变换 已知信号2 2,2 1 ()33 t t f t ? -+-≤≤?=???，试画出下列各函数对时间t 的波形： （1）()f t -（2）(2)f t -+（3）(2)f t （4）1 (1)2 d f t dt +（5）(2)t f d ττ-∞-? 3连续信号的卷积运算 实现12()()f t f t *，其中1()f t 、2()f t 从第2个题目中任选3对组合。 4连续系统的时域分析 （1） 描述某连续系统的微分方程为()2()()()2()y t y t y t f t f t ''''++=+，求当输入信号为 2()2()t f t e u t -=时，该系统的零状态响应()y t 。 （2） 已知描述某连续系统的微分方程为2()()3()()y t y t y t f t '''+-=，试用MATLAB 绘出 该系统的冲激响应和阶跃响应的波形。 实验一答案： （1）(5)u t +在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下： （2）(1)t δ-在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下： （3）cos(3)sin(2)t t +在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下： （4）()[(1)(2)]f t t u t t u t t =?---在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下： （5）0.5()4cos(),010t f t e t t π-=?=在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下： 作业指导书WORK INSTRUCTION 文件名称：Doc. Name Fujitsu产品可靠性试验作业指 导书 Fujitsu’s Product Reliability Test WI 文件编号： Doc. No. WI/750/050 拟制部门：Prepared by RTC版号： Version A/0 受控印章Ctrl. Stamp 受控副本章Ctrl. copy 一. 温湿(带操作)试验 1 目的 评价产品在温湿条件下使用和贮存的可靠性. 2 适用范围 适用于中名(东莞)电子有限公司生产的Fujitsu计算机音箱产品. 3 试验设备 恒温恒湿试验箱、噪音发生器 4 试验步骤 4.1 环境条件:温度:15℃～30℃,相对湿度:35%～80%. 4.2 取1对(或以上)无包装的合格样品. 4.3 将样品(工作状态下)放入恒温恒湿试验箱内(温度:30°C,RH:90%),2小时后,取出样品,在室温下放 置1小时. 4.4 试验后,检查样品的外观和功能. 5 质量要求 5.1 试验后,产品的外观和功能应正常,样品应无异音. 5.2 试验前、后,样品的灵敏度变化须小于3dB. 6 参考文件 《Fujitsu可靠性试验项目》客户数据 7 记录保存年限 《RTC试验报告》750PR002 3年 二. 低温(带操作)试验 1 目的 评价产品在低温条件下使用和贮存的可靠性. 2 适用范围 适用于中名(东莞)电子有限公司生产的Fujitsu计算机音箱产品. 3 试验设备 冰箱、噪音发生器. 4 试验步骤 4.1 环境条件:温度:15℃～30℃,相对湿度:35%～80%. 4.2 取1对(或以上)无包装的合格样品. 4.3 将样品(工作状态下)放入冰箱内(温度:0°C),8小时后,取出样品,在室温下放置1小时. 4.4 试验后,检查样品的外观和功能. 5 质量要求 5.1 试验后,产品的外观和功能应正常,样品应无异音. 5.2 试验前、后,样品的灵敏度变化须小于3dB. 6 参考文件 《Fujitsu可靠性试验项目》客户数据 《信号与系统及MATLAB实现》实验指导书 前言 长期以来，《信号与系统》课程一直采用单一理论教学方式，同学们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，但是由于本课程数学公式推导较多，概念抽象，常需画各种波形，作题时难免花费很多时间，现在，我们给同学们介绍一种国际上公认的优秀科技应用软件MA TLAB，借助它我们可以在电脑上轻松地完成许多习题的演算和波形的绘制。 MA TLAB的功能非常强大，我们此处仅用到它的一部分，在后续课程中我们还会用到它，在未来地科学研究和工程设计中有可能继续用它，所以有兴趣的同学，可以对MA TLAB 再多了解一些。 MA TLAB究竟有那些特点呢？ 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； MA TLAB的这些特点，深受大家欢迎，由于个人电脑地普及，目前许多学校已将它做为本科生必须掌握的一种软件。正是基于这些背景，我们编写了这本《信号与系统及MA TLAB实现》指导书，内容包括信号的MA TLAB表示、基本运算、系统的时域分析、频域分析、S域分析、状态变量分析等。通过这些练习，同学们在学习《信号与系统》的同时，掌握MA TLAB的基本应用，学会应用MA TLAB的数值计算和符号计算功能，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，将课程的重点、难点及部分习题用MA TLAB进行形象、直观的可视化计算机模拟与仿真实现，加深对信号与系统的基本原理、方法及应用的理解，为学习后续课程打好基础。另外同学们在进行实验时，最好事先预习一些MA TLAB的有关知识，以便更好地完成实验，同时实验中也可利用MA TLAB的help命令了解具体语句以及指令的使用方法。 信号与线性系统分析 实验报告 学院：xxxxxxxxxxxxxxx 班级： xxxxxxxxxxxxxx 学号： xxxxxxxxxxxx 姓名： xxxxxxxx 2011-12-13 实验一1. 产生-10 f=heaviside(t); plot(t,f) axis([-1,3,-0.2,1.2]) 阶跃波形图： 3.画出f=exp(-2*t) .*heaviside(t). 代码： f=exp(-2*t) .*heaviside(t); plot(t,f) axis([-1,5,-0.1,0.4]) 波形图： 3. 正弦函数程序函数单数代码：t=-pi:pi/40:pi; f=sin(2*pi*50*t); plot(t,f) axis([-3,3,-1.5,1.5]) 波形图： 实验二 连续信号的时域描述与运算 一.信号的平移和反转 1.将函数u（t）=heaviside(t); 代码： function f=u(t); f=heaviside(t); 2.画出f(t)=t*[u(t)-u(t-1)] 代码： f=t.*[u(t)-u(t-1)]; plot(t,f) axis([-3,3,-0.1,1.2]) 波形图： 定义initialsignal（t）= t*[u(t)-u(t-1)]; 代码： function f=initialsignal(t); f=t.*[u(t)-u(t-1)]; 波形的平移和反转过程： 代码： t=-2:0.01:2; f=initialsignal(t); subplot(231) plot(t,f) f1=initialsignal(t+1); 实验一 常用信号分类与观察 一、实验目的 1、了解单片机产生低频信号源； 2、观察常用信号的波形特点及产生方法； 3、学会使用示波器对常用波形参数的测量。 二、实验内容 1、信号的种类相当的多，这里列出了几种典型的信号，便于观察。 2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。 三、实验原理 对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。 信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。常用信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。 1、正弦信号：其表达式为)sin()(θω+=t K t f ，其信号的参数：振幅K 、角频率ω、与初始相位θ。其波形如下图所示： 图 1-5-1 正弦信号 2、指数信号：指数信号可表示为at Ke t f =)(。对于不同的a 取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示： 图 1-5-2 指数信号 3、指数衰减正弦信号：其表达式为 ?? ? ??><=-)0()sin()0(0)(t t Ke t t f at ω 其波形如下图： 图 1-5-3 指数衰减正弦信号 4、抽样信号：其表达式为： sin ()t Sa t t = 。)(t Sa 是一个偶函数，t = ±π,±2π,…,±n π时，函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信号如下图所示： 作 业 指 导 书 WORK INSTRUCTION 文件名称： Doc. Name Fujitsu 产品可靠性试验作业指 导书 Fujitsu’s Product Reliability Test WI 文件编号： Doc. No. WI/750/050 拟制部门： RTC 版 号： A/0 5.1 试验后,产品的外观和功能应正常,样品应无异音. 5.2 试验前、后,样品的灵敏度变化须小于3dB. 6 参考文件 《Fujitsu可靠性试验项目》客户数据 7 记录保存年限 《RTC试验报告》750PR002 3年 二. 低温(带操作)试验 1 目的 评价产品在低温条件下使用和贮存的可靠性. 2 适用范围 适用于中名(东莞)电子有限公司生产的Fujitsu计算机音箱产品. 3 试验设备 冰箱、噪音发生器. 4 试验步骤 4.1 环境条件:温度:15℃～30℃,相对湿度:35%～80%. 4.2 取1对(或以上)无包装的合格样品. 4.3 将样品(工作状态下)放入冰箱内(温度:0°C),8小时后,取出样品,在室温下放置1小时. 4.4 试验后,检查样品的外观和功能. 5 质量要求 5.1 试验后,产品的外观和功能应正常,样品应无异音. 5.2 试验前、后,样品的灵敏度变化须小于3dB. 6 参考文件 《Fujitsu可靠性试验项目》客户数据 7 记录保存年限 《RTC试验报告》750PR002 3年 三. 高温高湿(带操作)试验 1 目的 评价产品在高温高湿条件下使用和贮存的可靠性,并确认胶脚(c ushion)是否影响涂装面(产品如有胶脚(c ushion)贴在涂装面上时). 2 适用范围 适用于中名(东莞)电子有限公司生产的Fujitsu计算机音箱产品. 3 试验设备 恒湿恒湿试验箱、噪音发生器 4 试验步骤 4.1 环境条件:温度:15℃～30℃,相对湿度:35%～80%. 4.2 取1对(或以上)无包装的合格样品. 信号与系统综合实验项目doc 信号与系统综合实验项目 (竞 实 验 指 导 项目一 用MATLAB 验证时域抽样定理 目的： 通过MATLAB 编程实现对时域抽样定理的验证，加深抽样定理的明白得。同时训练应用运算机分析咨询题的能力。 任务： 连续信号f(t)=cos(8*pi*t)+2*sin(40*pi*t)+cos(24*pi*t)，通过理想抽样后得到抽样信号fs(t)，通过理想低通滤波器后重构信号f(t)。 方法： 1、确定f(t)的最高频率fm 。关于无限带宽信号，确定最高频率fm 的方法：设其频谱的模降到10-5左右时的频率为fm 。 2、确定Nyquist 抽样间隔T N 。选定两个抽样时刻：T S 学生实验报告 （理工类） 课程名称：信号与线性系统专业班级：M11通信工程 学生学号：1121413017 学生姓名：王金龙 所属院部：龙蟠学院指导教师：杨娟 20 11 ——20 12 学年第 1 学期 金陵科技学院教务处制 实验报告书写要求 实验报告原则上要求学生手写，要求书写工整。若因课程特点需打印的，要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。 实验报告书写说明 实验报告中一至四项内容为必填项，包括实验目的和要求；实验仪器和设备；实验内容与过程；实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。 填写注意事项 （1）细致观察，及时、准确、如实记录。 （2）准确说明，层次清晰。 （3）尽量采用专用术语来说明事物。 （4）外文、符号、公式要准确，应使用统一规定的名词和符号。 （5）应独立完成实验报告的书写，严禁抄袭、复印，一经发现，以零分论处。 实验报告批改说明 实验报告的批改要及时、认真、仔细，一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制，具体评分标准由各院部自行制定。 实验报告装订要求 实验批改完毕后，任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列，装订成册，并附上一份该门课程的实验大纲。 实验项目名称：常用连续信号的表示 实验学时： 2学时 同组学生姓名： 无 实验地点： A207 实验日期： 11.12.6 实验成绩： 批改教师： 杨娟 批改时间： 一、实验目的和要求 熟悉MATLAB 软件；利用MATLAB 软件，绘制出常用的连续时间信号。 二、实验仪器和设备 586以上计算机，装有MATLAB7.0软件 三、实验过程 1. 绘制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=（），其中A=1，πω2=，6/π?=； 2. 绘制指数信号at Ae t (f =），其中A=1，0.4a -=； 3. 绘制矩形脉冲信号，脉冲宽度为2； 4. 绘制三角波脉冲信号，脉冲宽度为4；斜度为0.5； 5. 对上题三角波脉冲信号进行尺度变换，分别得出)2t (f ，)2t 2(f -； 6. 绘制抽样函数Sa （t ）,t 取值在-3π到+3π之间； 7. 绘制周期矩形脉冲信号，参数自定； 8. 绘制周期三角脉冲信号，参数自定。 四、实验结果与分析 1．制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=（），其中A=1，πω2=，6/π?= 实验代码： A=1; 可靠性试验管理规范 （IATF16949-2016/ISO9001-2015） 1.0目的： 为规范可靠性试验作业流程，保证出货产品的质量满足客户的需求，特制定本检查指引。 2.0适用范围： 适用制造中心生产的所有机顶盒试验及其他客户所要求试验的产品。 3.0名词定义： 无 4.0职责： 品保课负责落实本指引规定相关事宜，各相关部门配合执行。 5.0作业内容: 5.1 试验要求与标准不同客户的产品要求与标准都有差别，具体选择参照不同客户的要求与标准执行。 5.2 试验项目： 5.2.1高温老化试验： 试验员对量产的机顶盒进行高温老化试验，具体操作与标准请参照《高温老化作业指导书》执行；并将结果记录与【高温老化报表】中。如在老化过程中出现不良现象需及时反馈到QE和工程人员分析并记录与【可靠性试验不合格分析改善报告】。 5.2.2 高低压开关冲击试验： 1）试验前,将接触调压器电源根据试验要求进行电压调整； 2）每个产品根据机型电压范围，在90V、135V、260V各电压段每4分钟切换一次电压，通电3分钟，再断电1分钟，冲击时间至少1小时。具体操作与标准请参照《高低压开关状态试验作业指导书》执行，并将试验结果记录在【高低压开关状态试验报表】中。如在试验过程中出现不良现象需及时反馈到QE和程人员分析并记录与【可靠性试验不合格分析改善报告】。 3）每天对高低压冲击仪器的输出高、中、低电压用万用表进行电压点检，并将点检结果记录在【高低压冲击电压点检表】。 5.2.3 模拟运输振动试验： 将QA抽检后的产品按每天订单量的2%进行振动试验，具体操作与标准请参照《模拟运输振动作业指导书》执行，并将试验结果记录在【模拟运输振动测试报表】中。如在测试过程中出现不良现象需及时反馈到QE和工程人员分析并记录与【可靠性试验不合格分析改善报告】 5.2.4 恒温恒湿试验： 将QA抽检后的产品按每个订单量抽取5台进行高、低温试验，具体操作与标准请参照《恒温恒湿作业指导书》执行，并将试验结果记录在【恒温恒湿测试报表】中。如在测试过程中出现不良现象需及时反馈到QE和工程人员分析并记录与【可靠性试验不合格分析改善报告】 5.2.5 跌落试验： 将QA抽检报的产品均需做一角三梭六面跌落试验，跌落试验的数量至少为1箱，具体操作与标准请参照【跌落试验作业指导书】执行，并将试验结果记录在【跌落测试报告】中。如在测试后出现不良现象需及时反馈到QE和工程人员 信号与线性系统课程设计 报告 课题五基于FIR滤波的语音信号处理系统设计 班级: 姓名： 学号： 组号及同组人： 成绩： 指导教师： 日期： 课题五基于FIR滤波的语音信号处理系统设计 摘要：MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB 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。 MATLAB特点：1) 高效的数值计算及符号计算功能,能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来;2) 具有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,使学者易于学习和掌握;4)功能丰富的应用工具箱,为用户提供了大量方便实用的处理工具。 关键词：GUI界面，信号采集，内插恢复，重采样，滤波器 一、课程设计目的及意义 本设计课题主要研究数字语音信号的初步分析方法、FIR数字滤波器的设计及应用。通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的： （1）熟悉Matlab软件的特点和使用方法。 （2）熟悉LabVIEW虚拟仪器的特点以及采用LabVIEW进行仿真的方法。 （3）掌握信号和系统时域、频域特性分析方法。 （4）掌握FIR数字滤波器的设计方法（窗函数设计法、频率采样设计法）及应用。 （5）了解语音信号的特性及分析方法。 （6）通过本课题的设计，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 二、课题任务 （一）简单数字语音信号处理系统的Matlab设计。 使用GUI进行系统的图形用户界面设计，在该界面中包括对语音信号的读取，对信号的时域，频域分析，添加噪声，设计FIR数字滤波器(利用窗函数设计法、频率采样设计法任选)实现噪声滤除。具体任务如下： （1）对语音信号进行采集（读取），对数字语音信号加入干扰噪声，画出原始信号及带噪信号的时域波形，利用FFT进行频域分析，画出相应波形，并对语音进行播放。 （3）根据对语音信号及噪声的实际情况分析，选择适当的FIR数字滤波器进行设计，并对噪声进行滤除。 Chapter 9 9.21 Solution: (a). Q )()()(32t u e t u e t x t t ??+= ∴ )3)(2(523121)(+++=+++=s s s s s s X , 2}Re{?>s (b). Q )()5(sin )()(54t u t e t u e t x t t ??+= ∴ )55)(55)(4(70155)5(541)(222j s j s s s s s s s X ?++++++=++++=, 4}Re{?>s (i). Q )()()(t u t t x +=δ ∴ s s s s X 111)(+=+=, 0}Re{>s (f). Q )3()3()(t u t t x +=δ ∴ s s s s X 333/13131)(+=?+=, 0}Re{>s 9.22 Solution: (a). Q 1211/6/6()9(3)(3)33 j j X s s s j s j s j s j ?===+++?+?,0}Re{>s ∴ 3311()()()(sin 3)()663j t j t j j x t e u t e u t t u t ?=? += (b). Q 221/21/2()9(3)(3)33s s X s s s j s j s j s j = ==+++?+?,0}Re{>s ∴ 33211()()()(cos3)()22 j t j t x t e u t e u t t u t ?=+= (c) From the property of shifting in the time-domain and (b),we can get 22()(cos(3))()()9s x t t u t s ??=??? ?+,Re{}0s < So 2()cos(3)()()9 s g t t u t G s s =???=+,Re{}0s < From the property of shifting in the s-domain,we can get 321()(1)(1)9 s X s G s s +==+++,Re{}1s 手机可靠性测试规范 1. 目的 此可靠性测试检验规范的目的是尽可能地挖掘由设计，制造或机构部件所引发的机构部分潜在性问题，在正式生产之前寻找改善方法并解决上述问题点，为正式生产在产品质量上做必要的报证。 2. 范围 本规范仅适用于CECT通信科技有限责任公司手机电气特性测试。 3. 定义 UUT (Unit Under Test) 被测试手机 EVT (Engineering Verification Test) 工程验证测试 DVT (Design Verification Test) 设计验证测试 PVT (Product Verification Test) 生产验证测试 4. 引用文件 GB/T2423.17-2001 盐雾测试方法 GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验(试验Ab：低温) GB/T 2423.2-1995 电工电子产品环境试验(试验Bb：高温) GB/T 2423.3-1993 电工电子产品环境试验(试验Ca：恒定湿热) GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验(自由跌落) GB/T 2423.11-1997 电工电子产品环境试验(试验Fd: 宽频带随机振动) GB 3873-83 通信设备产品包装通用技术条件 《手机成品检验标准》XXX公司作业指导书 5. 测试样品需求数 总的样品需求为12pcs。 6. 测试项目及要求 6.1 初始化测试 在实验前都首先需要进行初始化测试，以保证UUT没有存在外观上的不良。如果碰到功能上的不良则需要先记录然后开始试验。在实验后也要进行初始化测试，检验经过实验是否造成不良。具体测试请参见《手机成品检验标准》。 6.2 机械应力测试 6.2.1 正弦振动测试 测试样品： 2 台 广州大学 综合设计性实验 报告册 实验项目选频网络的设计及应用研究 学院物电学院年级专业班电子131 姓名朱大神学号成绩 实验地点电子楼316 指导老师 《综合设计性实验》预习报告 实验项目：选频网络的设计及应用研究 一 引言： 选频网络在信号分解、振荡电路及其收音机等方面有诸多应用。比如，利用选频网络可以挑选出一个周期信号中的基波和高次谐波。选频网络的类型和结构有很多，本实验将通过设计有源带通滤波器实现选频。 二 实验目的： （1）熟悉选频网络特性、结构及其应用，掌握选频网络的特点及其设计方法。 （2）学会使用交流毫伏表和示波器测定选频网络的幅频特性和相频特性。 （3）学会使用Multisim 进行电路仿真。 三 实验原理： 带通滤波器： 这种滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过，而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减和抑制。 典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成，如图1所示。 电路性能参数可由下面各式求出。 通带增益：CB R R R R A f vp 144+= 其中B 为通频带宽。 中心频率：)1 1(121 3 12 20R R C R f += π 通带宽度：)2 1(14 321R R R R R C B f -+= 品质因数：B f Q 0 = 此电路的优点是，改变f R 和4R 的比值，就可以改变通带宽度B 而不会影响中心频率0f 。 四 实验内容： 设计一个中心频率Hz f 20000=，品质因数5>Q 的带通滤波器。 五 重点问题： （1）确定带通滤波器的中心频率、上限频率及下限频率。 （2）验证滤波器是否能筛选出方波的三次谐波。 六 参考文献： [1]熊伟等.Multisim 7 电路设计及仿真应用.北京：清华大学出版社，2005. [2]吴正光，郑颜.电子技术实验仿真与实践.北京：科学出版社，2008. [4]童诗白等.模拟电子技术基础（第三版）.北京：高等教育出版社， 2001. 图1 二阶带通滤波器 信号与线性系统实验指导书 《信号与线性系统》课程组 2006年9月修订 《信号与系统》实验箱简介 信号与系统实验箱有TKSS－A型、TKSS－B型和TKSS－C型三种。其中B型和C型实验箱除实验项目外，还带有与实验配套的仪器仪表。 TKSS－A型实验箱提供的实验模块有：用同时分析方法观测方波信号的频谱、方波的分解、各类无源和有源滤波器（包括LPF、HPF、BPF、BEF）、二阶网络状态轨迹的显示、抽样定理和二阶网络函数的模拟等。 TKSS－B型实验箱提供的实验模块与“TKSS－A型”基本一样，增加了函数信号发生器（可选择正弦波、方波、三角波输出，输出频率范围为20Hz～100KHz）、频率计（测频范围0～500KHz）、数字式交流电压表（测量范围10mV～20mV，10Hz～200KHz）等仪器。 TKSS－C型实验箱的实验功能和配备与“TKSS－B型”基本一样，增加了扫频电源（采用可编程逻辑器件ispLSI1032E和单片机AT89C51设计而成），它可在15Hz～50KHz的全程范围内进行扫频输出，亦可选定在某一频段（分9段）范围内的扫频输出，提供11档扫速，亦可选用手动点频输出，此外还有频标指示，亦可作频率计使用。 实验一无源和有源滤波器 一、实验目的 1、了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性。 2、对比研究无源和有源滤波器的滤波特性。 3、学会列写无源和有源滤波器网络函数的方法。 二、原理说明 1、滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络，它允许某 些频率（通常是某个频带范围）的信号通过，而其他频率的信号受到 衰减或抑制，这些网络可以是由RLC元件或RC元件构成的无源滤 波器，也可以是由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。 2、根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分 为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）和 带阻滤波器（BEF）四种。我们把能够通过的信号频率范围定义为通 带，把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。而通带与阻带的 分界点的频率f c称为截止频率或称转折频率。图1－1中的A up为通 带的电压放大倍数，f0为中心频率，f cL和f cH分别为低端和高端截止 频率。 中南大学 信号与系统试验报告 姓名: 学号: 专业班级:自动化 实验一 基本信号的生成 1．实验目的 ● 学会使用MATLAB 产生各种常见的连续时间信号与离散时间信号； ● 通过MATLAB 中的绘图工具对产生的信号进行观察，加深对常用信号的 理解； ● 熟悉MATLAB 的基本操作，以及一些基本函数的使用，为以后的实验奠 定基础。 2．实验内容 ⑴ 运行以上九个例子程序，掌握一些常用基本信号的特点及其MATLAB 实现方法；改变有关参数，进一步观察信号波形的变化。 ⑵ 在 k [10:10]=- 范围内产生并画出以下信号： a) 1f [k][k]δ=； b) 2f [k][k+2]δ=； c) 3f [k][k-4]δ=； d) 4f [k]2[k+2][k-4]δδ=-。 源程序： k=-10:10; f1k=[zeros(1,10),1,zeros(1,10)]; subplot(2,2,1) stem(k,f1k) title('f1[k]') f2k=[zeros(1,8),1,zeros(1,12)]; subplot(2,2,2) stem(k,f2k) title('f2[k]') f3k=[zeros(1,14),1,zeros(1,6)]; subplot(2,2,3) stem(k,f3k) title('f3[k]') f4k=2*f2k-f3k; subplot(2,2,4) stem(k,f4k) title('f4[k]') ⑶ 在 k [0:31]=范围内产生并画出以下信号： a) ()()k k 144f [k]sin cos π π=； b) ()2k 24f [k]cos π =； c) ()()k k 348f [k]sin cos π π=。 请问这三个信号的基波周期分别是多少？ 源程序： k=0:31; f1k=sin(pi/4*k).*cos(pi/4*k); subplot(3,1,1) stem(k,f1k) title('f1[k]') f2k=(cos(pi/4*k)).^2; subplot(3,1,2) stem(k,f2k) title('f2[k]') f3k=sin(pi/4*k).*cos(pi/8*k); subplot(3,1,3) stem(k,f3k) title('f3[k]') 其中f1[k]的基波周期是4, f2[k]的基波周期是4, f3[k]的基波周期是16。 实验一基本信号的产生与运算 一、实验目的 学习使用MATLAB产生基本信号、绘制信号波形、实现信号的基本运算。 二、实验原理 MATLAB提供了许多函数用于产生常用的基本信号：如阶跃信号、脉冲信号、指数信号、正弦信号和周期方波等等。这些信号是信号处理的基础。 1.连续信号的产生 （1）阶跃信号 产生阶跃信号)(t u的MATLAB程序如下，运行结果如图1-1所示。 t=-2:0.02:6; x=(t>0); plot(t,x); axis([-2,6,0,1.2]); 图1-1 阶跃信号 （2）指数信号 产生随时间衰减的指数信号t e =2 )(的MATLAB程序如下，运行结果如图 x- t 1-2所示。 t=0:0.001:5; x=2*exp(-1*t); plot(t,x); 图1-2 指数信号 （3）正弦信号 利用MATLAB提供的函数cos和sin可产生正弦和余弦函数。产生一个幅度 的正弦信号的MATLAB程序如下，运行结果如图为2，频率为4Hz，相位为 6 1-3所示。 f0=4; w0=2*pi*f0; t=0:0.001:1; x=2*sin(w0*t+pi/6); plot(t,x); 图1-3 正弦信号 （4）矩形脉冲信号 函数rectpulse(t)可产生高度为1、宽度为1、关于t=0对称的矩形脉冲信号； 函数rectpulse(t，w) 可产生高度为1、宽度为w、关于t=0对称的矩形脉冲信号。 产生高度为1、宽度为4、延时2秒的矩形脉冲信号的MATLAB程序如下，运行结果如图1-4所示。 t=-2:0.02:6; x=rectpuls(t-2,4); plot(t,x); axis([-2,6,0,1.2]); 图1-4 矩形脉冲信号 （5）周期方波 函数square(w0*t)产生基本频率为w0的周期方波。 函数square(w0*t，DUTY)产生基本频率为w0、占空比DUTY=100 τ的 T /* 周期方波。τ为一个周期中信号为正的时间长度。 产生一个幅度为1，基本频率为2Hz，占空比50%的周期方波的MATLAB 程序如下，运行结果如图1-5所示。 f0=2; t=0:0.0001:2.5; w0=2*pi*f0; Y=square(w0*t,50); plot(t,Y); axis([0,2.5,-1.5,1.5]); 核准： 审核： 作成：袁媛 盐雾试验作业指导书 版 本 B0 制订部门 品质部 页次 1/7 生效日期 2020.05.11 1. 0目的 指导作业，规范操作，提升试验结果的客观性及可信赖性。 2. 0范围： 所有需要盐雾测试的产品。 3. 0定义： 盐雾试验：利用盐水喷雾腐蚀来检验和鉴定电镀层封孔性之好坏，以及对镀层耐腐蚀性和对基 体保护性能的测试；或试样无表面处理时本身耐腐蚀的能力。 4. 0权责 品管部负责取样、测试、判定。 5.0设备、药品及操作条件 5.1盐水喷雾试验机 5.2氯化钠(分析纯)溶液（5%）、溶液使用纯水配制，紧急时可使用纯净水替代。 5.3操作条件 项 目 试 验 中 备 注 盐水质量百分比浓度(%) 5±0.1 盐水不得重复使用 盐水PH 值 6.5-7.2 测定收集的盐雾溶液 压缩空气压力(kgf/cm 2) 1.00±0.1 经过现场校验和认证 喷雾量(ml/80cm 2/hr) 1.5+0.5 连续不得中断，至少8H 以上 压力桶温度 47±20C 试验室温度和湿度 35±20C,90% RH 以上 样品放置角度 15°-25° 附角度参照图 试验时间(hr) 参考本文件7.0条款 6.0 试验 6.1试样准备： 在试样准备以及试验结束取样观察全过程中，不可裸手接触试样，应全程戴一次性手套或 手指套，以保护试件电镀面不被汗渍及其它外来物污染。在用手套或手指套防护下,将镍片用双面胶粘在治具上,单个产品间距不少于20mm 。 6.2试样摆放： （1）试样不应摆放在盐雾直接喷射到的位置。 核准： 审核： 作成：袁媛 盐雾试验作业指导书 版 本 B0 制订部门 品质部 页次 2/7 生效日期 2020.05.11 （2）在盐雾试验箱中被试面与垂直方向成15°~ 25°,并尽可能成20°,对于不规则的试样， 例如整个工件都是被试面，也应尽可能接近上述规定。 －带材测试：带材对折30°~50°之间，垂直放置在盐雾箱内。 20° 40° －镍片测试：借助辅助治具，确保试样被试面与垂直方向成15°~ 25° （3）试样可以摆放在试验箱不同水平面上，但不能接触箱体，也不能相互接触，单个试 样件间距不得小于20mm 。试样或其支架上的滴液不得落在其他试样上。 6.3 试验后试样的处理： （1）试验结束后取出试样,用温度不高于40℃的清洁流动水轻轻清洗以除去试样表面残留 的盐雾溶液,接着在距离试样约300mm 处用气压不超过300kPa 的空气立即吹干.或者 清洗后用无尘布轻轻吸干试件表面水份. 电镀面 错误摆放方式试件表面水渍印 试件不可纵向放 置上下间会滴液 L 型电镀面 电镀面 信号与系统综合设计实验项目 实 验 指 导 项目一 用MATLAB 验证时域抽样定理 目的： 通过MATLAB 编程实现对时域抽样定理的验证，加深抽样定理的理解。同时训练应用计算机分析问题的能力。 任务： 连续信号f(t)=cos(8*pi*t)+2*sin(40*pi*t)+cos(24*pi*t)，经过理想抽样后得到抽样信号fs(t)，通过理想低通滤波器后重构信号f(t)。 方法： 1、确定f(t)的最高频率fm 。对于无限带宽信号，确定最高频率fm 的方法：设其频谱的模降到10-5左右时的频率为fm 。 2、确定Nyquist 抽样间隔T N 。选定两个抽样时间：T S 信号与线性系统实验二
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