基于MATLAB的信号采样与重构的实现
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课程设计说明书 NO.1 利用MATLAB实现连续信号的采样与重构仿真
1.课程设计目的
⑴掌握利用MATLAB实现连续信号采用与重构的方法,加深理解采样与重构的概念。
⑵初步掌握线性系统的设计方法,培养独立工作能力。
⑶学习MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的调用,实现对常用连续时间信号的可视化表示,加深对各种电信号的理解。
⑷加深对采样定理的理解和掌握,以及对信号恢复的必要性;掌握对连续信号在时域的采样与重构的方法。
2.课程设计的要求与内容
2.1 MATLAB介绍
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完全相同的事情简捷得多.在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,c++ ,JAVA的支持.可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用。
2.2设计思路
连续信号是指自变量的取值范围是连续的,且对于一切自变量的取值,除了有若干
个不连续点以外,信号都有确定的值与之对应。严格来说,MATLAB并不能处理连续信号,而是用等时间间隔点的样值来近似表示连续信号。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连续信号。时域对连续时间信号进行采样,是给它乘以一个采样脉冲序列,就可以得到采样点上的样本值,信号被采样前后在频域的变化,可以通过时域频域的对应关系分别求得了采样信号的频谱。
在一定条件下,一个连续时间信号完全可以用该信号在等时间间隔上的瞬时值来表示,并且可以用这些样本值把信号完全恢复过来。这样,抽样定理为连续时间信号与离散时间信号的相互转换提供了理论依据。通过观察采样信号的频谱,发现它只是原信号频谱的线性重复搬移,只要给它乘以一个门函数,就可以在频域恢复原信号的频谱,在时域是否也能恢复原信号时,利用频域时域的对称关系,得到了信号。
课程设计说明书 NO.1
利用MATLAB实现连续信号的采样与重构仿真
1.课程设计目的
⑴掌握利用MATLAB实现连续信号采用与重构的方法,加深理解采样与重构的概念。
⑵初步掌握线性系统的设计方法,培养独立工作能力。
⑶学习MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的调用,实现对常用连续时间信号的可视化表示,加深对各种电信号的理解。
⑷加深对采样定理的理解和掌握,以及对信号恢复的必要性;掌握对连续信号在时域的采样与重构的方法。
2.课程设计的要求与内容
2.1 MATLAB介绍
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完全相同的事情简捷得多.在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,c++ ,JAVA的支持.可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用。
2.2设计思路
连续信号是指自变量的取值范围是连续的,且对于一切自变量的取值,除了有若干
个不连续点以外,信号都有确定的值与之对应。严格来说,MATLAB并不能处理连续信号,而是用等时间间隔点的样值来近似表示连续信号。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连续信号。时域对连续时间信号进行采样,是给它乘以一个采样脉冲序列,就可以得到采样点上的样本值,信号被采样前后在频域的变化,可以通过时域频域的对应关系分别求得了采样信号的频谱。
在一定条件下,一个连续时间信号完全可以用该信号在等时间间隔上的瞬时值来表示,并且可以用这些样本值把信号完全恢复过来。这样,抽样定理为连续时间信号与离散时间信号的相互转换提供了理论依据。通过观察采样信号的频谱,发现它只是原信号频谱的线性重复搬移,只要给它乘以一个门函数,就可以在频域恢复原信号的频谱,在时域是否也能恢复原信号时,利用频域时域的对称关系,得到了信号。
课程设计说明书 NO.
应用MATLAB实现连续信号的采样与重构仿真
1、课程设计目的
信号与系统分析是通信工程专业的基础课,学好这一科对将来学习专业课有着不可估量的作用,经过一学期的学习,我们需要来检验一下自己对信号本身的深层次研究。并为以后的学习打好坚实的基础,本次课程设计,我们会引入一个模拟的信号,通过MATLAB软件的防真技术来实现对它的分析、理解与学习。
这学生来说既是很有挑战性的,它主要侧重于某些理论知识的灵活运用,这些实验对提高学生的素质和科学实验能力非常有益。本次课程设计的目的是:增加对仿真软件MATLAB的感性认识,熟悉MATLAB软件平台的使用和MATLAB编程方法及常用语句;了解MATLAB的编程方法和特点;加深理解采样与重构的概念,掌握连续系统频率响应概念,掌握利用MATLAB分析系统频率响应的方法和掌握利用MATLAB实现连续信号采用与重构的方法;计算在临界采样、过采样、欠采样三种不同条件下重构信号的误差,并由此总结采样频率对信号重构误差的影响;初步掌握线性系统的设计方法,培养独立工作能力。
2、原理说明
2.1MATLAB
MATLAB(Matrix Laboratory)是1984年美国Math Works公司产品,Matlab的推出得到了各个领域专家学者的广泛关注,并越来越多的应用到我们的学习生活中来,是目前通信工程上最广泛应用的软件之一。Matrix Laboratory意为“矩阵实验室”,最初的MATLAB只是一个数学计算工具。但现在的MATLAB已经远不仅仅是一个“矩阵实验室”,它已经成为一个集概念设计、算法开发、建模仿真,实时实现于一体的集成环境,它拥有许多衍生子集工具。
MATLAB现已被广泛于数学、通信、信号处理、自动控制、神经网络、图形处理等许多不同学科的研究中。
2.2连续时间信号
系统是连续事物或各个部分的一个复杂的整体,有形或无形事物的组成体。系统可以分为即时系统与动态系统;连续系统与离散系统;线性系统与非线形系统;样时变系统和非时变系统等等。在连续时间系统中,如一个连续时间系统接收,输入信号x(t),并产生输出信号y(t)。连续时间信号:在连续时间范围内定义的信号值,信号的幅值可以是连续数值,也可以是离散数值。当信号幅值连续是,则称之为模拟信号。
课程设计说明书
利用MATLAB实现连续信号的采样与重构仿真
1.课程设计目的
⑴掌握利用MATLAB实现连续信号采用与重构的方法,加深理解采样与重构的概念。
⑵初步掌握线性系统的设计方法,培养独立工作能力。
⑶学习MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的调用,实现对常用连续时间信号的可视化表示,加深对各种电信号的理解。
⑷加深对采样定理的理解和掌握,以及对信号恢复的必要性;掌握对连续信号在时域的采样与重构的方法。
2.课程设计的要求与内容
MATLAB介绍
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完全相同的事情简捷得多.在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,c++ ,JAVA的支持.可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用。
设计思路
连续信号是指自变量的取值范围是连续的,且对于一切自变量的取值,除了有若干
个不连续点以外,信号都有确定的值与之对应。严格来说,MATLAB并不能处理连续信号,而是用等时间间隔点的样值来近似表示连续信号。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连续信号。时域对连续时间信号进行采样,是给它乘以一个采样脉冲序列,就可以得到采样点上的样本值,信号被采样前后在频域的变化,可以通过时域频域的对应关系分别求得了采样信号的频谱。
在一定条件下,一个连续时间信号完全可以用该信号在等时间间隔上的瞬时值来表示,并且可以用这些样本值把信号完全恢复过来。这样,抽样定理为连续时间信号与离散时间信号的相互转换提供了理论依据。通过观察采样信号的频谱,发现它只是原信号频谱的线性重复搬移,只要给它乘以一个门函数,就可以在频域恢复原信号的频谱,在时域是否也能恢复原信号时,利用频域时域的对称关系,得到了信号。