PAM信号传输系统的应用.

北京科技大学

PAM信号传输系统的应用

学院：计算机与通信工程学院

班级：通信1303

成员姓名：李成钢王亮陈灿安栋张秋杰

2016 年 1 月14 日

PAM信号传输系统的应用

研究背景：

随着通信系统的规模和复杂度不断增加，传统的设计方法已经不能适应发展传的需要，通信系统的模拟仿真技术越来越受到重视。传统的通信仿真技术主要分可以得到与真实环境十分接近的结果，为手工分析与电路试验2种，但耗时长方法比较繁杂，而通信系统的计算机模拟仿真技术是介于上述2种方法的一种系统设计方法，它可以让用户在很短的时间内建立整个通信系统模型，并对其进行模拟仿真。通信原理计算机仿真实验，是对数字基带传输系统的仿真。仿真工具是MATLAB程序设计语言。MATLAB是一种先进的高技术程序设计语言，主要用于数值计算及可视化图形处理。特点是将数值分析、矩阵计算、图形、图像处理和仿真等诸多强大功能集成在一个极易使用的交互式环境中伪科学研究工程设计以及必须进行有效数值计算的众多学科提供了一种高效率的编程工具。运用MATLAB，可以对数字基带传输系统进行较为全面地研究。

现状分析：

1.1通信的概念

通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。消息是信息源所产生的，是信息的物理表现，例如，语音、文字、数据、图形和图像等都是消息(Message)。消息有模拟消息（如语音、图像等）以及数字消息（如数据、文字等）之分。所有消息必须在转换成电信号（通常简称为信号）后才能在通信系统中传输。所以，信号（Signal）是传输消息的手段，信号是消息的物质载体。相应的信号可分为模拟信号和数字信号，模拟信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是连续的(分别如图1-2-1所示) ，如电话机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号。数字信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是离散的(分别如图1-2-2所示) ，如电船传机、计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。通信的目的是传递消息，但对受信者有用的是消息中包含的有效内容，也即信息(Information) 。消息是具体的、表面的，而信息是抽象的、本质的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量来度量。通信技术，特别是数字通信技术近年来发展非常迅速，它的应用越来越广泛。通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术，它要将大量有用的信息无失真，高效率地进行传输，同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。当今的通信不仅要有

效地传递信息，而且还有储存、处理、采集及显示等功能，通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。

通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收信道和信宿，如图1-1所示：

→→→→信息源发送设备信道接收设备受信者

图1-1通信系统一般模型

通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统，其模型如图1-2所示：

→→→→→→→→信数信信

数信信

源道字受道源字信息编编调 解译译信源码

码调码码者制道器器器

器器器

↑

噪声源 图1-2 数字通信系统模型

模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统，其模型如图1-3所示。

→→→→信息源调制器信道解调器受信者 ↑ 噪声源

图1-3 模拟通信系统模型

数字通信系统较模拟通信系统而言，具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。因而，数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。近二十年来，数字通信发展十分迅速，在整个通信领域中所占比

重日益增长，在大多数通信系统中已代替模拟通信，成为当代通信系统的主流。

1.2 数字基带传输系统

数字基带传输系统的介绍在数字传输系统中，其传输的对象通常是二进制数字信号，它可能是来自计算机、电传打字机或其它数字设备的各种数字脉冲，也可能是来自数字电话终端的脉冲编码调制（PCM）信号。这些二进制数字信号的频带范围通常从直流和低频开始，直到某一频率m f ，我们称这种信号为数字基带信号。在某些有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以不经过调制和解调过程在信道中直接传送，这种不使用调制和解调设备而直接传输基带信号的通信系统，我们称它为基带传输系统。而在另外一些信道，特别是无线信道和光信道中，数字基带信号则必须经过调制过程，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输，相应地，在接收端必须经过解调过程，才能恢复数字基带信号。我们把这种包括了调制和解调过程的传输系统称为数字载波传输系统。数字基带传输系统的模型如图1-1 所示，它主要包括码型变换器、发送滤波器、信道、接收滤波器、均衡器和取样判决器等部分。

1.3数字基带信号

1.3.1数字基带信号的要求

不同形式的数字基带信号（又称为码型）具有不同的频谱结构，为适应信道的传输特性及接收端再生、恢复数字基带信号的需要，必须合理地设计数字基带信号，即选择合适的信号码型。适合于在有线信道中传输的数字基带信号形式称为线路传输码型。一般来说，选择数字基带信号码型时，应遵循以下基本原则：（1）数字基带信号应不含有直流分量，且低频及高频分量也应尽量的少。在基带传输系统中，往往存在着隔直电容及耦合变压器，不利于直流及低频分量的传输。此外，高频分量的衰减随传输距离的增加会快速地增大，另一方面，过多的高频分量还会引起话路之间的串扰，因此希望数字基带信号中的高频分量也要尽量的少。

（2）数字基带信号中应含有足够大的定时信息分量。基带传输系统在接收端进行取样、判决、再生原始数字基带信号时，必须有取样定时脉冲。一般来说，这种定时脉冲信号是从数字基带信号中直接提取的。这就要求数字基带信号中含

有或经过简单处理后含有定时脉冲信号的线谱分量，以便同步电路提取。实际经验告诉我们，所传输的信号中不仅要有定时分量，而且定时分量还必须具有足够大的能量，才能保证同步提取电路稳定可靠的工作。

（3）基带传输的信号码型应对任何信源具有透明性，即与信源的统计特性无关。这一点也是为了便于定时信息的提取而提出的。信源的编码序列中，有时候会出现长时间连“0”的情况，这使接收端在较长的时间段内无信号，因而同步提取电路无法工作。为避免出现这种现象，基带传输码型必须保证在任何情况下都能使序列中“1”和“0”出现的概率基本相同，且不出现长连“1”或“0”的情况。当然，这要通过码型变换过程来实现。码型变换实际上是把数字信息用电脉冲信号重新表示的过程。此外，选择的基带传输信号码型还应有利于提高系统的传输效率；具有较强的抗噪声和码间串扰的能力及自检能力。实际系统中常常根据通信距离和传输方式等不同的要求，选择合适的基带码型。

1.3.2 数字基带信号

对不同的数字基带传输系统，应根据不同的信道特性及系统指标要求，选择不同的数字脉冲波形。原则上可选择任意形状的脉冲作为基带信号波形，如矩形脉冲、三角波、高斯脉冲及升余弦脉冲等。但实际系统常用的数字波形是矩形脉冲，这是由于矩形脉冲易于产生和处理。下面我们就以矩形脉冲为例，介绍常用的几种数字基带信号波形。

（1）.单极性波形（NRZ）

（2）双极性波形单极性归零波形（RZ）

（3）双极性归零波形

（4）差分波形（相对码波形）

研究方法：

常用的基带传输码型

前面提到，为满足基带传输系统的特性要求，必须选择合适的传输码型。基带传输系统中常用的线路传输型码主要有：传号交替反转码---AMI 码、三阶高密度双极性码--- 3 HDB码、分相码---Manchester 码、传号反转码---CMI 码以及4B3T 码等。下面我们详细地介绍这些码型。

1、传号交替反转码---AMI 码

（AMI Alternate Mark Inversion）码又称为平衡对称码。这种码的编码规则是：把码元序列中的“1”码变为极性交替变化的传输码1、-1、1、-1、…，而码元序列中的“0”码保持不变。

例如：码元序列： 1 00 1 1 0 1 0 1 1 1 1 00

AMI码：1 00-110-101-11-100

由AMI 码的编码规则可以看出，由于1和-1各占一半，因此，这种码中无直流分量，且其低频和高频分量也较少，信号的能量主要集中在2 T f 处，其中Tf 为码元速率。此外，AMI 码编码过程中，将一个二进制符号变成了一个三进制符号，即这种码脉冲有三种电平，因此我们把这种码称为伪三电平码，也称为1B/1T 码型。AMI码除了上述特点外，还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点。但是AMI码有一个重要的缺陷，就是当码元序列中出现长连“0”时，会造成提取定时信号的困难，因而实际系统中常采用AMI 码的改进型HDB3码。

2、HDB3 码

HDB3 （High Density Bipolar 3）是三阶高密度双极性码，它是为了克服传输波形中出现长连“0”码情况而设计的AMI 码的改进型。

HDB3 码的编码规则是：1把码元序列进行AMI 编码，然后去检查AMI 码中连0 的个数，如果没有四个以上（包括四个）连0 串时，则这时的AMI 码就是3 HDB 码。2如果出现四个以上连0 串时，则将每4 个连0 小段的第4 个0变成与其前一个非0 码（1 或-1）相同的码。显然，这个码破坏了“极性交替反转”的规则，因而称其为破坏码，用符号V 表示（即1 记为V，记为-V）-1 。3为了使附加V 码后的序列中仍不含直流分量，必须保证相邻的V 码极性交替。这一点，当相邻的V 码之间有奇数个非0 码时，是能得到保证的；但当相邻的V 码之间有偶数个非0 码时，则得不到保证。这时再将该连0 小段中的第1 个0 变成B 或-B，B 的极性与其前一个非0 码相反，并让后面的非零码从V 码后开始再极性交替变化。

例如：码元序列： 1 0000 1 0 1 0 0 0 0 1 000 0 1 1

AMI 码： 1 0000 -1 0 1 0 0 0 0 –1 000 0 1–1

HDB3 码：1 000V -1 0 1 -B00-V 1 000V -1 1

上例中，第1个V码和第2个V码之间，有2个非0 码（偶数），故将第2

个4 连0小段中的第1个0变成-B；第2个V码和第3个V码之间，有1个非0码（奇数），不需变化。最后可看出，HDB3 码中，V码与其前一个非0码（1 或-1）极性相同，起破坏作用；相邻的V码极性交替；除V码外，包括B码在内的所有非0码极性交替。

虽然HDB3 码的编码规则比较复杂，但译码却比较简单。从编码过程中可以看出，每一个V码总是与其前一个非0码（包括B码在内）同极性，因此从收到的码序列中可以很容易地找到破坏点V码，于是可断定V码及其前3个码都为0码，再将所有的-1变为1后，便可恢复原始信息代码。

HDB3码的特点是明显的，它既保留AMI码无直流分量，便于直接传输的优点，又克服了长连0串（连0的个数最多3个）的出现，HDB3 码的频谱中既消除了直流和甚低频分量，又消除了方波中的高频分量，非常适合基带传输系统的特性要求。因此，HDB3码是目前实际系统中应用最广泛的码型。虽然HDB3码比AMI 码的性能更好，但它仍属于1B/1T 码型。

（3）曼彻斯特Manchester码

曼彻斯特码又称数字双相码或分相码，曼彻斯特码用一个周期的方波来代表码元“1”，而用它的反相波形来代表码元“0”。这种码在每个码元的中心部位都发生电平跳变，因此有利于定时同步信号的提取，而且定时分量的大小不受信源统计特性的影响。曼彻斯特码中，由于正负脉冲各占一半，因此无直流分量，但这种码占用的频带增加了一倍。曼彻斯特码适合在较短距离的同轴电缆信道上传输。

（4）CMI 码CMI 码称为传号反转码。

在CMI 码中，“1”码（传号）交替地用正、负电平脉冲来表示，而“0”码则用固定相位的一个周期方波表示，CMI 码和曼彻斯特码相似，不含有直流分量，且易于提取同步信号。CMI 码的另一个特点是具有一定的误码检测能力。这是因为，CMI 码中的“1”码相当于用交替的“00”和“11”两位码组表示，而“0”码则固定地用“01” 码组表示。正常情况下，序列中不会出现“10”码组，且“00”和“11”码组连续出现的情况也不会发生，这种相关性可以用来检测因干扰而产生的部分错码。根据原CCITT 的建议，CMI码可用作脉冲编码调制四次群的接口码型以及速率低于8448 kb / s的光纤数字传输系统中的线路传输码型。此外，CMI 码

和曼彻斯特码一样都是将一位二进制码用一组两位二进制码表示，因此称其为1B2B 码。

（5）4 B/3T 码4B/3T 码是1B/1T 码的改进型

它把4 个二进制码元变换为3 个三进制码元。显然，在相同信息速率的条件下，4B/3T 码的码元传输速率要比1B/1T 码的低，因而提高了系统的传输效率。4B/3T 码的变换过程中需要同步信号，变换电路比较复杂，故一般较少采用。1）常见的基带信号波形有：单极性波形、双极性波形、单极性归零波形和双极性归零波形。双极性波形可用正负电平的脉冲分别表示二进制码“1”和“0”，故当“1”和“O”等概率出现时无直流分量，有利于在信道中传输，且在接收端恢复信号的判决电平为零，抗干扰能力较强。而单极性波形的极性单一，虽然易于用TTL，CMOS电路产生，但直流分量大，要求传输线路具有直流传输能力，不利于信道传输。

2）归零信号的占空比小于1，即：电脉冲宽度小于码元宽度，每个有电脉冲在小于码元长度内总要回到零电平，这样的波形有利于同步脉冲的提取。

3）基于以上考虑采用双极性归零码——曼彻斯特码作为基带信号[2]。

1.4基带系统的理论分析

1.4.1 基带系统传输模型及工作原理如图1-4所示：

图1-4 基带系统传输模型

1）系统总的传输特性为H（ω），n（t）是信道中的噪声。

2）基带系统的工作原理：信源是不经过调制解调的数字基带信号，信源在发送端经过发送滤波器形成适合信道传输的码型，经过含有加性噪声的有线信道后，在接收端通过接收滤波器的滤波去噪，由抽样判决器进一步去噪恢复基带信号，从而完成基带信号的传输。

1.4.2 基带系统设计中的码间干扰及噪声干扰

码间干扰及噪声干扰将造成基带系统传输误码率的提升，影响基带系统工作性能。

1.4.3 码间干扰及解决方案

码间干扰：由于基带信号受信道传输时延的影响，信号波形将被延迟从而扩展到下一码元，形成码间干扰，造成系统误码。

解决方案：

基带系统的系统函数H（ω）应具有升余弦滚降特性。如图1-5所示。这样对应的h（t）拖尾收敛速度快，能够减小抽样时刻对其他信号的影响即减小码间干扰。

图1-5 升余弦滚降特性

1.4.4 噪声干扰及解决方案

噪声干扰：基带信号没有经过调制就直接在含有加性噪声的信道中传输，加性噪声会叠加在信号上导致信号波形发生畸变。

解决方案：

①在接收端进行抽样判决；②匹配滤波，使得系统输出性噪比最大[5]。

1.5 信源

信息传播过程简单地描述为：信源→信道→信宿。其中，“信源”是信息的发布者，即上载者；“信宿”是信息的接收者，即最终用户。在传统的信息传播过程中，对信源的资格有严格的限制，通常是广播电台、电视台等机构，采用的是有中心的结构。而在计算机网络中，对信源的资格并无特殊限制，任何一个上网者都可以成为信源

1）常见的基带信号波形有：单极性波形、双极性波形、单极性归零波形和双极性归零波形。双极性波形可用正负电平的脉冲分别表示二进制码“1”和“0”，故当“1”和“O”等概率出现时无直流分量，有利于在信道中传输，且

在接收端恢复信号的判决电平为零，抗干扰能力较强。而单极性波形的极性单一，虽然易于用TTL，CMOS电路产生，但直流分量大，要求传输线路具有直流传输能力，不利于信道传输。

2）归零信号的占空比小于1，即：电脉冲宽度小于码元宽度，每个有电脉冲在小于码元长度内总要回到零电平，这样的波形有利于同步脉冲的提取。

3）基于以上考虑采用双极性归零码——曼彻斯特码作为基带信号。

1.5.1 信道

信道指通信的通道，是信号传输的媒介，通常为有线信道，如市话电缆、架空明线等。信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，且含有加性噪声。因此本次系统仿真采用高斯白噪声信道。

1.5.2 抽样判决器

抽样判决器是在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。抽样判决关键在于判决门限的确定，由于采用双极性码，故判决门限为0[1]。

论点与论据：

SIMULINK下基带系统的设计

Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。同时，通过存储模块仿真数据可以方便地以各种形式存储到工作区和文件中，供用户对数据分析和处理，另外，IMULINK把具有特定功能的代码组织成模块的方式，这些模块可以组织成具有等级的子系统，本次设计正利用SIMULINK所具有的模块组织能力来构建基带系统，来实现对系统工作过程的仿真[9]。

2.1 各部分电路图

2.1.1信源的生成——曼彻斯特码

曼彻斯特码 Manchester code （又称裂相码、双向码），一种用电平跳变来表示1或0的编码，其变化规则很简单，即每个码元均用两个不同相位的电平信号表示，也就是一个周期的方波，但0码和1码的相位正好相反。

曼彻斯特的编码规则是这样的，即将二级制码“1”编成“10"，将“0”码编成“01”，在这里由于采用了二进制双极性码，则将“1”编成“+1-1”码，而将“0”码编成“-1+1”码。根据2.1小节的理论分析，采用SIMULINK中的bernoulli binary generator（不归零二进制码生成器）、pulse generator（脉冲生成器）、constant（常数源模块）、switch（开关电路）、scope（示波器）构成曼彻斯特码的生成电路。模型连接方法如图2-1所示。

图2-1 曼彻斯特码的生成电路

模块参数设置：bernoulli binary generator（不归零二进制码生成器）的Prpbability of a zero（零码概率）设为0.5，sample time（采样时间）设为0.5，Inital seed设为61，pulse generator（脉冲生成器）的pulse width（％of period）（脉冲宽度）设为50％，占空比为1／2，Attitude（幅度）设为1，phase delay（相位延迟）设为0，表示不经过延迟，起始时刻发10码，switch（开关电路）的threshold （门限）设为0.5。constant（常数源输出）设置为1，输出常数1，设置为-1，输出-1。

switch模块中3个输入分别接3个信号，当输入的第2个信号（二进制码）大于switch的门限值0.5时，输出为1，当输入的第2个信号（二进制码）小于switch的门限值0.5时，输出为0。此时，单极性不归零码经过switch电路后成为双极性不归零码（+1-1+1…），pulse generator用于产生占空比为1／2的单极性归零脉冲（10），经过switch开关电路后成为双极性归零脉冲（+1-1），两路双

极性信号成为乘法器product的输入，相乘后的结果是：第1路不归零码的1码与第2路（+1-1）码相乘得到（+1-1），第1路-1码与第2路（+1-1）码相乘得到（-1+1）码，这就是曼彻斯特码。

2.1.2 传输模块的实现

为了减小码间干扰，在最大输出信噪比时刻输出信号，减小噪声干扰，传输模块由Square root Raised Cosine Transmit Filter（平方根升余弦传输滤波器）、AWGN Channel（高斯信道）、Square root Raised Cosine Receive Filter（平方根升余弦接收滤波器）模块组成，其设计框图如图2-2所示。

图2-2 传输模块

AWGN Channel（高斯信道）的Initial seed（起始速度）设为100，mode （模式）设为signal to noise ratio(SRN)，SNR(dB)设为20，Intut signai power,referenced to 1 ohm(watts)设为1。发送端平方根升余弦传输滤波器用于对输入信号滤波成型，高斯信道中含有高斯白噪声，满足基带系统信道特征，接收端平方根升余弦接收滤波器用于匹配滤波，得到最大输出信噪比。

2.1.3 抽样判决

利用switch2、pulse generatorl、productl构成抽样判决电路，并对曼彻斯特码解码，其抽样判决电路及极性转换电路如图2-3所示：

图2-3 判决电路及极性转换电路

模块参数设置：switch2的判决门限设为0，pulse generatorl的占空比为50％，相位延迟为0。

输入信号经switch2被抽样判决，当信号大于0时输出为1，当信号小于0时输出为-1，pulse Generatorl（脉冲生成器）的输出信号（101010 …）作为第2路信号与第1路switch2输出信号相乘，结果是：第1路为（+1-1）时与第2路（10）相乘得到（+10），第1路为（-1+1）时与第2路（10）相乘得到（-10），完成对曼彻斯特码的解码。

解码后的信号是占空比为50％的双极性归零码，经integer Delay（整数延迟）将占空比转换为100％，成为归零码，再经过switch3（开关电路）将双极性码转换成单极性码，得到与信源相同的码型。

2.2 基带传输系统设计总图及各点输出波形

基带传输系统的统计总图以及传输过程中的各点波形分别如图2-4,2-5所示：

图2-4 基带传输系统的统计总图

图2-5 传输过程中的各点波形

从波形来看，传输是有效的。第1行波形是待传输的基带信号，第2行波形是经过曼彻斯特编码模块后产生的曼彻斯特码，第3行波形是经过接受滤波器后的波形，是一个连续信号，第4行波形是对第3行波形经过抽样判决后得到的双极性的二进制码，第5行波形是经极性转换后得到的二进制码，与第1行的基带信号比较，结果相同，只是延迟了2个码元，这说明所设计的基带系统没有产生误码，达到了抗码间干扰和抗噪声干扰的目的。

2.3眼图观测结果

图2-6为接收滤波器观察到的眼图，可看出，在信噪比为100 dB下观察眼图，“眼睛”睁开的角度很大，且没有“杂线”，说明系统在该信噪比下具有很好的抗码

间干扰能力。

参考文献：

[1] 宋祖顺.现代通信原理[M].北京：电子工业出版社，2001，2. 12～32

[2] 樊昌信.通信原理[M].北京：国防工业出版社，1999，10. 56～63

[3] Proakis，张力军. 数字通信（第四版）[M]. 北京：电子工业出版社，2004. 32～42

[4] 吴玲达，李国辉，杨冰等. 计算机通信原理与技术[M]. 北京：国防科技大学出版社，2003. 126～143

[5] 孙丽华. 信息论与纠错编码[M]. 北京：电子工业出版社，2005，3 .65～72

[6] 潘新民. 计算机通信技术[M]. 北京：电子工业出版社，2003，7. 121～134

[7]马宏杰. 数据通信. 北京: 中国铁道出版社, 1995. 37～40

[8]丁玉美, 高西全, 彭学愚. 数字信号处理. 西安: 西安电子科技大学出版社, 1994. 265～268

[9]郭梯云, 刘增基, 王新海, 詹道庸, 杨洽. 数据传输. 北京: 人民邮电出版社, 1998. 123～164

[10]施阳, 严卫生, 李俊, 郑会永. MATLAB 语言精要及动态仿真工具SIM ULINK. 西安: 西北工业大学出版社, 1998. 67～81

信号与系统期末考试试题(有答案的)

信号与系统期末考试试题 一、选择题（共10题，每题3分 ，共30分，每题给出四个答案，其中只有一个正确的） 1、 卷积f 1(k+5)*f 2(k-3) 等于 。 （A ）f 1(k)*f 2(k) （B ）f 1(k)*f 2(k-8)（C ）f 1(k)*f 2(k+8)（D ）f 1(k+3)*f 2(k-3) 2、 积分 dt t t ? ∞ ∞ --+)21()2(δ等于 。 （A ）1.25（B ）2.5（C ）3（D ）5 3、 序列f(k)=-u(-k)的z 变换等于 。 （A ） 1-z z （B ）-1-z z （C ）11-z （D ）1 1--z 4、 若y(t)=f(t)*h(t),则f(2t)*h(2t)等于 。 （A ） )2(41t y （B ）)2(21t y （C ）)4(41t y （D ）)4(2 1 t y 5、 已知一个线性时不变系统的阶跃相应g(t)=2e -2t u(t)+)(t δ,当输入f(t)=3e —t u(t)时，系 统的零状态响应y f (t)等于 （A ）(-9e -t +12e -2t )u(t) （B ）(3-9e -t +12e -2t )u(t) （C ）)(t δ+(-6e -t +8e -2t )u(t) （D ）3)(t δ +(-9e -t +12e -2t )u(t) 6、 连续周期信号的频谱具有 （A ） 连续性、周期性 （B ）连续性、收敛性 （C ）离散性、周期性 （D ）离散性、收敛性 7、 周期序列2)455.1(0 +k COS π的 周期N 等于 （A ） 1（B ）2（C ）3（D ）4 8、序列和 ()∑∞ -∞ =-k k 1δ等于 （A ）1 (B) ∞ (C) ()1-k u (D) ()1-k ku 9、单边拉普拉斯变换()s e s s s F 22 12-+= 的愿函数等于 ()()t tu A ()()2-t tu B ()()()t u t C 2- ()()()22--t u t D 10、信号()()23-=-t u te t f t 的单边拉氏变换()s F 等于 ()A ()()()232372+++-s e s s ()() 2 23+-s e B s

傅里叶变换在信号与系统系统中的应用

河北联合大学 本科毕业设计（论文） 题目傅里叶变换在信号与系统中的应用 院系理学院 专业班级07数学一班 学生姓名刘帅 学生学号200710050113 指导教师佟玉霞 2011年5月24日

题目傅里叶变换在信号与系统中的应用 专业数学与应用数学姓名刘帅学号200710050113 主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容 傅里叶变换是一种重要的变换，且在与通信相关的信号与系统中有着广泛的应用。本文主要研究傅里叶变换的基本原理；其次，掌握其在滤波，调制、解调，抽样等方面中的应用。分析了信号在通信系统中的处理方法，通过傅里叶变换推导出信号调制解调的原理，由此引出对频分复用通信系统的组成原理的介绍。 基本要求 通过傅里叶变换实现一个高通滤波，低通滤波，带通滤波。用傅里叶变换推导出信号调制解调的原理。通过抽样实现连续信号离散化，简化计算。另外利用调制的原理推导出通信系统中的时分复用和频分复用。 参考资料 [1]《信号与系统理论、方法和应用》徐守时著中国科技大学出版社 2006年3月修订二版 [2]《信号与系统》第二版上、下册郑君里、应启珩、杨为理著高等教育出版社 [3]《通信系统》第四版 Simon Haykin 著宋铁成、徐平平、徐智勇等译沈 连丰审校电子工业出版社 [4]《信号与系统—连续与离散》第四版 Rodger E.Ziemer 等著肖志涛等译 腾建辅审校电子工业出版社 [5]《现代通信原理》陶亚雄主编电子工业出版社 [6]《信号与系统》乐正友著清华大学出版社 [7]《信号与线性系统》阎鸿森、王新风、田惠生编西安交通大学出版社 [8]《信号与线性系统》张卫钢主编郑晶、徐琨、徐建民副主编西安电 子科技大学出版社 [9] https://www.wendangku.net/doc/8b10486497.html,/view/191871.htm//百度百科傅里叶变换 [10]《通信原理》第六版樊昌信曹丽娜编著国防工业出版社 [11]A．V．Oppenheim,A.S.Willsky with S.H.Nawab.Siganals and systems(Second edition).Prentice-Hall,1997.中译：刘树棠。信号与系统。西安交通工业大学出版社 完成期限 指导教师 专业负责人

信号与系统作业作业答案

信号与系统作业作业答 案 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-

第二章 作业答案 2–1 已知描述某LTI 连续系统的微分方程和系统的初始状态如下，试求此系统的零输入响应。 （1）)()(2)(2)(3)(t e t e t y t y t y +'=+'+'' 2)0(=-y ，1)0(-='-y 解： 根据微分方程，可知特征方程为： 0)2)(1(0232=++?=++λλλλ 所以，其特征根为： 1,221-=-=λλ 所以，零输入响应可设为：0)(221≥+=--t e C e C t y t t zi 又因为 ?? ?=-=????-=--='=+=--31 12)0(2)0(2 12121C C C C y C C y 所以，03)(2≥-=--t e e t y t t zi （2）)(2)()(6)(5)(t e t e t y t y t y -'=+'+'' 1)0()0(=='--y y 。 解： 根据微分方程，可知特征方程为： 0)3)(2(0652=++?=++λλλλ 所以，其特征根为： 3,221-=-=λλ 所以，零输入响应可设为：0)(3221≥+=--t e C e C t y t t zi

又因为 ???-==??? ?=--='=+=--3 4 132)0(1)0(21 2121C C C C y C C y 所以，034)(32≥-=--t e e t y t t zi 2–2 某LTI 连续系统的微分方程为 )(3)()(2)(3)(t e t e t y t y t y +'=+'+'' 已知1)0(=-y ，2)0(='-y ，试求： （1） 系统的零输入响应)(t y zi ； （2） 输入)()(t t e ε=时，系统的零状态响应)(t y zs 和全响应)(t y 。 解： （1）根据微分方程，可知特征方程为： 0)2)(1(0232=++?=++λλλλ 所以，其特征根为： 1,221-=-=λλ 所以，零输入响应可设为：0)(221≥+=--t e C e C t y t t zi 又因为 ???=-=??? ?=--='=+=--43 22)0(1)0(2 12121C C C C y C C y 所以，034)(2≥-=--t e e t y t t zi （2） 可设零状态响应为：0)(221>++=--t p e C e C t y t x t x zs 其中p 为特解，由激励信号和系统方程确定。 因为)()(t t e ε= 所以，p 为常数，根据系统方程可知，23=p 。

信号与系统基础知识

第1章 信号与系统的基本概念 1.1 引言 系统是一个广泛使用的概念，指由多个元件组成的相互作用、相互依存的整体。我们学习过“电路分析原理”的课程，电路是典型的系统，由电阻、电容、电感和电源等元件组成。我们还熟悉汽车在路面运动的过程，汽车、路面、空气组成一个力学系统。更为复杂一些的系统如电力系统，它包括若干发电厂、变电站、输电网和电力用户等，大的电网可以跨越数千公里。 我们在观察、分析和描述一个系统时，总要借助于对系统中一些元件状态的观测和分析。例如，在分析一个电路时，会计算或测量电路中一些位置的电压和电流随时间的变化；在分析一个汽车的运动时，会计算或观测驱动力、阻力、位置、速度和加速度等状态变量随时间的变化。系统状态变量随时间变化的关系称为信号，包含了系统变化的信息。 很多实际系统的状态变量是非电的，我们经常使用各种各样的传感器，把非电的状态变量转换为电的变量，得到便于测量的电信号。 隐去不同信号所代表的具体物理意义，信号就可以抽象为函数，即变量随时间变化的关系。信号用函数表示，可以是数学表达式，或是波形，或是数据列表。在本课程中，信号和函数的表述经常不加区分。 信号和系统分析的最基本的任务是获得信号的特点和系统的特性。系统的分析和描述借助于建立系统输入信号和输出信号之间关系，因此信号分析和系统分析是密切相关的。 系统的特性千变万化，其中最重要的区别是线性和非线性、时不变和时变。这些区别导致分析方法的重要差别。本课程的内容限于线性时不变系统。 我们最熟悉的信号和系统分析方法是时域分析，即分析信号随时间变化的波形。例如，对于一个电压测量系统，要判断测量的准确度，可以直接分析比较被测的电压波形)(in t v （测量系统输入信号）和测量得到的波形)(out t v （测量系统输出信号），观察它们之间的相似程度。为了充分地和规范地描述测量系统的特性，经常给系统输入一个阶跃电压信号，得到系统的阶跃响应，图1-1是典型的波形，通过阶跃响应的电压上升时间（电压从10％上升至90％的时间）和过冲（百分比）等特征量，表述测量系统的特性，上升时间和过冲越小，系统特性越好。其中电压上升时间反映了系统的响应速度，小的上升时间对应快的响应速度。如果被测电压快速变化，而测量系统的响应特性相对较慢，则必然产生较大的测量误差。 信号与系统分析的另一种方法是频域分析。信号频域分析的基本原理是把信号分解为不

福师《信号与系统》在线作业一满分答案

福师《信号与系统》在线作业一 试卷总分：100 测试时间：-- 一、单选题（共25 道试题，共50 分。） 1. 周期矩形脉冲的谱线间隔与( )。 A. 脉冲幅度有关 B. 脉冲宽度有关 C. 脉冲周期有关 D. 周期和脉冲宽度有关 满分：2 分 2. 单位序列响应h(n)=2u(n)的系统是( )系统。 A. 因果及稳定 B. 非因果及稳定 C. 因果及非稳定 D. 非因果及非稳定 满分：2 分 3. 一个含有3个电容、2个电感和3个电阻的系统，以下叙述正确的是( )。 A. 一定是2阶系统 B. 一定是5阶系统 C. 至多是2阶系统 D. 至多是5阶系统 满分：2 分 4. f(t)的频宽是200Hz,那么f(-2t-6)的奈奎斯特频率为( )。 A. 400Hz B. 200Hz C. 800Hz D. 100Hz

满分：2 分 5. 激励为x(n)时，响应y(n)=x(n)sin(2πn/7+π/6)的系统是( )系统。 A. 线性且时不变 B. 非线性且时不变 C. 线性且时变 D. 非线性且时变 满分：2 分 6. 在变换域中解差分方程时，首先要对差分方程两端进行( )。 A. 傅立叶变换 B. 拉普拉斯变换 C. Z变换 D. 以上答案都不正确 满分：2 分 7. 一个含有5个电容、1个电感和2个电阻的系统，以下叙述正确的是( )。 A. 一定是3阶系统 B. 一定是6阶系统 C. 至多是3阶系统 D. 至多是6阶系统 满分：2 分 8. 信号f(t)=Acos(2000πt)+Bsin(200πt)的归一化功率等于( )。 A. A+B B. (A+B)/2 C. A*A+B*B D. (A*A+B*B)/2 满分：2 分 9. 信号f(t)=Sa(100t)+Sa(50t)的最低抽样率等于( )。 A. 100/π

信号与系统期末考试试题

期末试题一 、选择题（每小题可能有一个或几个正确答案，将正确得题号填入[ ]内） 1．f （5-2t ）就是如下运算得结果————————（ ） （A ）f （-2t ）右移5 （B ）f （-2t ）左移5 （C ）f （-2t ）右移 2 5 （D ）f （-2t ）左移25 2．已知)()(),()(21t u e t f t u t f at -==，可以求得=)(*)(21t f t f —————（） （A ）1-at e - （B ）at e - （C ）)1(1at e a -- （D ）at e a -1 3．线性系统响应满足以下规律————————————（ ） （A ）若起始状态为零，则零输入响应为零。 （B ）若起始状态为零，则零状态响应为零。 （C ）若系统得零状态响应为零，则强迫响应也为零。 （D ）若激励信号为零，零输入响应就就是自由响应。 4．若对f （t ）进行理想取样，其奈奎斯特取样频率为f s ，则对)23 1 (-t f 进行取 样，其奈奎斯特取样频率为————————（ ） （A ）3f s （B ） s f 31 （C ）3（f s -2） （D ）)2(3 1 -s f 5．理想不失真传输系统得传输函数H （jω）就是 ————————（ ） （A ） 0j t Ke ω- （B ）0 t j Ke ω- （C ）0 t j Ke ω-[]()()c c u u ωωωω+-- （D ）00 j t Ke ω- （00,,,c t k ωω为常数） 6．已知Z 变换Z 1 311 )]([--= z n x ，收敛域3z >，则逆变换x （n ）为——（ ） （A ）)(3n u n （C ）3(1)n u n - （B ）)(3n u n -- （D ）)1(3----n u n 二．（15分） 已知f(t)与h(t)波形如下图所示，请计算卷积f(t)*h(t)，并画出f(t)*h(t)波形。

信号与系统习题答案

《信号与系统》复习题 1． 已知f(t)如图所示，求f(-3t-2)。 2． 已知f(t)，为求f(t0-at)，应按下列哪种运算求得正确结果？（t0和a 都为正值） 3．已知f(5-2t)的波形如图，试画出f(t)的波形。 解题思路：f(5-2t)?????→?=倍 展宽乘22/1a f(5-2×2t)= f(5-t) ??→?反转f(5+t)??→?5 右移 f(5+t-5)= f(t) 4．计算下列函数值。 （1） dt t t u t t )2(0 0--?+∞ ∞-） （δ （2） dt t t u t t )2(0 --?+∞ ∞-） （δ （3） dt t t e t ?+∞ ∞ --++）（2)(δ

5．已知离散系统框图，写出差分方程。 解：2个延迟单元为二阶系统，设左边延迟单元输入为x(k) 左○ ∑:x(k)=f(k)-a 0*x(k-2)- a 1*x(k-1)→ x(k)+ a 1*x(k-1)+ a 0*x(k-2)=f(k) (1) 右○ ∑: y(k)= b 2*x(k)- b 0*x(k-2) (2) 为消去x(k)，将y(k)按（1）式移位。 a 1*y(k-1)= b 2* a 1*x(k-1)+ b 0* a 1*x(k-3) (3) a 0*y(k-2)= b 2* a 0*x(k-2)-b 0* a 0*x(k-4) (4) (2)、（3）、（4）三式相加：y(k)+ a 1*y(k-1)+ a 0*y(k-2)= b 2*[x(k)+ a 1*x(k-1)+a 0*x(k-2)]- b 0*[x(k-2)+a 1*x(k-3)+a 0*x(k-4)] ∴ y(k)+ a 1*y(k-1)+ a 0*y(k-2)= b 2*f(k)- b 0*f(k-2)═>差分方程 6．绘出下列系统的仿真框图。 )()()()()(10012 2t e dt d b t e b t r a t r dt d a t r dt d +=++ 7．判断下列系统是否为线性系统。 （2） 8．求下列微分方程描述的系统冲激响应和阶跃响应。 )(2)(3)(t e dt d t r t r dt d =+

各厂家信号解释整理

各厂家信号解释 纬创 AD+ 适配器转换出来的第一个电压 ACIN 充电芯片的适配器检测输入 ACAV_IN 充电芯片的适配器检测输出 AD_IN# AC_IN# 送个EC的适配器检测信号，低电平适配器插入CLK_EN# CPU供电正常后，发出的低电平，可用于开启时钟CK_PWRGD 南桥收到vrmpwrgd,发出的高电平，用于开启时钟DCBATOUT 公共点电压 DCIN 充电芯片的供电输入 G792_RST# 温控芯片检测温度正常时发出的高电平 KBC_PWR_BTIN# 按下开关产生送给EC的触发信号 LID_CLOSE# 合盖开关 PWR_S5_EN 用于开启南桥的待机电压的控制信号 +3VL 3.3V线性供电，用于给EC供电 +5VALW.+3VALW 南桥待机供电

广达 ACIN.ACOK 适配器检测 BL/C# 高电平表示电池电量低，仅用于电池模式 CK_PWRGD 南桥收到vrmpwrgd，发出的时钟开启信号 CPUPWRGD 南桥内部收到vrmpwrgd和pwrok经过与逻辑产生 cpupwrgd CPURST# 北桥收到pltrst#发出给CPU的复位信号 DNBSWON EC发出的高低杠触发信号到南桥的pwrbtn# D/C# 与ACIN成相反的关系（适用于仅有d/c#，没有BL/C#DE 板） DELAY_VR_PWG CPU核心电压电源好信号 NBSWON# 电源开机触发信号按下电源开关键产生高低高的信号到 EC HWPG 除CPU核心供电以外的所有供电的PG逻辑相与而来 PWROK_EC EC收到高电平HWPG信号后，延时产生pwrok_EC信号 PLT_RST# 平台复位南桥在发出cuppwrgd信号后,经过延时缓冲发 出 PCI_RST# PCI复位,用于上电时复位PCI总线上的设备,从初始化

信号与系统的相关应用

小波变换在信号降噪和压缩中的应用 1.1MATLAB信号降噪 小波分析的重要应用之一是用于信号消噪，其基本原理如下： 含噪的一维信号模型表示如下： s(k)=f(k)+sigma*e(k) sigma为常数，k=0,1,2,......,n-1 式中s(k)为含噪信号，f(k)为有用信号，e(k)为噪声信号。这里假设e(k)是一个高斯白噪声，通常表现为高频信号，而工程实际中f(k)通常为低频信号或者是一些比较平稳的信号。因此，我们按如下方法进行消噪处理：首先对信号进行小波分解，由于噪声信号多包含在具有较高频率的细节中，从而可以利用门限、阈值等形式对分解所得的小波系数进行处理，然后对信号进行小波重构即可达到对信号进行消噪的目的。对信号进行消噪实际上是抑制信号中的无用部分，增强信号中的有用部分的过程。一般地，一维信号的消噪过程可以如下3个步骤： 步骤1：一维信号的小波分解。选择一个合适的小波并确定分解的层次，然后进行分解计算。 步骤2：小波分解高频系数的阈值量化。对各个分解尺度下的高频系数选择一个阈值进行软阈值量化处理。步骤3：一维小波重构。根据小波分解的最底层低频系数和各层分解的高频系数进行一维小波重构。 在这三个步骤中，最关键的是如何选择阈值以及进行阈值量化处理。在某种程度上，它关系到信号消噪的质量。 1.噪声在小波分解下的特性 总体上，对于一维离散信号来说，其高频部分影响的是小波分解的第一层的细节，其低频部分影响的是小波分解的最深层和低频层。如果对一个仅有白噪声所组成的信号进行分析，则可以得出这样的结论：高频系数的幅值随着分解层次的增加而迅速地衰减，且方差也有同样的变化趋势。 用C(j,k)表示噪声经过小波分解的系数，其中j表示尺度，k表示时间。下面将噪声看成普通信号，分析它的相关性、频谱和频率这3个主要特征。 （1)如果所分析的信号s是一个平稳的零均值的白噪声，那么它的小波分解系数是相互独立的。 （2）如果信号s是一个高斯型噪声，那么其小波分解系数是互不相关的，且服从高斯分布。 （3）如果信号s是一个平稳、有色、零均值的高斯型噪声序列，那么它的小波分解系数也是高斯序列，并且对每一个分解尺度j，其相应的系数也是一个平稳、有色的序列。如何选择对分解系数具有相关性的小波是一个很困难的问题，在目前也没有得到很好的解决。进一步需要指出的是，即使存在这样一个小波但是它对噪声的解相关性还取决于噪声的有色性。 （4）如果信号s是一个固定的、零均值的ARMA模型，那么对每一个小波分解尺度j，C(j,k)也是固定的、零均值的ARMA模型，且其特性取决于尺度j。 （5）如果信号s是一般的噪声 1)若它的相关函数已知，则可以计算系数序列C(j,k)和C(j,k')； 2）若它的相关函数谱已知，则可计算C(j,k)(k是整数)的谱尺度j和j'的交叉谱。 2.应用一维小波分析进行信号的消噪处理 小波工具箱中用于信号消噪的一维小波函数是wden.m和wdencmp.m。 小波分析进行消噪处理一般有下述3种方法。 （1）默认阈值消噪处理。该方法利用函数ddencmp生成信号的默认阈值，然后利用函数wdencmp进行消噪处理。 （2）给定阈值消噪处理。在实际的消噪处理过程中，阈值往往可以通过经验公式获得，且这种阈值要比默认阈值的可信度要高。在进行阈值量化处理时可利用函数wthresh。 （3）强制消噪处理。该方法是将小波分解结构中的高频系数全部置为0，即滤掉所有高频部分，然后对信

信号与系统基础知识

第1章 信号与系统的基本概念 1.1 引言 系统是一个广泛使用的概念，指由多个元件组成的相互作用、相互依存的整体。我们学习过“电路分析原理”的课程，电路是典型的系统，由电阻、电容、电感和电源等元件组成。我们还熟悉汽车在路面运动的过程，汽车、路面、空气组成一个力学系统。更为复杂一些的系统如电力系统，它包括若干发电厂、变电站、输电网和电力用户等，大的电网可以跨越数千公里。 我们在观察、分析和描述一个系统时，总要借助于对系统中一些元件状态的观测和分析。例如，在分析一个电路时，会计算或测量电路中一些位置的电压和电流随时间的变化；在分析一个汽车的运动时，会计算或观测驱动力、阻力、位置、速度和加速度等状态变量随时间的变化。系统状态变量随时间变化的关系称为信号，包含了系统变化的信息。 很多实际系统的状态变量是非电的，我们经常使用各种各样的传感器，把非电的状态变量转换为电的变量，得到便于测量的电信号。 隐去不同信号所代表的具体物理意义，信号就可以抽象为函数，即变量随时间变化的关系。信号用函数表示，可以是数学表达式，或是波形，或是数据列表。在本课程中，信号和函数的表述经常不加区分。 信号和系统分析的最基本的任务是获得信号的特点和系统的特性。系统的分析和描述借助于建立系统输入信号和输出信号之间关系，因此信号分析和系统分析是密切相关的。 系统的特性千变万化，其中最重要的区别是线性和非线性、时不变和时变。这些区别导致分析方法的重要差别。本课程的内容限于线性时不变系统。 我们最熟悉的信号和系统分析方法是时域分析，即分析信号随时间变化的波形。例如，对于一个电压测量系统，要判断测量的准确度，可以直接分析比较被测的电压波形)(in t v （测量系统输入信号）和测量得到的波形)(out t v （测量系统输出信号），观察它们之间的相似程度。为了充分地和规范地描述测量系统的特性，经常给系统输入一个阶跃电压信号，得到系统的阶跃响应，图1-1是典型的波形，通过阶跃响应的电压上升时间（电压从10％上升至90％的时间）和过冲（百分比）等特征量，表述测量系统的特性，上升时间和过冲越小，系统特性越好。其中电压上升时间反映了系统的响应速度，小的上升时间对应快的响应速度。如果被测电压快速变化，而测量系统的响应特性相对较慢，则必然产生较大的测量误差。 信号与系统分析的另一种方法是频域分析。信号频域分析的基本原理是把信号分解为不同频率三角信号的叠加，观察信号所包含的各频率分量的幅值和相位，得到信号的频谱特性。图1-2是从时域和频域观察一个周期矩形波信号的示意图，由此可以看到信号频域和时域的关系。系统的频域分析是观察系统对不同频率激励信号的响应，得到系统的频率响应特性。频域分析的重要优点包括：（1）对信号变化的快慢和系统的响应速度给出定量的描述。例如，当我们要用一个示波器观察一个信号时，需要了解信号的频谱特性和示波器的模拟带宽，当示波器的模拟带宽能够覆盖被测信号的频率范围时，可以保证测量的准确。（2）

信号与系统试题附答案

信科0801《信号与系统》复习参考练习题一、单项选择题：

14、已知连续时间信号,) 2(100)2(50sin )(--=t t t f 则信号t t f 410cos ·)(所占有的频带宽度为（） A ．400rad ／s B 。200 rad ／s C 。100 rad ／s D 。50 rad ／s

f如下图（a）所示，其反转右移的信号f1(t) 是（） 15、已知信号)(t f如下图所示，其表达式是（） 16、已知信号)(1t A、ε（t）＋2ε(t－2)－ε(t－3) B、ε(t－1)＋ε(t－2)－2ε(t－3) C、ε(t)＋ε(t－2)－ε(t－3) D、ε(t－1)＋ε(t－2)－ε(t－3) 17、如图所示：f（t）为原始信号，f1(t)为变换信号，则f1(t)的表达式是（） A、f(－t+1) B、f(t+1) C、f(－2t+1) D、f(－t/2+1)

18、若系统的冲激响应为h(t),输入信号为f(t),系统的零状态响应是（ ） 19。信号)2(4sin 3)2(4cos 2)(++-=t t t f π π 与冲激函数)2(-t δ之积为（ ） A 、2 B 、2)2(-t δ C 、3)2(-t δ D 、5)2(-t δ ，则该系统是（）＞－系统的系统函数．已知2]Re[,6 51)(LTI 202s s s s s H +++= A 、因果不稳定系统 B 、非因果稳定系统 C 、因果稳定系统 D 、非因果不稳定系统 21、线性时不变系统的冲激响应曲线如图所示，该系统微分方程的特征根是（ ） A 、常数 B 、 实数 C 、复数 D 、实数+复数 22、线性时不变系统零状态响应曲线如图所示，则系统的输入应当是（ ） A 、阶跃信号 B 、正弦信号 C 、冲激信号 D 、斜升信号

信号与系统期末考试试题

重庆大学信号与线性系统期末考试试题 一、填空题：（30分，每小题3分） 1. =-? ∞ ∞ -dt t t )()5cos 2(δ 。 2. ()dt t e t 12-?+∞ ∞ --δ= 。 3. 已知 f (t )的傅里叶变换为F (j ω), 则f (2t -3)的傅里叶变换为 。 4. 已知 6 51 )(2 +++= s s s s F ，则=+)0(f ; =∞)(f 。 5. 已知 ω ωπδεj t FT 1 )()]([+=，则=)]([t t FT ε 。 6. 已知周期信号 )4sin()2cos()(t t t f +=，其基波频率为 rad/s ； 周期为 s 。 7. 已知 )5(2)2(3)(-+-=n n k f δδ，其Z 变换 =)(Z F ；收敛域为 。 8. 已知连续系统函数1342 3)(2 3+--+= s s s s s H ，试判断系统的稳定性： 。 9．已知离散系统函数1.07.02 )(2+-+=z z z z H ，试判断系统的稳定性： 。 10．如图所示是离散系统的Z 域框图，该系统的系统函数H(z)= 。 二．(15分)如下方程和非零起始条件表示的连续时间因果LTI 系统，

?????==+=++-- 5 )0(',2)0() (52)(4522y y t f dt df t y dt dy dt y d 已知输入 )()(2t e t f t ε-=时，试用拉普拉斯变换的方法求系统的零状态响应 )(t y zs 和零输入响应)(t y zi ，0≥t 以及系统的全响应),(t y 0≥t 。 三．（14分） ① 已知2 36 62)(22++++=s s s s s F ,2]Re[->s ,试求其拉氏逆变换f (t )； ② 已知) 2(2 35)(2>+-=z z z z z X ，试求其逆Z 变换)(n x 。 四 （10分）计算下列卷积： 1. }1,0,6,4,3{}4,1,2,1{)()(21--*=*k f k f ； 2． )(3)(23t e t e t t εε--* 。

完整的串口信号解释

RXD、TXD是Receive Data ，Transmit Data 的意思。 RXD 为接收数据的引脚，TXD 为发送数据的引脚。 RXD在DTE设备端为接收，即输入， 在DCE设备端同名RXD为发送端，即输出。 在一对通讯系统中RXD信号在DTE设备端为输入信号，在DCE设备端为输出信号。原英文解释是综合译法，一般我们说的RXD是DTE端，即输入。 DTE设备：计算机、工程主机 DCE设备：调制解调器、个别仪表 DTR:数据终端就绪 Data Terminal Ready DTR（ Data Terminal Ready ），数据终端就绪的首字母缩略词。例如，在串行通信中使用的一个信号，通过计算机发送到调制解调器上，以表明计算机已经准备就绪，可以接收未来的传输。 DSR(data set ready)即：数据准备就绪，是RS232中的一握手信号。当调制/解调器启动时，在经过自身检测后，用DSR来声明已经准本就绪。因此它是调制/解调器的输出，同时也是DTE（数据终端设备）的输入，该信号低电平有效。不管任何原因导致调制/解调器不能联通到电话，该信号都将保持无效状态以向DTE表明它不能接受和发送数据 解释二： RTS：终端我准备发数据给你，快用CTS应答，准备好没？ CTS：好了，来吧 解释三： CTS：主机，我有数据，请求接收 RTS：我是主机，就绪，请求发送。 https://www.wendangku.net/doc/8b10486497.html, 二是RS232标准 三是MODEM的硬件流控 SIMCOM公司的解释完全正确 很久很久以前，计算机还没有出现，那时就已经存在了(计算机)史前的串口设备(电传打字机，工控测量设备，通信调制解调器)，为了连接这些串口，EIA制定了RS232标准，采

(完整版)信号与系统习题答案.docx

《信号与系统》复习题 1．已知 f(t) 如图所示，求f(-3t-2) 。 2．已知 f(t) ，为求 f(t0-at) ，应按下列哪种运算求得正确结果？（t0 和 a 都为正值）

3．已知 f(5-2t) 的波形如图，试画出f(t) 的波形。 解题思路：f(5-2t)乘a 1 / 2展宽 2倍f(5-2 × 2t)= f(5-t)

反转 右移 5 f(5+t) f(5+t-5)= f(t) 4．计算下列函数值。 （ 1） （ 2） （ t ） t 0 )dt t 0 u(t 2 （t t 0）u(t 2t 0 )dt （ 3） (e t t ) （t 2）dt 5．已知离散系统框图，写出差分方程。 解： 2 个延迟单元为二阶系统，设左边延迟单元输入为 x(k) ∑ 0 1 1) → 左○ :x(k)=f(k)-a *x(k-2)- a*x(k- x(k)+ a 1*x(k-1)+ a 0*x(k-2)=f(k) (1) ∑ y(k)= b 2*x(k)- b 0*x(k-2) (2) 右○ : 为消去 x(k) ，将 y(k) 按（ 1）式移位。 a 1*y(k-1)= b 2 * a 1*x(k-1)+ b * a 1*x(k-3) (3) a 0*y(k-2)= b 2 * a 0*x(k-2)-b 0* a 0*x(k-4) (4) (2) 、（ 3）、（ 4）三式相加： y(k)+ a 1*y(k-1)+ a 0*y(k-2)= b *[x(k)+ a 1 *x(k-1)+a *x(k-2)]- b *[x(k-2)+a 1*x(k-3)+a *x(k-4)] 2 0 0 0 ∴ y(k)+ a 1 *y(k-1)+ a *y(k-2)= b 2 *f(k)- b *f(k-2) ═ >差分方程

信号名词解释 2

列车分路电阻与分路效应：列车占用轨道电路时，轮对跨在两根钢轨上形成的电阻，就成为列车分路电阻。由于列车分路使轨道电路接受设备中电流减小，并处于不工作状态，称为有分路效应。 敌对进路与变通进路：同时行车会危及行车安全的任意两条进路，是敌对进路。基本进路以外的其余进路叫做变通进路。 纵向电压与横向电压：纵向电压指导线或设备对地电压，每条导线上的折射电压或反射电压均为纵向电压。横向电压指两导线间的电位差。 空扼流与双扼流：送、受电端均设扼流变压器的一送一受轨道电路（双扼流）。送、受电端均不设扼流变压器的一送一受轨道电路（空扼流）。 分路灵敏度：指在轨道电路的钢轨上，用一电阻在某点对轨道电路分路，若恰好能使轨道继电器线圈中的电流减小到释放值（脉冲式轨道电路为不吸起值），则这个分路电阻值就叫做该点的分路灵敏度。 内锁闭和外锁闭：内锁闭是当道岔由转辙机带动转换至某个特定位置后，在转辙机内部进行锁闭，由转辙机动作杆经外部杆件对道岔实现位置巩固。当道岔由转辙机带动转换至某个特定位置后，通过本身所依附的锁闭装置，直接把尖轨与基本轨或心轨与翼轨密贴夹紧并固定，称为道岔的外锁闭。 交流二元二位继电器：交流二元二位继电器中的二元指有两个相互独立而又相互作用的交变电磁系统，二位指继电器有吸起和落下两种状态。 半自动闭塞：闭塞手续的办理基本由人工操纵，列车是否整列到达由人工确认，但列车占用区间、出站信号机的关闭通过列车运行自动完成，这种闭塞方式叫半自动闭塞。 轨道电路：以铁路线路的两根钢轨作为导体，并用引接线连接信号电源，与接收设备构成电气回路，反映列车占用或出清线路的状况。 移颇自动闭塞是一种用钢轨作为通道传递移频信号，以低频作为控制信息，控制地面和机车信号机显示的一种自动闭塞制式 电码化：就是使非电码化的轨道电路也能传输根据列车运行前方信号机的显示而发送来的各种电码。 自动闭塞：根据列车运行及有关闭塞分区状态，自动变换通过信号机(包括机车信号机) 显示的闭塞方法称为自动闭塞。 防护道岔：为了防止侧面冲突，有时需要将不在所排列进路上的道岔处于防护位置，并予以锁闭，这种道岔称为防护道岔。 轨道电路极性交叉：有钢轨绝缘的轨道电路，为了实现对钢轨绝缘破损的防护，要使绝缘节两侧的轨面电压具有不同的极性或相反的相位。 标准分路灵敏度：它是衡量轨道电路分路效应优劣的标准。我国规定一般的轨道电路标准分路灵敏度为0。06Ω。对于一轨道电路，在分路最不利的条件下，用0。06Ω的标准电阻线，在任何地点分路时轨道电路的接收设备必须停止工作。驼峰轨道电路的分路灵敏度为0。5Ω，UM71无绝缘轨道电路的分路灵敏度为0。15Ω。 道岔的定位和反位：每组道岔都有两个位置：定位和反位。道岔的定位指道岔经常开通的位置，在排列进路过程时临时改变的位置叫做反位。 进路的一次解锁：列车或车列依据信号的显示通过进路中所有道岔区段后，整条进路一次解锁称为进路一次解锁。

信号与系统试题及答案

模拟试题一及答案 一、（共20分，每小题5分）计算题 1.应用冲激函数的性质，求表示式25()t t dt δ∞ -∞?的值。 2．一个线性时不变系统，在激励)(1t e 作用下的响应为)(1t r ，激励)(2t e 作用下的响应为)(2t r ，试求在激励1122()()D e t D e t +下系统的响应。 （假定起始时刻系统无储能）。 3．有一LTI 系统，当激励)()(1t u t x =时，响应)(6)(1t u e t y t α-=,试求当激励())(23)(2t t tu t x δ+=时，响应)(2t y 的表示式。（假定起始时刻系统无储能）。 4．试绘出时间函数)]1()([--t u t u t 的波形图。 二、（15分，第一问10分，第二问5分）已知某系统的系统函数为25 ()32 s H s s s +=++，试 求（1）判断该系统的稳定性。（2）该系统为无失真传输系统吗？ 三、（10分）已知周期信号f (t )的波形如下图所示，求f (t )的傅里叶变换F (ω)。 四、（15分）已知系统如下图所示，当0

1)0('=-f 。试求： （1）系统零状态响应；（2）写出系统函数，并作系统函数的极零图；（3）判断该系统是否为全通系统。 六． （15分，每问5分）已知系统的系统函数()2 105 2+++=s s s s H ，试求：（1）画出直 接形式的系统流图；（2）系统的状态方程；（3）系统的输出方程。 一、（共20分，每小题5分）计算题 1.解:25()500t t dt δ∞ -∞=?=? 2．解: 系统的输出为1122()()D r t D r t + 3．解: ()()t t u t u t dt -∞?=?， ()()d t u t dx δ= ，该系统为LTI 系统。 故在()t u t ?激励下的响应126()6()(1)t t t y t e u t dt e ααα ---∞ =?=--? 在()t δ激励下的响应2 2 ()(6())6()6()t t d y t e u t e u t t dx αααδ--==-+ 在3()2()tu t t δ+激励下的响应1818 ()12()12()t t y t e e u t t αααδαα --=--+。 4 二、（10分）解:（1） 21255 ()32(2)(1)1,s s H s s s s s s s ++= = ++++∴=-=-2,位于复平面的左半平面 所以,系统稳定. (2) 由于6 ()(3)4) j H j j j ωωωω+= ≠+常数＋（，不符合无失真传输的条件，所以该系统不能对 输入信号进行无失真传输。 三、（10分）

信号与系统期末考试试题

信号与系统期末考试试题6 课程名称： 信号与系统 一、选择题（共10题，每题3分 ，共30分，每题给出四个答案，其中只有一个正确的） 1、 卷积f 1(k+5)*f 2(k-3) 等于 。 （A ）f 1(k)*f 2(k) （B ）f 1(k)*f 2(k-8)（C ）f 1(k)*f 2(k+8)（D ）f 1(k+3)*f 2(k-3) 2、 积分dt t t ?∞ ∞--+)21()2(δ等于 。 （A ）1.25（B ）2.5（C ）3（D ）5 3、 序列f(k)=-u(-k)的z 变换等于 。 （A ） 1 -z z （B ）- 1 -z z （C ） 1 1-z （D ） 1 1--z 4、 若y(t)=f(t)*h(t),则f(2t)*h(2t)等于 。 （A ） )2(4 1t y （B ） )2(2 1t y （C ） )4(4 1t y （D ） )4(21t y 5、 已知一个线性时不变系统的阶跃相应g(t)=2e -2t u(t)+)(t δ,当输入f(t)=3e —t u(t)时，系 统的零状态响应y f (t)等于 （A ）(-9e -t +12e -2t )u(t) （B ）(3-9e -t +12e -2t )u(t) （C ）)(t δ+(-6e -t +8e -2t )u(t) （D ）3)(t δ +(-9e -t +12e -2t )u(t) 6、 连续周期信号的频谱具有 （A ） 连续性、周期性 （B ）连续性、收敛性 （C ）离散性、周期性 （D ）离散性、收敛性 7、 周期序列2)455.1(0 +k COS π的 周期N 等于 （A ） 1（B ）2（C ）3（D ）4 8、序列和 ()∑∞ -∞ =-k k 1δ等于 （A ）1 (B) ∞ (C) ()1-k u (D) ()1-k ku 9、单边拉普拉斯变换()s e s s s F 22 12-+= 的愿函数等于 ()()t tu A ()()2-t tu B ()()()t u t C 2- ()()()22--t u t D 10、信号()()23-=-t u te t f t 的单边拉氏变换()s F 等于 ()A ()()()232372+++-s e s s ()()2 23+-s e B s

信号解释

ADJ 可调Adjustable 比如大小和方向控制的意思是通断了 VID 电压识别V oltage Identification SS 软启动(soft Start两个单词的缩写） FB 反馈(feedback单词的缩写） COMP 补偿(Compensatory单词的缩写） VSEN 电压侦测voltage senser ISP 电流侦测p 正端与isn n负端对应 IRMP 没查到Ramp amplitude PWM ramp amplitude set by external resistor. Ramp amplitude 脉宽调制用的用这个电阻调节振幅斜率 DVD 没查到uvlo 欠压锁定脚低于某值就保护) IMAX 最大电流(不知道对不对）对Over current protection amplitude set. 过流保护幅度设置 PWM 脉宽调制Pulse-Width Modulation ` ISN 没查到 CAS#：列选信号) RAS#：行选信号 WE#：允许信号（高电平允许读，低电平允许写） CS#：片选信号+ } SCL：串行时钟， SDA：串行数据，由南桥提供3.3V电压 FRAME#：帧周期信号 TRDY#：从设备准备好 IRDY#：主设备准备好 DEVSEL#：设备选择信号 C/BE#(0)、C/BE#(1)、C/BE(2)、C/BE(3)，是命令/字节允许信号 OVP 是过压保护，OCP是过流保护 INV-PWM 是高压板驱动控制信号 CLK：时钟INPUT CPU：初始化RESET：复位 ADS：地址状态BEO#-7#：字节使能AP：地址偶校验 AP：地址偶校验DP0-7：数据偶校验INIR：可屏蔽中断请求$ ~0 Q" ]& N; X8 ]% y DBSY：数据忙SCYC：裂开周期输出HIT#：命中指示- n F( O5 U! V2 `9 V NMI：非屏蔽中断请求INV：无效输入IERR：内部检验错 BREQ：内部总线占用请求BUSCHK：总线检查输入A20M#：地址位20屏蔽 PWT：页面高速缓存内存通写PCD：页面高速缓存禁止EWBE#：外部写缓冲器输入 APCHK#：地址校验检测状态FLUSH#：高速缓存清洗AHOLD：地址占用请求

信号与系统应用论文

数字电视机顶盒的内部系统信号处理过程及其特性研究1 周朔2 （北京工业大学实验学院，北京，101101） 摘要 目的：为了研究数字电视机顶盒内部信号处理的过程及其特点。方法：运用了原理列举法公式推导法等进行研究。结果：（1）数字电视机顶盒处理信号的原理很简单；（2）数字电视机顶盒处理信号的过程与大学所掌握的信号知识有很大联系（3）数字电视机顶盒内部系统的构成改进了原有电视的信号处理模式； 关键词：数字电视机顶盒；信号处理；特性 The research about the signal process of The Digital TV set top box and its feature Zhou Shuo (The Pilot College Of Beijing University of Technology, Beijing, 101101) Objective: In order to explore the process of The Digital TV set top box. Method :the use of experimental methods, principle list reduction and other research. Results:(1)The principle of the signal process of The Digital TV set top box is easy.; (2)the signal process of The Digital TV set top box have close relationship with the knowledge we have learned；(3)The system of The Digital TV set top box transform the traditional process of the signal; Key words:The Digital TV set top box; signal process; feature 1本文是信号与系统教学的课题之一。 2作者简介：周朔（1994—），男，北京工业大学实验学院电子信息工程系，本科在校学生；