无失真传输系统实验报告

信号与系统实验报告2、信号与系统实验箱一台。

3、系统频域与复域分析模块一【实验原理】 1、一般情况下，系统的响应波形和激励波形不相同，信号在传输过程中将产生失真。

线性系统引起的信号失真有两方面因素造成，一是系统对信号中各频率分量幅度产生不同程度的衰减，使响应各频率分量的相对幅度产生变化，引起幅度失真。

另一是系统对各频率分量产生的相移不与频率成正比，使响应的各频率分量在时间轴上的相对位置产生变化，引起相位失真。

线性系统的幅度失真与相位失真都不产生新的频率分量。

而对于非线性系统则由于其非线性特性对于所传输信号产生非线性失真，非线性失真可能产生新的频率分量。

所谓无失真是指响应信号与激励信号相比，只是大小与出现的时间不同，而无波形上的变化。

设激励信号为 e（t），响应信号为 r(t)，无失真传输的条件r(t)=Ke(t-t)（1）式中 K 是一常数，t 为滞后时间。

满足此条件时， r(t)波形是 e(t) 波形经t 时间的滞后，虽然，幅度方面有系数 K 倍的变化，但波形形状不变。

2、对实现无失真传输，对系统函数 H ( j ω) 应提出怎样的要求设 r(t )与 e (t ) 的傅立叶变换式分别为 R( jω)与 E(jω)。

借助傅立叶变换的延时定理，从式（1）可以写出R(jω)=KE(jω)e^-jωt 。

(2)此外还有 R(jω)=H(jω)E(jω)(3) 所以，为满足无失真传输应有H(jω)=Ke^-jωt （4）（4）式就是对于系统的频率响应特性提出的无失真传输条件。

欲使信号在通过线性系统时不产生任何失真，必须在信号的全部频带内，要求系统频率响应的幅度特性是一常数，相位特性是一通过原点的直线。

中北大学课程设计任务书2011/2012 学年第二学期学院：信息与通信工程学院专业：学生姓名：学号：课程设计题目：无失真数字基带信号传输起迄日期: 2012年6月4日~ 2012年6月22日课程设计地点:指导教师:系主任：下达任务书日期: 2012年 6月 4日课程设计任务书1课程设计任务书目录一、设计目的 (1)二、设计任务与要求及软件介绍 (1)三、设计步骤 (4)1、实验预习 (4)2、设计方案 (9)3、实验结果及结果分析 (10)四、设计总结 (13)五、实验心得 (14)六、参考文献 (14)一·实验目的1、通过本课程设计的学习，学生将复习所学的专业知识，使课堂学习的理论知识应用于实践，通过本课程设计的实践使学生具有一定的实践操作能力；2、掌握Matlab或SystemView的使用方法，能熟练运用该软件设计并仿真通信系统；3、熟悉用数字基带信号传输的原理与方法；4、通过仿真观察输入输出信号的波形及其特征；5、通过信息处理实践的课程设计，掌握设计信息处理系统的思维方法。

二·设计任务与要求及软件介绍1)设计任务及要求：1、系统采样频率为学号（两位尾号）KHz，信号源幅度5V，码速率100bps的伪随机信号，2、抽头个数为259的FIR低通滤波器，滤波器的截止频率为100Hz，在120Hz处有-60dB的衰落。

3、分析衰减系数；2）软件介绍：MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。

用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。

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。

信号与系统实验实验一 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、实验仪器1、20MHz 双踪示波器一台。

2、信号与系统实验箱一台。

三、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。

四、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 正弦信号2、指数信号：指数信号可表示为atKe 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 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 3 指数衰减正弦信号4、抽样信号：其表达式为： sin ()tSa 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：图4 抽样信号5、钟形信号（高斯函数）：其表达式为：2()()tf t Ee-τ= ， 其信号如下图所示：图 5 钟形信号6、脉冲信号：其表达式为)()()(T t u t u t f --=，其中)(t u 为单位阶跃函数。

PACS系统实验报告组员学号完成日期2011年11月2日指导教师一实验原理PACS是英文Picture Archiving & Communication System的缩写译为“医学影像存档与通信系统”，其组成主要有计算机、网络设备、存储器及图像处理工作站。

通过以上四个部分实现对医学影像的采集编辑管理工作。

其系统结构图如下：二实验步骤与结果1.了解PACS系统工作原理及优势试验中经过老师的讲解对PACS系统有一定的了解，如系统的组成，工作原理，并对各部分进行操作，由于图像采集部分上个礼拜刚刚做完，因此这次只对图像传输和处理进行操作。

其系统工作原理及优势如下图：2.病例患者信息调用与创建打开PACS系统软件，对患者进行调取，如果没有记录则进行患者信息登记，并记录系统，由于我们是第一次使用，没有之前的信息，因此首先创建三人的信息。

3. 影像获取病人信息录入完成后简历病人档案，之后通过超声组将图像传输到主服务器。

进行图像的传输工作。

获取图像如图所示：肝脏肾脏血管4.图像处理分析试验中对图像进行一些处理，如：1.图像显示窗口调整，如图：2.图像以及序列的选择3.图像的移动4.图像的缩放5.图像的旋转6.图像的标注和测量，如图：7.窗宽窗位调节8.图像伪彩色处理，如图：9.录像动态图像分析10.图像保存与删除三、PACS在医院中的应用价值和前景展望对于医院：（1）数字化存储图像，无胶片管理，节省用于冲洗、保存胶片和记录的大量人力物力；如：化学药品费用、处理和保养费用、存储费用、摆放费用、人工费用、查阅费用、送片费用。

（2）提供使更多医生网络化协同工作的能力。

（3）提供远程会诊功能,节省资源，同时提高医院会诊能力，扩大知名度。

（4）可以实现资料统计的自动化，对于科研分析有重大意义，同时可以对科室人员的工作量和状态进行统计，能够发现管理薄弱环节，更好评价员工，激励员工，为科室创造更大的效益。

（5）可以规范诊断报告，打印出图文并茂的病历，同时生成电子病历，形成社区电子病历中心，为病人提供电子病历存放查询服务，增加对用户的影响力。