信号与系统实验（五） 班级：通信5班姓名：刘贺洋学号：11081515 班级：通信5班姓名：章仕波学号：11081522 1.符号函数的傅里叶变换 (1)下面参考程序和运行结果是信号||2 f- t =的傅里叶变换，分析程序，判 e ) (t 断运行结果正确与否。 syms t; %时间符号 f=exp(-2*abs(t)); %符号函数 F=fourier(exp(-2*abs(t))); subplot(1,2,1); ezplot(f); subplot(1,2,2); ezplot(F); 1（1）图
(2)参考上述程序试画出信号)(32 )(3t u e t f t -=的波形及其幅频特性曲线。 1（2）源程序： syms t ; %时间符号 f=2/3*exp(-3*t)*heaviside(t); %符号函数 F=fourier(f); subplot(1,2,1); ezplot(f); subplot(1,2,2); ezplot(abs(F)); 1（2）图： 2.符号函数的傅里叶变换
(1)下面参考程序是求信号211)(ωω+=j F 的逆傅里叶变换，分析程 序，比较运行结果。 源程序2（1） syms t w; F=1/(1+w^2); f=ifourier(F,t); subplot(1,2,1); ezplot(F); subplot(1,2,2); ezplot(f); 2（1）图： （2）求信号ωωωsin 2)(=j F 的逆傅里叶变换，并用程序验证。
源程序2（2） syms t w; F=2*sin(w)/w; f=ifourier(F,t); subplot(1,2,1); ezplot(F); subplot(1,2,2); ezplot(f); 图2（2）：
转眼离考试结束已经一个多月了，感觉时间真快。。。。。在这里，说一些自己考试的经验吧，虽然还不知道自己考试的结果怎么样，但是希望我的经验呢能给后来的学弟学妹们提供一些帮助。 921通信类综合包含三门专业课：模电，信号与系统以及电磁场。其中模电占得分最多是60分，信号和电磁场都是45分，难度最大、最难得分的当然是模电，在我们学校，大家都叫它魔鬼，当初我们专业挂了四分之一的人！足以见其变态程度，幸好北航出的模电题一般都不会特别的难，但是你想不失分那是不可能的。 北航921专业课的考试大纲已经说了这几门课所使用的教材： 模电：1.张凤言编著，电子电路基础（第二版），高等教育出版社； 2.模拟集成电路的分析与设计，P.R.Gray等著，张晓林等译，高等教育出版社，2005年6月； 3. 童诗白主编，模拟电子技术基础（第四版），高等教育出版社 其中张凤言老师的那本是北航本校的教材，外面基本没的卖，我辗转终于买到一本，但是里面的内容实在是太多太繁杂，非一般人能接受的，特别是在考研时间如此紧迫的情况下，如果能弄到一本的话，看看其中波特图的章节就行了，其他的部分看童诗白老师的那本书完全就能应对考试。在这里，我要说一下自己复习时的一些心得吧。因为波特图是每年的必考题，但是童诗白老师那本书讲的跟张凤言老师讲的是完全不一样的，所以大家最好能看一下张凤言老师的那本书的那个章节，把那个章节的习题做了，考试题有可能就是在里面。另外，我复习的时候在图书馆借了一本模电的辅导书，我觉得非常好，现在忘了叫什么名字了，等我去图书馆查了再告诉大家，那本书感觉跟北航的要求很相近，其中波特图、反馈电路、放大电路的讲解都非常的好。 信号与系统：1. 郑君里，应启珩，杨为理，《信号与系统》，高等教育出版社，2000年5第二版。 2. 郑君里，应启珩，杨为理，《信号与系统》，高等教育出版社，第一版。 3.A.V. Oppenheim等著，刘树棠译，《信号与系统》第二版，西安交通大学出版社 信号与系统应该说是三门专业课中最简单的一门，也是最好拿分的一门，复习的到位的话，45分全拿到手都很正常。信号与系统考试题一般是三道大题，信号系统这么多内容，三道大题根本就考不了多少东西，通过我做往年的真题和自己考试的经验来看，最重要的还是那几个变换，傅里叶变换，拉普拉斯变换，Z变换，时域的，频域的，离散域的都要弄明白，而且要灵活运用，我的建议就是看好郑君里老师的两本书，那两本书写的实在是太经典了，大部分时间你要用来看教材，少部分时间看一些信号系统的考研辅导书，多见一些题型，也要练一些题来培养一下题感。 电磁场：1. 苏东林等，《电磁场与电磁波》，高等教育出版社（2008） 2. 苏东林等，《电磁场理论学习指导书》，电子工业出版社（2005.09）电磁场从2011年开始有了变化，教材之前还有一本徐永斌老师出的一本《工程电磁场基础》，以前是说这两本书都可以，从去年开始改了。徐永斌老师的书和苏东林老师的书我都买了，99%的内容是一样的，所以说这两本书都可以。其实我之前也是听别人的经验说是电磁场很简单，是最好复习的，但是复习的时候却发现是最难得，我足足看了一个月！！！现在想起来当时实在是太傻了，其实大家基本都没怎么学过电磁场，想在短时间内弄懂基本是不可能的，而且北航考的也很简单，总是一些老题型，但是我并不建议大家把《电磁场理论学习指导书》这本书来回翻几遍就不管了，因为每年出题的老师会不一样，说不定哪个老师心血来潮给你出点新题型，到时候就傻眼了，所以说课本还是要看的，但是要有选择的看，根据考纲上的
北京航空航天大学物理研究性实验报告 分光仪的调整及其应用 第一作者：所在院系：就读专业：第二作者：所在院系：就读专业：
目录 目录 一.报告简介 (1) 二.实验原理 (1) 实验一.分光仪的调整 (1) 实验二.三棱镜顶角的测量 (3) 实验三.最小偏向角法测棱镜折射率 (1) 二．实验仪器 (1) 三.实验主要步骤 (2) 实验1.分光仪的调整 (2) 1.调整方法 (2) 2.要求 (4) 实验2.三棱镜顶角的测量 (4) 1.调整要求 (4) 2.实验操作 (5) 实验3.棱镜折射率的测定（最小偏向角法） (6) 四.实验数据记录 (6) 五.数据处理 (7) 实验2.反射法测三棱镜顶角 (7) 实验3.最小偏向角法测棱镜折射率 (7) 六.误差分析 (8) 七.分析总结 (8) 八.实验改进 (9) 九.实验感想 (10) 十.参考文献及图片附件： (11)
一.报告简介 本报告以分光仪的调整、三棱镜顶角和其折射率的测量为主要内容，先介绍了实验的基本原理与过程，而后进行了数据处理与不确定度计算。并以实验数据对误差的来源进行了分析。同时还给出了调节分光仪的经验总结与方法，并对现有实验仪器和试验方法提出了改进的意见。 二.实验原理 实验一.分光仪的调整 分光仪的结构因型号不同各有差别，但基本原理是相同的，一般都由底座、刻度读数盘、自准直望远镜、平行光管、载物平台5部分组成。 1-狭缝套筒；2-狭缝套筒紧固螺钉；3-平行光管；4-制动架；5-载物台；6-载物台调平螺钉；7-载物台锁紧螺钉；8-望远镜；9-望远镜锁紧螺钉；10-阿贝式自准直目镜；11-目镜；12-仰角螺钉；13-望远镜光轴水平螺钉；14-支臂；15-望远镜转角微调螺钉；16-读数刻度盘止动螺钉；17-制动架；18-望远镜止动螺钉；19底座；20-转座；21-
Matlab拓展实验1：周期方波的傅立叶级数分析 一、周期方波信号的产生 1、周期方波函数：square(t,duty) （1）其中t为时间向量。 （2）duty为占空比，此参数可缺省，缺省时，duty=50。 注：周期方波的占空比为x%，是指一个周期内，高电平持续时间占整个周期时长的x%。但在square函数中，参数duty是一个0~100的数值。例如，若需产生占空比为20%的方波，则应设置duty=20。 2、功能描述：square函数产生一个周期为2π、高低电平分别为±1的周期方波，通过适当的编程可以调整为任意周期，任意幅度，任意中心值。 【例1】在时间范围[?4π,4π]产生周期的2π的周期方波。 clear;clf;clc; step=pi/200; %设置时间步长 t=-4*pi:step:4*pi; %设置时间范围 x1=square(t); %产生占空比为50%的周期方波 duty=20;x2=square(t,duty); %产生占空比为20%的周期方波 subplot(2,1,1);plot(t,x1); axis([-4*pi,4*pi,-1.5,1.5]);title('占空比为0.5的周期方波'); subplot(2,1,2);plot(t,x2); axis([-4*pi,4*pi,-1.5,1.5]);title('占空比为0.2的周期方波'); 上述程序的运行结果如下：
【思考】如将例1程序中的作图部分修改如下（修改部分以红色标出），这种处理方式称之为横坐标对pi归一化，图形结果会有何不同？这时横坐标的数值标注含义有何变化？ subplot(2,1,1);plot(t/pi,x1); axis([-4,4,-1.5,1.5]);title('占空比为0.5的周期方波'); subplot(2,1,2);plot(t/pi,x2); axis([-4,4,-1.5,1.5]);title('占空比为0.2的周期方波'); 【实践1】产生周期为1，占空比为30%，高电平为1，低电平为0的周期方波，时间范围为[?2,2]，即能观察到4个完整的周期。（时间变量的尺度变换） 二、傅立叶级数分解的计算 1、周期信号傅立叶级数展开的理论分析 周期信号的傅立叶级数有若干种形式（如三角形式、指数形式），这里以指数形式的傅立叶级数为例进行说明。 信号x(t)满足，x t=x(t+T)，其中T称为周期（或基波周期，单位s），F=1T称为频率（或基波频率，单位Hz），ω=2πT=2πF称为基波角频率，单位rad s。 （1）指数形式的傅立叶级数：
北航《信号与系统》在线作业二 一、单选题（共10 道试题，共30 分。） 1. 信号〔ε(t)－ε(t－2)〕的拉氏变换的收敛域为________。 A. Re[s]>0 B. Re[s]>2 C. 全S平面 D. 不存在 -----------------选择：C 2. 信号的时宽与信号的频宽之间呈________。 A. 正比关系 B. 反比关系 C. 平方关系 D. 没有关系 -----------------选择：B 3. If f1(t) ←→F1(jω)，f2(t) ←→F2(jω) Then________。 A. [a f1(t) + b f2(t) ] ←→ [a F1(jω) *b F2(jω) ] B. [a f1(t) + b f2(t) ] ←→ [a F1(jω) - b F2(jω) ] C. [a f1(t) + b f2(t) ] ←→ [a F1(jω) + b F2(jω) ] D. [a f1(t) + b f2(t) ] ←→ [a F1(jω) /b F2(jω) ] -----------------选择：D 4. 某信号的频谱是周期的离散谱，则对应的时域信号为________。 A. 连续的周期信号 B. 连续的非周期信号 C. 离散的非周期信号 D. 离散的周期信号 -----------------选择：D 5. 信号在时域拥有的总能量，________其频谱在频域内能量的总和。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 不等于 -----------------选择：B 6. 理想低通滤波器是________。 A. 因果系统 B. 物理可实现系统 C. 非因果系统 D. 响应不超前于激励发生的系统 -----------------选择：C 7. 连续周期信号的傅氏变换是________。 A. 连续的 B. 周期性的 C. 离散的 D. 与单周期的相同 -----------------选择：C
第0页 本人声明 我声明，本论文为本人独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 3903·2415 高等工程学院 李柏
第1页 晶体的电光效应的深入剖析 第一作者：李柏（自主独立完成） 摘要 本文基于作者在认真做过实验并对内容的深刻理解，旨在对该实验从原理到操作流程以及实验数据处理进行更加深入的剖析。 在正文的第一部分，本文从一名大二本科生的角度对实验原理进行了系统地重新表述，查阅资料并补充了部分《大学物理·光学》的必要知识（例如1/4玻片、单轴晶体的定义）力求让下一届的学生们能彻底理解原理部分，部分素材也可适当补充进新版的《物理实验》课本中。 在第二部分，本文细致地描述了实验操作的各个流程，从等高共轴的调节方法开始，给出了有理有据的调节方法，可以作为今后教师指导学生的基本判据。 在第三部分，本文重新安排了数据处理，采用了更加翔实的原始数据，但必须指出本文的缺陷：依然未能定量地得出产生误差的原因。 在第四部分，包含作者对试验中一些现象的理论层面的深入剖析，以及实验感想、建议等等。 最后的最后，是完成本文参阅资料的声明。 关键词：晶体电光效应电光调制大学物理实验论文测量半波电压
第2页 第一章：实验原理的重新表述 1.1电光效应与一次电光效应 晶体在外电场作用下折射率会产生变化，这种现象称为电光效应。这种效应由于n 随电场变化而变化时间极短，甚至能跟得上1010Hz的电场变化频率，故可制成响应迅速的各种光电设备（例如斩波器、激光测距仪）。仅仅在同一教室内的光纤陀螺寻北的陀螺仪中就有电光效应制成的元件，可见电光效应的广泛应用。 电场引起折射率变化可表示为n - n0 = aE0 + bE02+…… 由一次项aE0 引起的变化称为一次电光效应，也称泡耳克斯效应。一次效应又区分纵横方向，以加载电场的取向决定。本实验研究铌酸锂晶体的一次纵向电光效应。 光在晶体中传播时，在不平行于光轴方向上，由于e光和o光传播速度不同，而出现两个不同折射率的光的像，这种现象叫做双折射现象（图1-1）。只有一个光轴的晶体就叫单轴晶体，铌酸锂原本是单轴晶体，但晶体外加电场后，将变成双轴晶体，导致与双折射类似的结果，出射光可能为椭圆偏振光。 图1-1 双折射原理示意图 1.2电光调制 在无线电通信中，为了传递信息，总是通过表征电磁波特性的正弦波性质受传递信号控制来实现，这种控制过程被称作调制。接收时，逆过程则称为解调。本实验采用强
实验五 连续信号与系统的S 域分析 学院 班级 姓名 学号 一、实验目的 1. 熟悉拉普拉斯变换的原理及性质 2. 熟悉常见信号的拉氏变换 3. 了解正/反拉氏变换的MATLAB 实现方法和利用MATLAB 绘制三维曲面图的方法 4. 了解信号的零极点分布对信号拉氏变换曲面图的影响及续信号的拉氏变换与傅氏变换的关系 二、 实验原理 拉普拉斯变换是分析连续时间信号的重要手段。对于当t ∞时信号的幅值不衰减的时间信号，即在f(t)不满足绝对可积的条件时，其傅里叶变换可能不存在，但此时可以用拉氏变换法来分析它们。连续时间信号f(t)的单边拉普拉斯变换F(s)的定义为： 拉氏反变换的定义为： 显然，上式中F(s)是复变量s 的复变函数，为了便于理解和分析F(s)随s 的变化规律，我们将F(s)写成模及相位的形式：()()()j s F s F s e ?=。其中，|F(s)|为复信号F(s)的模，而()s ?为F(s)的相位。由于复变量s=σ+jω，如果以σ为横坐标（实轴），jω为纵坐标（虚轴），这样，复变量s 就成为一个复平面，我们称之为s 平面。从三维几何空间的角度来看，|()|F s 和()s ?分别对应着复平面上的两个曲面，如果绘出它们的三维曲面图，就可以直观地分析连续信号的拉氏变换F(s)随复变量s 的变化情况，在MATLAB 语言中有专门对信号进行正反拉氏变换的函数，并且利用 MATLAB 的三维绘图功能很容易画出漂亮的三维曲面图。 ①在MATLAB 中实现拉氏变换的函数为： F=laplace( f ) 对f(t)进行拉氏变换，其结果为F(s) F=laplace (f,v) 对f(t)进行拉氏变换，其结果为F(v) F=laplace ( f,u,v) 对f(u)进行拉氏变换，其结果为F(v) ②拉氏反变换 f=ilaplace ( F ) 对F(s)进行拉氏反变换，其结果为f(t) f=ilaplace(F,u) 对F(w)进行拉氏反变换，其结果为f(u) f=ilaplace(F,v,u ) 对F(v)进行拉氏反变换，其结果为f(u) 注意： 在调用函数laplace( )及ilaplace( )之前，要用syms 命令对所有需要用到的变量（如t,u,v,w ）等进行说明，即要将这些变量说明成符号变量。对laplace( )中的f 及ilaplace( )中的F 也要用符号定义符sym 将其说明为符号表达式。具体方法参见第一部分第四章第三节。 例①：求出连续时间信号 ()sin()()f t t t ε=的拉氏变换式，并画出图形 求函数拉氏变换程序如下： syms t s %定义符号变量 ft=sym('sin(t)*Heaviside(t)'); %定义时间函数f(t)的表达式
北航《信号与系统》复习题一 一、 单选题 1. 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 2. 下列描述正确的是（ ）。 A. 信号()t f 反折，则其相应的频谱()ωj F 也反折。 B. 信号()t f 在时间轴上扩展2倍，则其相应的频谱在ω轴上也扩展2倍。 C. 信号()t f 在时间轴上平移2，则其相应的频谱在ω轴上也平移2。 D. 信号()t f 为时限信号，则其相应的频谱也是频带有限的。 3. 连续时间LTI 系统的单位冲激响应)2()(4-=-t u e t h t ，该系统是（ ）。 A. 因果稳定 B. 因果不稳定 C. 非因果稳定 D. 非因果不稳定 4. 一信号x(t)的最高频率为500Hz ，则利用冲激串采样得到的采样信号x(nT)能唯一表示出原信号的最大采样周期为（ ）。 A. 500 B. 1000 C. 0.05 D. 0.001 5. f （5-2t ）是如下运算的结果（ ） A. f （-2t ）右移5
B. f （-2t ）左移5 C. f （-2t ）右移 25 D. f （-2t ）左移2 5 6. 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(1 at e a -- D. at e a -1 7. 线性系统响应满足以下规律（ ）。 A. 若起始状态为零，则零输入响应不一定为零。 B. 若起始状态为零，则零状态响应为零。 C. 若系统的零状态响应为零，则强迫响应也为零。 D. 若激励信号为零，零输入响应就是自由响应。 8．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 3 1 C. 3（f s -2） D. )2(3 1 -s f 9．时域是实偶函数，其傅氏变换一定是（ ）。 A. 实偶函数 B. 纯虚函数 C. 任意复函数 D. 任意实函数 10．理想低通滤波器是（ ）。 A. 因果系统 B. 物理可实现系统
北航基础物理研究性报告讲解
北航基础物理实验研究性报告1051 电位差计及其应用 140221班 2015-12-13 第一作者:邓旭锋14021014 第二作者:吴聪14021011
目录 1.引言 (4) 2.实验原理 (5) 2.1补偿原理 (5) 2.2 UJ25型电位差计 (8) 3.实验仪器 (10) 4.实验步骤 (10) 4.1自组电位差计 (10) 4.2 UJ25型箱式电位差计 (11) 5.实验数据处理 (12) 5.1 实际测量Ex的大小 (13) 5.2 不确定度的计算 (13) 5.3 测量结果最终表述 (14) 5.4 实验误差分析 (14) 6.实验改进与意见 (14) 6.1 实验器材的改进 (8) 6.2 实验方法改进 (10) 6.3 实验内容的改进 (10)
7.实验感想与体会 (21) 【参考文献】 (24) 摘要:将电位差计实验中的补偿法原理应用于电学物理量的测量中，该方法可以用来精确测量电流、电阻、电压等电学量，也可以利用电位差计，获得比较精确的二极管伏安特性曲线可以避免了因电表的内阻而引起的测量误差。利用实验室现有仪器设计了一些切实可行的新实验。 关键字：电位差计；补偿法；UJ23型电位差计；电阻；系统误差。 1.引言 电位差计是电压补偿原理应用的典型范例，它是利用电压补偿原理使电位差计变成一内阻无穷大的电压表，用于精密测量电势差或者电压。同理，利用电流补偿原理也可以制作一内阻为零的电流表，用于电流的精密测量。 电位差计的测量精确度高，且避免了测量的接入误差，但它的操作比较复杂，也不易实现测量的自动化。在数字仪表迅速发展的今天，电压
信号与系统实验实验报 告 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
实验五连续系统分析一、实验目的 深刻理解连续时间系统的系统函数在分析连续系统的时域特性、频域特性及稳定性中的重要作用及意义，掌握根据系统函数的零极点设计简单的滤波器的方法。掌握利用MATLAB分析连续系统的时域响应、频响特性和零极点的基本方法。 二、实验原理 MATLAB提供了许多可用于分析线性时不变连续系统的函数，主要包含有系统函数、系统时域响应、系统频域响应等分析函数。 三、实验内容 1.已知描述连续系统的微分方程为，输入，初始状态 ，计算该系统的响应，并与理论结果比较，列出系统响应分析的步骤。 实验代码： a=[1 10]; b=[2]; [A B C D]=tf2ss(b,a); sys=ss(A,B,C,D); t=0: :5; xt=t>0; sta=[1]; y=lsim(sys,xt,t,sta); subplot(3,1,1); plot(t,y); xlabel('t'); title('系统完全响应 y(t)'); subplot(3,1,2); plot(t,y,'-b'); hold on yt=4/5*exp(-10*t)+1/5; plot(t,yt,' : r'); legend('数值计算','理论计算'); hold off xlabel('t'); subplot(3, 1 ,3); k=y'-yt; plot(t,k); k(1) title('误差');
实验结果： 结果分析： 理论值 y(t)=0. 8*exp(-10t)*u(t)+ 程序运行出的结果与理论预期结果相差较大误差随时间增大而变小，初始值相差最大，而后两曲线基本吻合，表明该算法的系统响应在终值附近有很高的契合度，而在初值附近有较大的误差。 2.已知连续时间系统的系统函数为，求输入分别为，， 时，系统地输出，并与理论结果比较。 a=[1,3,2,0]; b=[4,1]; sys=tf(b,a); t=0: :5; x1=t>0; x2=(sin(t)).*(t>0); x3=(exp(-t)).*(t>0); y1=lsim(sys,x1,t); y2=lsim(sys,x2,t); y3=lsim(sys,x3,t); subplot(3,1,1); plot(t,y1); xlabel('t'); title('X(t)=u(t)'); subplot(3,1,2); plot(t,y2); xlabel('t'); title('X(t)=sint*u(t)'); subplot(3, 1 ,3); plot(t,y3); xlabel('t'); title('X(t)=exp(-t)u(t)'); 实验结果： 结果分析： a=[1,3,2,0]; b=[4,1]; sys=tf(b,a); t=0: :5; x1=t>0; x2=(sin(t)).*(t>0); x3=(exp(-t)).*(t>0); y1=lsim(sys,x1,t); y2=lsim(sys,x2,t); y3=lsim(sys,x3,t); subplot(3,1,1); plot(t,y1,'-b');
2017秋17春北航《信号与系统》在线作业一 一、单选题（共10 道试题，共30 分。） 1. 信号〔ε(t)－ε(t－2)〕的拉氏变换的收敛域为________。 A. Re[s]>0 B. Re[s]>2 C. 全S平面 D. 不存在 正确答案： 2. 将信号f(t)变换为________称为对信号f(t)的平移或移位。 A. f(t–t0) B. f(ｋ–k0) C. f(at) D. f(-t) 正确答案： 3. 计算ε(3-t)ε(t)= ________。 A. ε(t)-ε(t-3) B. ε(t) C. ε(t)- ε(3-t) D. ε(3-t) 正确答案： 4. 对因果系统，只要判断H(s)的极点，即A(s)=0的根（称为系统特征根）是否都在左半平面上，即可判定系统是否稳定。下列式中对应的系统可能稳定的是？________ A. s*s*s+2008s*s-2000s+2007 B. s*s*s+2008s*s+2007s C. s*s*s-2008s*s-2007s-2000 D. s*s*s+2008s*s+2007s+2000 正确答案： 5. 幅度调制的本质是________。 A. 改变信号的频率 B. 改变信号的相位 C. 改变信号频谱的位置 D. 改变信号频谱的结构 正确答案： 6. 哪种滤波器功能是只允许信号中的低频成分通过________。 A. 理想低通滤波器 B. 带通滤波器
C. 高通滤波器 D. 以上全对 正确答案： 7. 零输入响应是________。 A. 全部自由响应 B. 部分自由响应 C. 部分零状态响应 D. 全响应与强迫响应之差 正确答案： 8. 信号的时宽与信号的频宽之间呈________。 A. 正比关系 B. 反比关系 C. 平方关系 D. 没有关系 正确答案： 9. 时域是实偶函数，其傅氏变换一定是________。 A. 实偶函数 B. 纯虚函数 C. 任意复函数 D. 任意实函数 正确答案： 10. 已知一连续系统在输入f(t)的作用下的零状态响应为y=f(4t)，则该系统为________。 A. 线性时不变系统 B. 线性时变系统 C. 非线性时不变系统 D. 非线性时变系统 正确答案： 北航《信号与系统》在线作业一 二、多选题（共10 道试题，共40 分。） 1. 关于带宽描述正确的是________。 A. 在通信工程中，带宽是指波形的振幅频谱中正频率的带宽 B. 从理论上讲有限时域信号的带宽是无穷的，真正做到有限带宽是很不容易的 C. 绝对带宽一般是正频率轴上的带宽 D. 以上描述都对 正确答案：
实验5 连续时间系统的复频域分析 一、实验目的 1．掌握拉普拉斯变换及其反变换的定义，并掌握MATLAB实现方法。 2．学习和掌握连续时间系统函数的定义及复频域分析方法。 3．掌握系统零极点的定义，加深理解系统零极点分布与系统特性的关系。 二、实验原理与方法 1.拉普拉斯变换 连续时间信号x(t)的拉普拉斯变换、反变换定义为 MATLAB中，可以采用符号数学工具箱的laplace函数和ilaplace函数进行拉氏变换和拉氏反变换。 L=laplace(F)符号表达式F的拉氏变换，F中时间变量为t，返回变量为s的结果表达式。 L=laplace(F,t)用t替换结果中的变量t。 F=ilaplace(L)以s为变量的符号表达式L的拉氏反变换，返回时间变量为t的结果表达式。 F=ilaplace(L,x)用x替换结果中的变量t。 2.连续时间系统的系统函数 连续时间系统的系统函数是系统单位冲击响应的拉氏变换 连续时间系统的系统函数还可以由输入和输出信号的拉氏变换之比得到 单位冲击响应h(t)反映了系统的固有性质，而H(s)从复频域反映了系统的固有性质。由上式描述的连续时间系统，其系统系数为s的有理函数
3.连续时间系统的零极点分析 系统的零点指使上式的分子多项式为零的点，极点指使分母多项式为零的点，零点使系统的值为零，极点使系统的值为无穷大。通常将系统函数的零极点绘在s平面上，零点用○表示，极点用×表示，得到零极点分布图。 由零点定义可知，零点和极点分别指上式分子和分母多项式的根，利用MATLAB求多项式的根可以通过roots来实现，该函数调用格式为： r=roots(c) c为多项式的系数向量，返回值r为多项式的根向量。 分别对上式的分子、分母多项式求根即可求得零极点。 此外，在MATLAB中还提供了pzmap函数来求取零极点和绘制系统函数的零极点分布图，该函数的调用格式为： Pzmap(sys) 绘出系统模型sys描述的系统的零极点分布图。 [p,z]=pzmap(sys) 这种调用方法返回极点和零点，而不绘出零极点分布图。其中sys为系统传函模型，由t命令sys=tf(b,a)实现，b、a为传递函数的分子和分母多项式的系数向量。 MATLAB还提供了两个专用函数tf2zp和zp2tf来实现系统传递函数模型和灵机电网增益模型的转换，其调用格式为 [z,p,k]=th2zp(b,a) [b,a]=th2zp(z,p,k) 其中b、a为传递函数的分子和分母多项式的系数向量，返回值z为零点列向量，p为极点列向量，k为系统函数零极点形式的增益。 三、实验内容 1.已知系统的冲激响应h(t)u(t)u(t2) =，试采用复频域的 =--，输入信号x(t)u(t) 方法求解系统的响应，编写MATLAB程序实现。 解：MATLAB程序如下： h=sym('heaviside(t)-heaviside(t-2)'); H=laplace(f) x=sym('heaviside(t)'); X=laplace(x) Y=H*X
北航《信号与系统》在线作业二 单选题多选题判断题 一、单选题（共 10 道试题，共 30 分。） 1. 信号〔ε(t)－ε(t－2)〕的拉氏变换的收敛域为 ________。 A. Re[s]>0 B. Re[s]>2 C. 全S平面 D. 不存在 -----------------选择：C 2. 信号的时宽与信号的频宽之间呈 ________。 A. 正比关系 B. 反比关系 C. 平方关系 D. 没有关系 -----------------选择：B 3. If f1(t) ←→F1(jω)， f2(t) ←→F2(jω) Then________。 A. [a f1(t) + b f2(t) ] ←→ [a F1(jω) *b F2(jω) ] B. [a f1(t) + b f2(t) ] ←→ [a F1(jω) - b F2(jω) ] C. [a f1(t) + b f2(t) ] ←→ [a F1(jω) + b F2(jω) ] D. [a f1(t) + b f2(t) ] ←→ [a F1(jω) /b F2(jω) ] -----------------选择：D 4. 某信号的频谱是周期的离散谱，则对应的时域信号为 ________。 A. 连续的周期信号 B. 连续的非周期信号 C. 离散的非周期信号 D. 离散的周期信号 -----------------选择：D 5. 信号在时域拥有的总能量，________其频谱在频域内能量的总和。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 不等于 -----------------选择：B 6. 理想低通滤波器是 ________。 A. 因果系统 B. 物理可实现系统 C. 非因果系统 D. 响应不超前于激励发生的系统 -----------------选择：C 7. 连续周期信号的傅氏变换是 ________。 A. 连续的
信号与系统上机实验报告 我是 buaa 快乐的小2B
目录 实验一、连续时间系统卷积的数值计算 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验原理 (3) 三、实验程序源代码、流图实验程序源代 码 (4) 4.1源代码与程序框图： (4) 4.2数据与结果 (5) 4.3数据图形 (6) 实验二、信号的矩形脉冲抽样与恢复 (7) 一、实验目的： (7) 二、实验原理： (7) 三、实验内容 (9) 四、实验程序流程图和相关图像 (9) 4.1、画出f(t)的频谱图即F(W)的图像 (9) 4.2、对此频域信号进行傅里叶逆变换，得到相应的时域信号，画出此信 号的时域波形f(t) (11) 4.3、三种不同频率的抽样 (14) 4.4、将恢复信号的频谱图与原信号的频谱图进行比较 (17) 实验五、离散时间系统特性分析 (21) 一、实验目的： (21) 二、实验原理： (21) 三、实验内容 (21) 四、程序流程图和代码 (22) 五、实验数据： (23) 5.1单位样值响应 (23) 5.2幅频特性 (24) 六、幅频特性和相频特性曲线并对系统进行分析。 (25) 6.1幅频特性曲线 (25) 6.2相频特性曲线 (26)
实验一、连续时间系统卷积的数值计算 一、实验目的 1 加深对卷积概念及原理的理解； 2 掌握借助计算机计算任意信号卷积的方法。 二、实验原理 1 卷积的定义 卷积积分可以表示为 2 卷积计算的几何算法 卷积积分的计算从几何上可以分为四个步骤：翻转→平移→相乘→叠加。 3 卷积积分的应用 卷积积分是信号与系统时域分析的基本手段，主要用于求系统零状态响 应，它避开了经典分析方法中求解微分方程时需要求系统初始值的问题。 设一个线性零状态系统，已知系统的单位冲激响应为h (t )，当系统的激励信 号为e (t )时，系统的零状态响应为 由于计算机技术的发展，通过编程的方法来计算卷积积分已经不再是冗繁 的工作，并可以获得足够的精度。因此，信号的时域卷积分析法在系统分析中 得到了广泛的应用。 卷积积分的数值运算实际上可以用信号的分段求和来实现，即： 如果我们只求当 t ）时r (t )的值，则由上 1 1 2 t = n Δt （n 为正整数, n Δt 记为 式可以得到： 当 1 Δt 足够小时， ( ) 2 r t 就是e(t)和h(t)卷积积分的数值近似，由上面 的公式可以得到卷积数值计算的方法如下： 1、将信号取值离散化，即以Ts 为周期，对信号取值，得到一系列宽度间 隔为Ts 的矩形脉冲原信号的离散取值点，用所得离散取值点矩形脉冲来表示原
一、单选题（共10 道试题，共30 分。） 1. 将信号f(t)变换为________称为对信号f(t)的尺度变换。 A. f(at) B. f(t–k0) C. f(t–t0) D. f(-t) 正确答案：A 2. 在工程上，从抽样信号恢复原始信号时需要通过的滤波器是________。 A. 高通滤波器 B. 低通滤波器 C. 带通滤波器 D. 带阻滤波器 正确答案：B 3. 设一个矩形脉冲的面积为S ，则矩形脉冲的F Ｔ( 傅氏变换) 在原点处的函数值等于________。 A. S／2 B. S／3 C. S／4 D. S 正确答案：D 4. 已知一连续系统在输入f(t)的作用下的零状态响应为y=f(4t)，则该系统为________。 A. 线性时不变系统 B. 线性时变系统 C. 非线性时不变系统 D. 非线性时变系统 正确答案：B 5. 系统的冲激响应是阶跃响应的________。 A. 四阶导数 B. 三阶导数 C. 二阶导数 D. 一阶导数 正确答案：D 6. 时域是实偶函数，其傅氏变换一定是________。 A. 实偶函数 B. 纯虚函数 C. 任意复函数 D. 任意实函数 正确答案：A 7. 理想低通滤波器一定是________。 A. 稳定的物理可实现系统 B. 稳定的物理不可实现系统 C. 不稳定的物理可实现系统 D. 不稳定的物理不可实现系统 正确答案：B 8. 信号的时宽与信号的频宽之间呈________。 A. 正比关系 B. 反比关系 C. 平方关系 D. 没有关系 正确答案：B 9. If f (t) ←→F(jω ) then ________。 A. F( jt )←→ 2π f (–ω ) B. F( jt ) ←→ 2π f (ω ) C. F( jt ) ←→ f (ω ) D. F( jt ) ←→ f (ω ) 正确答案：A 10. 脉冲信号f(t)与2f(2t)之间具有相同的是________。 A. 频带宽度 B. 脉冲宽度 C. 直流分量 D. 能量 正确答案：C 二、多选题（共10 道试题，共40 分。） 1. 以下为4 个信号的拉普拉斯变换，其中存在傅里叶变换的信号是________。 A. 1/s B. 1 C. 1/(s+2) D. 1/(s-2) 正确答案：ABC 2.按信道中的噪声信号特性划分，噪声可以分为________。 A. 加性噪声 B. 乘性噪声 C. 认为噪声 D. 自然噪声 正确答案：AB 3. 通信系统内部噪声包括________。
实验五 连续系统的时域求解与MATLAB 实现 一、 实验目的和要求 1．练习用dsolve 函数求解微分方程； 2．练习分别用lsim 和tf 函数绘制系统响应及输入信号的时域波形； 3．在验证的基础上，设计用impulse 和step 函数绘制系统的冲激响应和阶跃响应的时域波形。 二、 实验仪器设备 1．微型计算机； 2．MA TLAB 电路仿真软件。 三、 实验内容及步骤 1．使用dsolve 函数求解微分方程 使用dsolve 函数可求解微分方程（组），得到解的解析表达形式。 问题：设方程)(2)(6)(5)('''t e t y t y t y t ε-=++，试求零状态响应)(t y 。[教材75页例3-14] 命令序列： ]; 80[,()'0)0(,0)0(',)'exp(*2*6*52(yzs ezplot Dy y t y Dy y D deolve yzs ==-=++= 执行结果：) *2exp( *2)*3exp()1exp(t t yzs ---+-= 即)()2()(32t e e e t y t t t ε---+-= 观察实验结果，参考本实验提纲附加内容给出的相关说明，进一步掌握dsolve 函数的使用方法，用MATLAB 求解教材第70页例3-11。 2．使用lsim 函数绘制系统响应时域波形图 lsim 函数的部分功能是对一个由微分方程描绘的系统，绘制系统响应及输入信号的时域波形。 问题：已知描述某连续系统的微分方程为)(2)()()(2)(' '''t f t f t y t y t y +=++，该系统的输入信号为)()(2t e t f t ε-=，试用MA TLAB 对系统的响应)(t y 进行仿真，并绘出系统响应及输入信号的时域波形。 命令序列：
静力学 （MADE BY 水水） 1-3 试画出图示各结构中构件AB 的受力图 F Ax F A y F B (a) (a) F A F B F B F D F D F Bx F By F Bx F C F B F C F By
1-4 试画出两结构中构件ABCD 的受力图 1-5 试画出图a 和b 所示刚体系整体合格构件的受力图 1-5a 1-5b F Ax F A y F D F By F A F Bx F B F A F Ax F A y F Dy T E F Cx F C y N’ F B F D F A N F A F B F D
1-8在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2，机构在图示位置平衡。试求二力F 1和F 2之间的关系。 解：杆AB ，BC ，CD 为二力杆，受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。 解法1(解析法) 假设各杆受压，分别选取销钉B 和C 为研究对象，受力如图所示： 由共点力系平衡方程，对B 点有： ∑=0x F 045 cos 0 2=-BC F F 对C 点有： ∑=0x F 030cos 01=-F F BC 解以上二个方程可得： 22163.13 6 2F F F == 解法2(几何法) 分别选取销钉B 和C 为研究对象，根据汇交力系平衡条件，作用在B 和C 点上的力构成封 F 2 F BC F AB B 45o y x F CD C 60o F 1 30 o F BC x y 45 030
闭的力多边形，如图所示。 对B 点由几何关系可知： 0245cos BC F F = 对C 点由几何关系可知： 0130cos F F BC = 解以上两式可得：2163.1F F = 2-3 在图示结构中，二曲杆重不计，曲杆AB 上作用有主动力偶M 。试求A 和C 点处的约 束力。 解：BC 为二力杆(受力如图所示)，故曲杆AB 在B 点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。曲杆AB 受到主动力偶M 的作用，A 点和B 点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲杆AB 保持平衡。AB 受力如图所示，由力偶系作用下刚体的平衡方程有（设力偶逆时针为正）： 0=∑M 0)45sin(100 =-+??M a F A θ a M F A 354.0= 其中：3 1tan =θ。对BC 杆有： a M F F F A B C 354.0=== 。A ，C 两点约束力的方向如图所示。 2-4四连杆机构在图示位置平衡，已知OA=60cm,BC=40cm,作用在BC 上力偶的力偶矩M 2＝1N ·m 。试求作用在OA 上力偶的力偶矩大小M 1和AB 所受的力AB F 。各杆重量不计。 F AB F BC F CD 60o F 1 30o F 2 F BC 45o F B F A θ θ F B F C F A F O F A F B F B F C
北航《信号与系统》在线作业一答案 北航《信号与系统》在线作业一 一、单选题 1.某系统的系统函数为H（s），若同时存在频响函数H（jω），则该系统必须满足条件________。 A.时不变系统 B.因果系统 C.稳定系统 D.线性系统 正确答案：A 2.在工程上，从抽样信号恢复原始信号时需要通过的滤波器是________。 A.高通滤波器 B.低通滤波器 C.带通滤波器 D.带阻滤波器 正确答案：B 3.将信号f(t)变换为________称为对信号f(t)的尺度变换。 A.f(at) B.f(t–k0) C.f(t–t0) D.f(-t) 正确答案：A 4.已知某系统的系统函数H(s),唯一决定该系统冲激响应h(t)函数形式的是________。 A.H(s)的零点 B.H(s)的极点 C.系统的激励 D.激励与H(s)的极点 正确答案：B 5.时域是实偶函数，其傅氏变换一定是________。 A.实偶函数 B.纯虚函数 C.任意复函数 D.任意实函数 正确答案：A
6.理想低通滤波器是________。 A.因果系统 B.物理可实现系统 C.非因果系统 D.响应不超前于激励发生的系统 正确答案：C 7.If f1(t)←→F1(jω)，f2(t)←→F2(jω)，Then________。 A.f1(t)*f2(t)←→F1(jω)F2(jω) B.f1(t)+f2(t)←→F1(jω)F2(jω) C.f1(t)f2(t)←→F1(jω)F2(jω) D.f1(t)/f2(t)←→F1(jω)/F2(jω) 正确答案：A 8.系统的全响应可分解为零输入响应与________两部分响应之和。 A.零状态响应 B.自由响应 C.强迫响应 D.以上全不对 正确答案：A 9.If f1(t)←→F1(jω)，f2(t)←→F2(jω)Then________。 A.[a f1(t)+b f2(t)]←→[a F1(jω)*b F2(jω)] B.[a f1(t)+b f2(t)]←→[a F1(jω)-b F2(jω)] C.[a f1(t)+b f2(t)]←→[a F1(jω)+b F2(jω)] D.[a f1(t)+b f2(t)]←→[a F1(jω)/b F2(jω)] 正确答案：D 10.信号在时域拥有的总能量，________其频谱在频域内能量的总和。 A.大于 B.等于 C.小于 D.不等于 正确答案：B 二、多选题 1.下列说法正确的是________。 A.H(z)在单位圆内的极点所对应的响应序列为衰减的。即当k→∞时，响应均趋于0 B.H(z)在单位圆上的一阶极点所对应的响应函数为稳态响应 C.H(z)在单位圆上的高阶极点或单位圆外的极点，其所对应的响应序列都是递增的。即当k→∞时，响应均趋于∞ D.H(z)的零点在单位圆内所对应的响应序列为衰减的。即当k→∞时，响应均趋于0 正确答案：ABC