《信号与系统》实验报告四
一．题目要求
利用现有电路知识，设计低通、带通、高通、带阻滤波器，写出滤波器的频率响应函数。在matlab中，绘制滤波器的频谱图，指出滤波器主要参数，说明对所设计的滤波器要提高这些参数该如何改进。写出改进后滤波器的频率响应函数，绘制改进后的滤波器频谱图。在matlab中，若只模拟信号发生器和示波器，要求测试并绘制出所设计的一种滤波器的频谱图，阐明试验原理。（要求设计的滤波器元件参数为实际值）
二、实践内容
（一）设计滤波器
由我们已经学过的电路知识，可轻易地画出如下图所示四种简单的滤波器。
1.低通滤波器
2.高通滤波器
3.带通滤波器
4.带阻滤波器
（二）计算频率响应函数
1. 低通滤波器
由电路分析基础知识易得下列方程
dt dv RC
v v c
c s +=
设输入信号为
RCs H e
RCs e H se RC H e s
e RCH e H e dt
e H d RC
e H e s st
st
s st
s st st s st s st st s st s st +=
+=
+=+=+=11
11
)1()
()
()()()()()()(
由传递函数易得这个滤波器具有低通的频率特性。 2. 高通滤波器
由电路分析基础知识易得下列方程
RCs
H RCs
RCs
H e RCs
RCs e H RC
e H s e H se dt R
v C
v v s s st
st s st
s st
s st
t
o
o
s 1
11
11两边同时求导
1
)()
()()()(+
=
+=+=+
=+
=?
∞
-
3.带通滤波器
由电路分析基础知识易得下列方程：
3
1
1
1
31
3)13()
1
(1
两边同时求导
))
1
((1
)(2
22)
(222)(222)()(2)()()()(++
=
++=++=++=++++=+
+++
=??∞-∞-RCs
RCs H RCs s R C RCs
H e RCs s R C RCs
e H e RCs s R C H RCse s e H R
s e CH R s e H R e H CR e H se dt
dt R v C v d C
R
v R dt R v C v v s s st
st s st
s st st s st s st s st
s st
s st
t
o
o o
t o o s 该传递函数具有最大值，故该滤波器具有带通特性
4.带阻滤波器
由电路分析基础知识易得下列方程：
1412
222
22)
(+++=rcs s c r s c r H s
rcs
1
4
11
)(1
22411
41
221
22+
+
=
+
+
=
++
+=
rcs H s s
s c r rc
(s)
H rc
s
s
c r s
s
c r (s)H
该传递函数具有最小值，故该滤波器具有带阻特性（三）利用MATLAB绘制频谱图
1.低通滤波器
程序如下
r=10000;c=1e-5;
b=[0,1];
a=[r*c;1];
w1=1/(r*c);
w=0:150;
h=freqs(b,a,w);
subplot(2,1,1),plot(w,abs(h),w1,0.707,'*r');grid ylabel('幅度');
subplot(2,1,2),plot(w,angle(h)/pi*180);grid
ylabel('相位');xlabel('角频率/(rad/s)');
2.高通滤波器
程序如下
r=10000;c=3e-5;
b=[r*c,0];
a=[r*c;1];
w=0:15;
w=0:60;
h=freqs(b,a,w);
subplot(2,1,1),plot(w,abs(h));grid
ylabel('幅度');
subplot(2,1,2),plot(w,angle(h)/pi*180);grid ylabel('相位');xlabel('角频率/(rad/s)');
3.带通滤波器
程序如下
r=10000;c=1e-5;
b=[r*c,0];
a=[r^2*c^2,3*r*c,1];
w1=1/(r*c);
w=0:200;
h=freqs(b,a,w);
subplot(2,1,1);plot(w,abs(h),w1,max(abs(h)),'*r');grid ylabel('幅度');
subplot(2,1,2),plot(w,angle(h)/pi*180);grid
ylabel('相位');xlabel('角频率/(rad/s)');
4.带阻滤波器
程序如下
r=1000;c=1e-8;
b=[r^2*c^2,0,1];
a=[r^2*c^2,4*r*c,1];
w1=1/(r*c);
w=0:2500000;
h=freqs(b,a,w);
subplot(2,1,1);plot(w,abs(h),w1,min(abs(h)),'*r');grid ylabel('幅度');
subplot(2,1,2),plot(w,angle(h)/pi*180);grid
ylabel('相位');xlabel('角频率/(rad/s)');
（四）改进参数
1.低通滤波器
为了提高低通滤波器的灵敏度，即降低截止频率
f。将电阻R改为5k。如下图
c
2.高通滤波器
为了提高低通滤波器的灵敏度，即降低截止频率c f 。只需减少电容或增大电阻即可。保持电阻不变，减小电容。如下图
3.带通滤波器
带通滤波器的截止频率c f ，主要由电阻与电容决定。从频率函数
RC
s
s R C RC
H s 312
2)(++=
中可以看出输出Vo 也是由RC 决定的，带宽与CR 成反
比。
为了增加小带宽，将RC 减少。
4.带阻滤波器
带阻滤波器的截止频率c f ，主要由电阻与电容决定。从频率函数
s
s c r rc H s 141122)(+
+
=
中可以看出输出Vo 也是由RC 决定的，带宽与CR 成反比。
为了增加小带宽，将RC 吧减少。
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：
《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。
實驗4 視圖操作 實驗目の：掌握創建、刪除視圖のSQL語句の用法，掌握使用企業管理器創建、視圖の方法。 實驗准備： 1)了解創建視圖方法。 2)了解修改視圖のSQL 語句の語法格式。 實驗內容： 1)使用企業管理器創建視圖 a)在pubs數據庫中以authors表為基礎，建立一個名為CA_authorの視圖， 使用該視圖時，將顯示所有state為CAの作者の基本信息。 2)使用SQL語句創建視圖 a)在查詢分析器中利用author表建立一個每個作者のID，lname，fname， phone，addressの視圖S_author。 b)建立一個employee_date視圖，利用employee表中信息，顯示1991年 1月1日之後雇傭の雇員のid，name，minit，job_id。 3)刪除視圖 a)使用企業管理器S_author視圖 b)使用SQL語句刪除CA_author、employee_date視圖 實驗要求： 用不同の方法創建視圖。 實驗步驟如下： 一、使用企業管理器創建視圖 a )在pubs數據庫中以authors表為基礎，建立一個名為CA_author の視圖，使用該視圖時，將顯示所有state為CAの作者の基本信息。
①右鍵點擊pubs數據庫文件下の視圖，選擇“新建視圖”，在彈出來の“添加表”中添加表authors。 ②在“添加表”一欄中添加表authors後點擊“關閉”，並全選author表中所有項目。 ③點擊保存，從彈出來の“選擇名稱”框中輸入視圖名稱“CA_author”。
④添加名為CA_author の視圖成功。 ⑤顯示所有state為CAの作者の基本信息。
信息科学与工程学院《信号与系统》实验报告四专业班级电信09－班姓名学号实验时间2011 年月日指导教师陈华丽成绩
0≤n 的幅频特性曲线，由此图可以确
1.对连续信号)()sin()(0t u t Ae t x t a Ωα-=（128.444=A ，πα250=，πΩ2500=）进行理想采样，可得采样序列500) ()sin()()(0≤≤==-n n u nT Ae nT x n x nT a Ωα。图1给出了)(t x a 的幅频特性曲线，由此图可以确 定对)(t x a 采用的采样频率。分别取采样频率为 1KHz 、300Hz 和200Hz ，画出所得采样序列)(n x 的幅频
特性)( j e X 。并观察是否存在频谱混叠。 源程序： % 产生序列x(n) n=0:50; A=444.128; a=50*sqrt(2.0)*pi; T=1/1000; % T 分别取1/1000、1/300、1/200 w0=50*sqrt(2.0)*pi; x=A*exp(-a*n*T).*sin(w0*n*T); %函数f 的表达式 subplot(1,2,1),stem(n,x) title('理想采样序列 fs=1000Hz') % 绘制x(n)的幅度谱 k=-250:250; W=pi/125*k; X=x*(exp(-j*pi/125)).^(n'*k); % 由公式计算DTFT magX=abs(X); subplot(1,2,2),plot(W,magX) title('理想采样序列的幅度谱') 结果图
fs=300HZ fs=200HZ
小学科学四年级下册实验操作（教科版） 1.体验静电现象（P2） 实验目的：让学生亲身体验静电现象 实验原理带同种电荷的物体相互排斥，带异种电荷的物体相互吸引 实验器材：塑料梳子或笔、碎纸屑 操作步骤：1、用梳过干燥头发的塑料梳子慢慢接近碎纸屑，观察有什么现象发生。 2、用梳过干燥头发的塑料梳子再一次靠近头发，观察有什么现象发生。 实验结论：带电体能吸引轻小物体。 2实验名称；不一样的电荷 实验目的：认识正电荷和负电荷 实验器材：气球、羊毛制品、木尺 步骤：将两个充气气球挨着悬挂在约1米长的木尺，用羊毛制品分别摩擦两个气球相互接触部位，观察有什么现象发生 实验结论：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 3实验名称：小灯泡的构造 实验目的了解小灯泡的构造是怎样的 实验器材小灯泡 实验步骤展示小灯泡，让学生看清灯泡的构成 实验结论小灯泡是由玻璃泡、灯丝、金属架、连接点构成的 4让小灯泡发光（P5） 实验目的：利用电来点亮小灯泡 实验原理只有电流通过灯丝时小灯泡才会发光 实验器材：导线1根、电池1节、小电珠1个。 实验步骤：选择连接方式使小灯泡发光。 1、导线连接小灯泡的螺纹与电池底部的锌壳，电池铜帽与小灯泡的锡粒接 触，观察现象。 2、导线连接小灯泡的锡粒与电池底部的锌壳，电池铜帽与小灯泡螺纹接触， 观察现象。 3、导线连接电池铜帽与小灯泡螺纹，小灯泡的锡粒与电池底部的锌壳接触， 观察现象。 4、整理器材。 实验结论：小灯泡亮了。 5连接带灯座的电路(P7) 实验目的：连接带灯座的电路，让小灯泡亮起来 实验原理一段导线和一节电池能点亮一个小灯泡 实验材料：小灯泡、小灯座、电池、电池盒各1个、导线2根。 实验步骤：组装电路 1、在电池盒的两端各连接好一根导线，把电池正确安装在电池盒里。
实验报告 实验二连续时间系统的时域分析 一、实验目的： 1、掌握用Matlab进行卷积运算的数值方法和解析方法,加深对卷积积分的理解。 2、学习利用Matlab实现LTI系统的冲激响应、阶跃响应和零状态响应。 二、实验内容及步骤 实验前，必须首先阅读本实验原理，读懂所给出的全部范例程序。实验开始时，先在计算机上运行这些范例程序，观察所得到的信号的波形图。并结合范例程序应该完成的工作，进一步分析程序中各个语句的作用，从而真正理解这些程序。
1、 编写程序Q2_1，完成)(1t f 与)(2t f 两函数的卷积运算。 2、 编写程序Q2_2，完成)(1t f 与)(2t f 两函数的卷积运算。 3、编写程序Q2_3。利用程序Q2_1，验证卷积的相关性质。 (a) 验证性质：)()(*)(t x t t x =δ (b) 验证性质： )()(*)(00t t x t t t x -=-δ 4、编写程序Q2_4。某线性时不变系统的方程为 )(8)(2)(6)(5)(t f t f t y t y t y +'=+'+''， (a)系统的冲激响应和阶跃响应。 (b)输入()()t f t e u t -=，求系统的零状态响应)(t y zs 。 三. 实验结果 一： dt=0.01 t1=0:dt:2 f1=0.5*t1 t2=0:dt:2 f2=0.5*t2 f=dt*conv(f1,f2) t=0:0.01:4 plot(t,f);axis([-1 5 0 0.8])
二： dt=0.01 t=-3:dt:3 t1=-6:dt:6 ft1=2*rectpuls(t,2) ft2=rectpuls(t,4) y=dt*conv(ft1,ft2) plot(t1,y) axis([-4 4 0 5]) 以上两题出现错误点：（1）最开始模仿例1的写法用function [f,k]=sconv，总提示出现 错误 （2）t0+t2 ≤ t ≤ t1+t3 不大能理解的运用个特点，在编写的时候总是被忽略。导致t和t1设置的长度总出错。 三： （a） dt=0.01 t=0:dt:2 t0=0 t1=0:dt:2t2=0:dt:2
信号与系统实验实验四：周期信号的傅里叶级数 小组成员： 黄涛13084220 胡焰焰13084219 洪燕东13084217
一、实验目的 1、分析典型的矩形脉冲信号，了解矩形脉冲信号谐波分量的构成。 2、观察矩形脉冲信号通过多个数字滤波器后，分解出各谐波分量的情况。 3、掌握用傅里叶级数进行谐波分析的方法。 4、观察矩形脉冲信号分解出的各谐波分量可以通过叠加合成出原矩形脉冲信号。 二、预习内容 1、周期信号的傅里叶级数分解及其物理意义。 2、典型信号傅里叶级数计算方法。 三、实验原理 1. 信号的时间特性与频率特性 信号可以表示为随时间变化的物理量，比如电压)(t u 和电流)(t i 等，其特性主要表现为随时间的变化，波形幅值的大小、持续时间的长短、变化速率的快慢、波动的速度及重复周期的大小等变化，信号的这些特性称为时间特性。 信号还可以分解为一个直流分量和许多不同频率的正弦分量之和。主要表现在各频率正弦分量所占比重的大小不同；主要频率分量所占的频率范围也不同，信号的这些特性称为信号的频率特性。 无论是信号的时间特性还是频率特性都包含了信号的全部信息量。 2. 信号的频谱 信号的时间特性和频率特性是对信号的两种不同的描述方式。根据傅里叶级数原理，任意一个时域的周期信号)t (f ，只要满足狄利克莱(Dirichlet)条件，就可以将其展开成三角形式或指数形式的傅里叶级数。例如，对于一个周期为T 的时域周期信号)t (f ，可以用三角形式的傅里叶级数求出它的各次分量，在区间),(11T t t +内表示为 ()∑∞ =Ω+Ω+=10sin cos )(n n n t n b t n a a t f 即将信号分解成直流分量及许多余弦分量和正弦分量，研究其频谱分布情况。 A 0t A n 0A 0t （a）（b） Ω（c）ωΩ 5Ω3Ω Ω3Ω5 3. 信号的时间特性与频率特性关系 信号的时域特性与频域特性之间有着密切的内在联系，这种联系可以用图4-1来形象地表示。其中图4-1(a)是信号在幅度--时间--频率三维坐标系统中的图形；图4-1(b)是信号在幅度--时间坐标系统中的图形即波形图；把周期信号分解得到的各次谐波分量按频率的高低排列，就可以得到频谱图。反映各频率分量幅度的频谱称为振幅频谱。图4-1(c)是信号在幅度--频率坐标系统中的图形即振幅频谱图。反映各分量相位的频谱称为相位频谱。 4. 信号频谱的测量 在本实验中只研究信号振幅频谱。周期信号的振幅频谱有三个性质：离散性、谐波性、收敛
实验一：信号的时域分析 一、实验目的 1.观察常用信号的波形特点及产生方法 2.学会使用示波器对常用波形参数的测量 二、实验仪器 1.信号与系统试验箱一台（型号ZH5004） 2.40MHz双踪示波器一台 3.DDS信号源一台 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、复指数信号、Sa(t)信号、钟形信号、脉冲信号等。 1、信号：指数信号可表示为f(t)=Ke at。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―1 指数信号 2、信号：其表达式为f（t）=Ksin（ωt＋θ），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1－2 正弦信号 3、指数衰减正弦信号：其表达式为其波形如下图： 图1－3 指数衰减正弦信号 4、Sa(t)信号：其表达式为：。Sa(t)是一个偶函数，t= ±π,±2π,…,±nπ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：
图1－4 Sa（t）信号 5、钟形信号（高斯函数）：其表达式为：其信号如下图所示： 图1－5 钟形信号 6、脉冲信号：其表达式为f(t)=u(t)-u(t-T)，其中u(t)为单位阶跃函数。其信号如下图所示： 7、方波信号：信号为周期为T，前T/2期间信号为正电平信号，后T/2期间信号为负电平信号，其信号如下图所示 U(t)
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1 信号的时域描述与运算 一、实验目的 1. 掌握信号的MATLAB表示及其可视化方法。 2. 掌握信号基本时域运算的MA TLAB实现方法。 3. 利用MA TLAB分析常用信号，加深对信号时域特性的理解。 二、实验原理与方法 1. 连续时间信号的MATLAB表示 连续时间信号指的是在连续时间范围内有定义的信号，即除了若干个不连续点外，在任何时刻信号都有定义。在MATLAB中连续时间信号可以用两种方法来表示，即向量表示法和符号对象表示法。 从严格意义上来说，MATLAB并不能处理连续时间信号，在MATLAB中连续时间信号是用等时间间隔采样后的采样值来近似表示的，当采样间隔足够小时，这些采样值就可以很好地近似表示出连续时间信号，这种表示方法称为向量表示法。表示一个连续时间信号需要使用两个向量，其中一个向量用于表示信号的时间范围，另一个向量表示连续时间信号在该时间范围内的采样值。例如一个正弦信号可以表示如下： >> t=0:0.01:10; >> x=sin(t); 利用plot(t,x)命令可以绘制上述信号的时域波形，如图1所示。 如果连续时间信号可以用表达式来描述，则还可以采用符号表达式來表示信号。例如对于上述正弦信号，可以用符号对象表示如下： >> x=sin(t); >> ezplot(X); 利用ezplot(x)命令可以绘制上述信号的时域波形 Time(seconds) 图1 利用向量表示连续时间信号
t 图 2 利用符号对象表示连续时间信号 sin(t) 2.连续时间信号的时域运算 对连续时间信号的运算包括两信号相加、相乘、微分、积分，以及位移、反转、尺度变换（尺度伸缩）等。 1）相加和相乘 信号相加和相乘指两信号对应时刻的值相加和相乘，对于两个采用向量表示的可以直接使用算术运算的运算符“+”和“*”来计算，此时要求表示两信号的向量时间范围和采样间隔相同。采用符号对象表示的两个信号，可以直接根据符号对象的运算规则运算。 2）微分和积分 对于向量表示法表示的连续时间信号，可以通过数值计算的方法计算信号的微分和积分。这里微分使用差分来近似求取的，由时间向量[N t t t ,,,21?]和采样值向量[N x x x ,,,21?]表示的连续时间信号，其微分可以通过下式求得 1,,2,1,|)('1-?=?-≈ +=N k t x x t x k k t t k 其中t ?表示采样间隔。MA TLAB 中用diff 函数来计算差分 k k x x -+1。 连续时间信号的定积分可以由MATLAB 的qud 函数实现，调用格式为 quad ('function_name',a,b) 其中，function_name 为被积函数名，a 、b 为积分区间。
实验三 常见信号的MATLAB 表示及运算 一、实验目的 1．熟悉常见信号的意义、特性及波形 2．学会使用MATLAB 表示信号的方法并绘制信号波形 3. 掌握使用MATLAB 进行信号基本运算的指令 4. 熟悉用MATLAB 实现卷积积分的方法 二、实验原理 根据MATLAB 的数值计算功能和符号运算功能，在MA TLAB 中，信号有两种表示方法，一种是用向量来表示，另一种则是用符号运算的方法。在采用适当的MA TLAB 语句表示出信号后，就可以利用MA TLAB 中的绘图命令绘制出直观的信号波形了。 1.连续时间信号 从严格意义上讲，MATLAB 并不能处理连续信号。在MATLAB 中，是用连续信号在等时间间隔点上的样值来近似表示的，当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。在MATLAB 中连续信号可用向量或符号运算功能来表示。 ⑴ 向量表示法 对于连续时间信号()f t ，可以用两个行向量f 和t 来表示，其中向量t 是用形如12::t t p t =的命令定义的时间范围向量，其中，1t 为信号起始时间，2t 为终止时间，p 为时间间隔。向量f 为连续信号()f t 在向量t 所定义的时间点上的样值。 ⑵ 符号运算表示法 如果一个信号或函数可以用符号表达式来表示，那么我们就可以用前面介绍的符号函数专用绘图命令ezplot()等函数来绘出信号的波形。 ⑶ 常见信号的MATLAB 表示 单位阶跃信号 单位阶跃信号的定义为：10()0 t u t t >?=? 0); %定义函数体，即函数所执行指令
（1）实验名称：通过活动体验关节的作用实验目的：体会关节的作用实验器材：回形针，豆子，小口瓶 实验步骤：1、绑住食指关节，然后写字，穿回形针“项链”、把豆子放进小口瓶；2、绑住腕关节和指关节，然后系鞋带、拉拉链、写字；3、绑住膝关节，走路、下蹲；4、将你的脚尖踮起，然后迅速落下。比较一下在身体挺直和膝关节弯曲两种状态下做这个动作，你的感觉有什么不同？实验现象：没有被用材料固定前的关节能弯曲，用材料固定后的关节不能弯曲。结论：如果没有关节，身体就会变得僵硬。关节有运动、缓冲的作用。 （2）实验名称：做手臂活动模型实验目的：体会肌肉和关节的运动实验器材：绳子、硬纸板、铆钉（细铁丝） 实验步骤：1、剪两条硬纸板，其中一条是另一条的两倍宽。把宽的硬纸板沿长边对折，窄的一端剪圆后夹在对折纸板中间，用铆钉固定。2、剪下两段一样长的绳子，分别粘在两侧的纸板上。3、拉动绳子，活动手臂模型。 实验现象：拉动绳子，手臂就会弯曲，手臂打直，绳子就变直了。结论：纸板相当于骨头，绳子相当于肌肉，肌肉的收缩和舒张带动骨骼运动。关节能使人做多种运动方式。 （3）实验名称测走路的速度实验目的：在测量中感受速度的快与慢实验器材：秒表、米尺、粉笔 实验步骤：1、用米尺测出5米距离。2、用正常步伐走5米，测量需要时间为（）。比正常步伐快一些走5米，测量需要时间为（）。3、用正常步伐走5秒，能走（）米；比正常步伐慢一些走5秒，能走（）米。4、记录、交流。 实验现象结论：在相同距离情况下，所用时间越短，速度越快；在相同时间情况下，所走距离越长，速度越快。 （4）实验名称小车运动的快慢与什么因素有关实验目的：开展对比实验研究做直线运动的小车运动的快慢与哪些因素有关。 实验器材：秒表、小车、尺子、钩码、砝码盒实验步骤：1、在桌面上定好距离，确定起点和终点；2、挂2个钩码，测量小车从起点到终点运动的时间为（）；挂3个钩码，测量小车从起点到终点运动的时间为（）；挂4个钩码，测量小车从起点到终点运动的时间为（）；3、实验反复做几次；计算出平均数并比较；4、记录，交流；5、整理实验材料，保持整洁实验现象结论：拉力越大，小车运动越快（其他因素不变） （5）实验名称摆的快慢与什么因素有关实验目的：知道摆的快慢与摆长有关，摆线越长，摆得越慢；反之摆得越快 实验器材：不同长度的线、钩码实验步骤：1、做一个摆，并明白一个来回算一次；2、用摆线30厘米的摆实验，测量15秒可摆动多少次？3、用摆线15厘米的摆实验，测量15秒可摆动多少次？4、记录、比较摆的次数；5、整理实验材料，保持整洁。 实验现象结论：摆的快慢与摆重、摆角无关，与摆线长度有关。 （6）实验名称正确使用弹簧称实验目的：发现力的大小，会使用弹簧称测量力的大小实验器材：弹簧称、钩码、装了文具的笔袋等实验步骤：1、使用前检查指针是否在“0”处；2、将钩码挂在弹簧称上；3、等指针静止时读数；4、读数时，视线要与指针平齐；5、记录；6、整理实验材料，保持整洁。实验现象结论：被测的力不可超过弹簧称标定的最大数值。 （7）实验名称研究拉力与弹簧拉伸长度的关系实验目的：知道在弹性范围内拉力越大，弹簧伸得越长 实验器材：同样的弹簧6个、钩码、直尺实验步骤：1、分别固定6个弹簧的一端，测量长度；2、在第一个弹簧下挂1个钩码，测量弹簧的长度；3、在第二个弹簧下挂2个钩码，测量弹簧的长度；4、以此类推，挂完6个弹簧；5、记录、交流；6、整理实验材料。实验现象结论：知道在弹性范围内钩码越多拉力越大，弹簧伸得越长。 （8）实验名称体验物体重力实验目的：了解物体受到重力实验器材：一桶水实验步骤：1、提起水桶时，你有什么感觉？2、如果你放手，水桶会怎样？实验现象：提起水桶感到很重很吃力；放手后水桶会掉到地上水会洒出来。实验结论：不管是离开地面的物体，还是在地面上的物体，它们都会被地球吸引产生重力。 （9）实验名称研究如何减小摩擦实验目的：探究减小摩擦力的方法实验器材：（1）弹簧称、带钩的重物、尺、圆杆小棍、；（2）橡皮泥、线、宽口水杯、洗洁精。实验步骤：（固体）1、把带钩的重物放在桌上，用弹簧称测量拉动重物所需要的力；2、把带钩的重物放在几根圆杆铅笔上，用弹簧称测量拉动木板所需要的力；3、记录、交流；（液体）4、把橡皮泥分成大小相同的几个小团，分别捏成三角形、正方形、圆形和椭圆形；5、用线绑住这些模型，同时放入有洗洁精的瓶中，比较下沉速度； 实验现象结论固体：接触面变光滑能减小摩擦力；变滚动液体：流线型物体能减小摩擦力。 （10）实验名称：观察蚕卵和蚁卵实验器材：蚕卵、放大镜、羽毛或干毛笔、养蚕用的纸盆实验步骤：1、用放大镜观察蚕卵和蚁卵。2、观察蚕、蚁的幼虫。实验现象：蚕卵近似圆形，刚产下的蚕卵是淡黄色或黄色的，经1-2天变成淡红、浅褐，再经3-4天变成灰绿或紫黑色，以后不再发生变化。蚕出生后，就是小蚕。实验结论：在气温、湿度适合的时候，蚕才会孵出，小蚕孵出后就要吃食物。 （11）实验名称：观察蚕茧、蛹、蛾实验器材：蚕茧、剪刀、蛹、蛾实验步骤：1、用剪刀剪开蚕蛹，观察。2、观察蚕茧，并用尺量长度。3、观察蚕蛾。实验现象：1、蚕蛹休型粗短，像纺锤。2、蚕茧是由很多根蚕丝组成的。 3、蚕蛾会飞，有6条腿，是昆虫。实验结论：蚕的一生是蚕卵→蚁蚕→蚕→蚕茧→蚕蛾。 （12）实验名称：观察吐丝的蚕实验器材：吐丝的蚕实验步骤：观察蚕吐丝前后的变化。实验现象：蚕在吐丝阶段不吃桑叶，
信号与系统实验 实验1 阶跃响应与冲激响应 一、实验目的 1、观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并 研究其电路元件参数变化对响应状态的影响； 2、掌握有关信号时域的测量方法。 二、实验原理说明 实验如图1－1所示RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的电路连接图，图1
用周期方波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。 三、实验内容 1、阶跃响应波形观察与参数测量 设激励信号为方波，其幅度为1.5V 峰峰值，频率为500Hz 。 实验电路连接图如图1-1（a ）所示。 ① 连接如图1-1所示 ② 调整激励源信号为方波，调节频率旋钮，使f=500Hz ，调节幅度旋钮， 使信号幅度为1.5V 。（注意：实验中，在调整信号源的输出信号的参数时，需连接上负载后调节） ③ 示波器CH1接于TP909，调节滑动变阻器，使电路分别工作于欠阻尼、 临界和过阻尼三种状态，并将实验数据填入表格1-1中。 ④ TP908为输入信号波形的测量点，可把示波器的CH ·接于TP908上，便 于波形比较。 表1-1 注:描绘波形要使三状态的X 轴坐标(扫描时间)一致。 2、冲激响应的波形观察 冲激信号是由阶跃信号经过微分电路而得到。 实验电路如图1—1（b ）所示。 参数测量 波形观察 欠阻尼状态 临界状态 过阻尼状态 状态 参数测量 R< Tr= Ts= δ= R= Tr= R>
①将信号输入接于P905。（频率与幅度不变）； ②将示波器的CH1接于TP906，观察经微分后响应波形（等效为冲激激 励信号）； ③连接如图1-1（b）所示 ④将示波器的CH2接于TP909，调整滑动变阻器，使电路分别工作于欠 阻尼、临界和过阻尼三种状态 ④观察TP909端三种状态波形，并填于表1-2中。 表1-2 表中的激励波形为在测量点TP906观察到的波形（冲激激励信号）。 四、实验报告要求 1、描绘同样时间轴阶跃响应与冲激响应的输入、输出电压波形时， 要标明信号幅度A、周期T、方波脉宽T1以及微分电路的τ值。 2、分析实验结果，说明电路参数变化对状态的影响。 五、实验设备 双踪示波器 1 台 信号系统实验箱 1台 上升时间t r :y(t)从0.1到第一次达到0.9所需时间。 峰值时间t p :y(t)从0上升y max 所需的时间。 调节时间t s :y(t)的振荡包络线进入到稳态值的% 5 误差范围所需的时间。 激励波形 响应波形 欠阻尼状态临界状态过阻尼状态
数据库-实验报告4 学号：11122604 姓名：陆亮 第4周（第四章：数据更新、视图、嵌入式SQL部分自学） 一、实验课： 1.建立计算机学院总评不及格成绩学生的视图，包括学生学号、姓名、性别、手机、所选 课程和成绩。 2.在E表中插入记录，把每个学生没学过的课程都插入到E表中，使得每个学生都选修每 门课。 3.求年龄大于所有女同学年龄的男学生姓名和年龄。 4.在E表中修改08305001课程的平时成绩，若成绩小于等于75分时提高5%，若成绩大于 75分时提高4%。 5.删除没有开课的学院。//删除记录而不是表。删除表要用其他。 6.查询优、良、中、及格、不及格学生人数 二，代码： create view student_fail(xh,xm,xb,sjhm,kh,zpcj)as(select distinct S.xh,S.xm,S.xb,S.sjhm,E.kh,E.zpcj from S,E where S.xh=E.xh and E.zpcj<'60'); insert into E select distinct S.xh,O.xq,O.kh,O.gh ,null,null,null from S,O where not exists(select*from E where E.xh =S.xh and E.kh =O.kh ); select S.xm,S.csrq from S where S.csrq<(select min(csrq)from S group by S.xb having xb ='女') update E set pscj = pscj*1.04 where pscj>75; update E set pscj = pscj*1.05 where pscj<75; delete from D where yxh not in(select yxh from T ,O where T.gh = O.gh)
序列号：＿＿ 信号与系统实验报告 课程名称信号与系统 学院信息工程学院 年级班别电子信息工程1班 学号 3116002166 学生姓名陈俊杰 指导教师黄国宏 2018年6月15日
目录 实验二LTI系统的响应 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验原理 (1) 三、实验内容 (3) 四、程序清单及实验结果 (4) 五、实验总结 (13) 实验三连续时间信号的频域分析 一、实验目的 (14) 二、实验原理 (14) 三、实验内容 (17) 四、程序清单及实验结果 (17) 五、实验总结 (25) 实验五连续信号与系统的S域分析 一、实验目的 (26) 二、实验原理 (26) 三、实验内容 (27) 四、程序清单及实验结果 (28) 五、实验总结 (36)
实验二 LTI 系统的响应 一、实验目的 1. 熟悉连续时间系统的单位冲激响应、阶跃响应的意义及求解方法 2. 熟悉连续（离散）时间系统在任意信号激励下响应的求解方法 3. 熟悉应用MATLAB 实现求解系统响应的方法 二、实验原理 1.连续时间系统 对于连续的LTI 系统，当系统输入为f (t )，输出为y (t )，则输入与输出之间满足如下的线性常系数微分方程：() ()00()()n m i j i j i j a y t b f t ===∑∑，当系统输入为单位冲激信号δ(t )时产生的零状态响应称为系统的单位冲激响应，用h(t)表示。若输入为单位阶跃信号ε(t )时，系统产生的零状态响应则称为系统的单位阶跃响应，记为g(t)，如下图所示。 系统的单位冲激响应h (t )包含了系统的固有特性，它是由系统本身的结构及参数所决定的，与系统的输入无关。我们只要知道了系统的冲激响应，即可求得系统在不同激励下产生的响应。因此，求解系统的冲激响应h(t )对我们进行连续系统的分析具有非常重要的意义。 在MATLAB 中有专门用于求解连续系统冲激响应和阶跃响应， 并绘制其时域波形的函数impulse( ) 和step( )。如果系统输入为f (t )，冲激响应为h(t)，系统的零状态响应为y (t )，则有：()()()y t h t f t =*。 若已知系统的输入信号及初始状态，我们便可以用微分方程的经典时域求解方法，求出系统的响应。但是对于高阶系统，手工计算这一问题的过程非常困难和繁琐。 在MATLAB 中，应用lsim( )函数很容易就能对上述微分方程所描述的系统的响应进行仿真，求出系统在任意激励信号作用下的响应。lsim( )函数不仅能
数据库___课程实验报告实验名称：交互式SQL（二） 姓名班级学号 实验台 编号 同组学生 实验课表现出勤、表现得分25% 实验报告 得分50% 实验总分操作结果得分25% 实验目的： 1．学会熟练使用INSERT语句对数据表进行数据插入操作。 2．学会使用UPDATE语句对数据表中的数据进行修改操作。 3．学会使用DELETE语句对数据表中的数据进行删除操作。 4．了解使用视图的目的与好处，掌握视图与基本表的关系，掌握如何使用SQL语句创建、修改、删除和查询视图。 实验内容： 一、数据的插入、删除和修改 创建表XS1（包括学号、姓名、性别和出生日期字段，各个字段属性自定），然后使用SELECT子句向表XS1中插入多行数据（专业为“电子”的学生数据）。 create view xs1() as select学号,姓名,性别,出生日期from xs where专业='电子'; 修改XS1表的结构，增加1个“平均成绩”字段，并根据XS_KC表修改每个学生的“平均成绩”。 alter table xs1 add平均成绩int; update xs1 set平均成绩=( select avg(成绩)from xs_kc where xs_kc.学号=xs1.学号group by学号); 将XS表中计算机专业的学生的总学分增加10分。 update xs set总学分=总学分+10 where专业='计算机'; 将XS表中学号为“4102101”的同学的总学分增加4分,备注改为“提前修完一门课程”。 update xs set总学分=总学分+4,备注='提前修完一门课程' where学号='4102101'; 将XS_KC表中学号为“4102101”的同学的“计算机基础”课程的成绩增加10分。 update xs_kc set成绩=成绩+10 where学号='4102101'and课程号= (select课程号from kc where kc.课程名='计算机基础'); 修改XS1表的结构，增加1个“总学分”字段，并使其值为该学生所学各门功课的学分之和。 alter table xs1 add总学分tinyint; update xs1 set总学分= (select sum(学分)from kc,xs_kc where xs_kc.学号=xs1.学号and xs_kc.课程号= kc.课程号
实验四 基于窗函数的FIR DF 的设计 提示： 1. Matlab 中提供了很多常用的窗函数，其中一些窗函数的调用形式为： 矩形窗：w=boxcar(N) 三角形窗：w=bartlett(N) 汉宁窗：w=hanning(N) 哈明窗：w=hamming(N) 布莱克曼窗：w=blackman(N) 其中，输入参数N 表示窗口的长度，返回的变量w 是一个长度为N 的列向量，表示窗函数在这N 点的取值。 2. b=fir1(N,Wc,'ftype',Window) fir1函数用来设计FIR 滤波器。其中N 为滤波器的阶数；Wc 是截止频率，其取值在0～1之间，它是以π为基准频率的标称值，设计低通和高通滤波器时，Wc 是标量，设计带通和带阻滤波器时，Wc 是1×2的向量；设计低通和带通滤波器时，无需 'ftype'，当ftype=high 时，设计高通滤波器，当ftype=stop 时，设计带阻滤波器；Window 表示设计滤波器所采用的窗函数类型，Window 的长度为N+1，若Window 缺省，则fir1默认使用哈明窗；b 对应设计好的滤波器的系数h(n)，即单位冲激响应，h(n)的长度为N+1。 需注意)(n h 的长度与滤波器的阶数间的关系。FIR 滤波器的系统函数可表示为： ∑-=-=1 )()(N n n z n h z H )(n h 的长度为N ，而滤波器的阶数为1-N 阶。 3. 求数字滤波器的频率响应 h=freqz(b,a,w) 其中，b 和a 分别为系统函数)(z H 的分子多项式和分母多项式的系数。对于FIR 滤波器，此处的b 即为h(n)，a 可看作1。 实验题目： 1. 分别用矩形窗和哈明窗设计FIR 低通滤波器，设窗宽11=N ，截止频率rad c πω 2.0=，要求绘出两种窗函数设计的滤波器幅频曲线，并进行比较。
《数据库原理》实验报告 题目：实验四视图与索引学号班级日期 2016.10.20 一、实验内容、步骤以及结果 1．在Student数据库中，利用图形用户界面，创建一个选修了“数据库原理”课程并且是1996年出生的学生的视图，视图中包括学号，性别，成绩三个信息。(5分) 2．用两种不同的SQL语句创建第五版教材第三章第9题中要求的视图（视图名：V_SPJ）（10分，每种方法5分)。 --第一种方法 CREATEVIEW V_SPJ AS SELECT sno,pno,qty FROM SPJ WHERE jno=( SELECT jno FROM J WHERE jname ='' ); GO --删除建好的视图 DROPVIEW V_SPJ;
GO --第二种方法 CREATEVIEW V_SPJ AS SELECT sno,pno,qty FROM SPJ,J WHERE J.jno=SPJ.jno AND J.jname=''; 3．用SQL语句完成第五版教材第三章第11题中的视图查询（10分，每小题5分)。 11.请为三建工程项目建立一个供应情况的视图，包括供应商代码(SNO)、零件代码 (PNO)、供应数量(QTY)。 针对该视图VSP完成下列查询： (1)找出三建工程项目使用的各种零件代码及其数量。 (2)找出供应商S1的供应情况。
4．用SQL语句完成视图的数据更新。(15分，每题5分) (1)给视图V_SPJ中增加一条数据。 提示： -SPJ表中JNO允许为空时，数据可以插入基本表，此时JNO为NULL，由于JNO 为NULL，所以视图中没有该条数据。 -SPJ表中JNO不能为空时，可以使用instead of触发器实现。 (2)修改视图V_SPJ中的任意一条数据的供应数量。
信号与系统 实验报告 实验四 实验名称：信号抽样与调制解调指导老师：苏永新 班级：09通信工程 学号：2009963924 姓名：王维
实验四 信号抽样与调制解调 一、实验目的 1、进一步理解信号的抽样及抽样定理； 2、进一步掌握抽样信号的频谱分析； 3、掌握和理解信号抽样以及信号重建的原理； 4、掌握傅里叶变换在信号调制与解调中的应用。 基本要求：掌握并理解“抽样”的概念，理解抽样信号的频谱特征。深刻理解抽样定理及其重要意义。一般理解信号重建的物理过程以及内插公式所描述的信号重建原理。理解频率混叠的概念。理解调制与解调的基本概念，理解信号调制过程中的频谱搬移。掌握利用MATLAB 仿真正弦幅度调制与解调的方法。 二、实验原理及方法 1、信号的抽样及抽样定理 抽样（Sampling ），就是从连续时间信号中抽取一系列的信号样本，从而，得到一个离散时间序列（Discrete-time sequence ），这个离散序列经量化（Quantize ）后，就成为所谓的数字信号（Digital Signal ）。今天，很多信号在传输与处理时，都是采用数字系统（Digital system ）进行的，但是，数字系统只能处理数字信号，不能直接处理连续时间信号或模拟信号（Analog signal ）。为了能够处理模拟信号，必须先将模拟信号进行抽样，使之成为数字信号，然后才能使用数字系统进行传输与处理。所以，抽样是将连续时间信号转换成离散时间信号必要过程。模拟信号经抽样、量化、传输和处理之后，其结果仍然是一个数字信号，为了恢复原始连续时间信号，还需要将数字信号经过所谓的重建（Reconstruction ）和平滑滤波（Smoothing ）。图4.1展示了信号抽样与信号重建的整个过程。 图4.2给出了信号理想抽样的原理图： 上图中，假设连续时间信号是一个带限信号（Bandlimited Signal ），其频率范围为m m ωω~-，抽样脉冲为理想单位冲激串（Unit Impulse Train ） ，其数学表达式为： 图4.2 (a) 抽样原理图，(b) 带限信号的频谱 (a) (b) 图4.1 模拟信号的数字处理过程 x