信号与系统 §1.3 信号的基本运算
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信号与系统实验_信号的基本运算单元学号:2 姓名:实验⼀信号的基本运算单元⼀、实验⽬的1.掌握信号与系统中基本运算单元的构成;2.掌握基本运算单元的特点;3.掌握对基本运算单元的测试⽅法;⼆、预备知识1.学习“信号的运算”⼀节;2.复习matlab软件的使⽤⽅法。
三、实验原理在“信号与系统”中,最常⽤的信号运算单元有:减法器、加法器、倍乘器、反相器、积分器、微分器等,通过这些基本运算单元可以构建⼗分复杂的信号处理系统。
因⽽,基本运算单元是“信号与系统”的基础。
四、实验内容1、⽤matlab编写两个正弦信号(⼀个⾼频,⼀个低频)相加,相减,相乘。
绘出频谱图,并说明意义clc,clearsyms t w;N = 6724;t =0:0.01:(N-1)/100;W =t*100/N;%产⽣⾼频以及低频信号并进⾏运算f1 = 4/8*sin(10^4*t);f2 = 4/10*sin(t+pi/5);f3 = f1+f2;f4 = f1-f2;f5 = f1.*f2;%进⾏傅⾥叶变换F1w = abs(fft(f1,N))*2/N;F2w = abs(fft(f2,N))*2/N;F3w = abs(fft(f3,N))*2/N;F4w = abs(fft(f4,N))*2/N;F5w = abs(fft(f5,N))*2/N;%%绘图%f1学号:2 姓名:subplot(5,2,1),plot(t,f1);title('f1');subplot(5,2,2),plot(W,F1w); title('F1w');%f2subplot(5,2,3),plot(t,f2);title('f2');subplot(5,2,4),plot(W,F2w); title('F2ww');%f3subplot(5,2,5),plot(t,f3);title('f3=f1+f2');subplot(5,2,6),plot(W,F3w); title('F3w');%f4subplot(5,2,7),plot(t,f4);title('f4=f1-f2');subplot(5,2,8),plot(W,F4w); title('F4w');%f5subplot(5,2,9),plot(t,f5);title('f5=f1*f2');subplot(5,2,10),plot(W,F5w); title('F5ww');学号:2 姓名:解释:两个正弦信号的相加、相减、相乘,周期为两正弦信号周期的最⼩公倍数,包络线是低频正弦信号的分量,⾼频信号主要影响包络线内信号的频率,相加、相乘和相减幅值、相位都会发⽣改变。
安徽大学本科教学课程教案课程代码:ZX36096
课程名称:信号与系统
授课专业:网络工程
授课教师:徐沁
职称/学位:讲师/博士
开课时间:二○一六至二○一七学年第二学期
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文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 课程教案审核情况。
第一章信号与系统的基本概念§1.1 绪言信号与系统是一门重要的专业基础课。
是许多专业(通信、信息处理、自动化、计算机、系统工程)的必修课。
重要性体现在两个方面:一是我们将来从事专业技术工作的重要理论基础;二是上述各类专业硕士研究生入学考试课程。
在教学计划中起着承前启后的作用,前期课程是高数、微分方程、差分方程、工程数学中的积分变换(傅立叶变换和拉普拉斯变换),还有电路分析基础;而其本身是后续专业课(通信原理、数字信号处理)的基础。
信号研究的主要内容:顾名思义系统合成:信号一个典型的电系统—通信系统信息源转换电信号电信号还原受信者(声音、文字、图象)/响应通信系统○1系统:控制系统抽象为理想化的模型,讨论激励与响应的关系经济系统○2信号:时间的函数f(t),一维函数,确定信号* 信号与系统的关系:互相依存信号是运载消息的工具,要很好的利用信号,需经过系统的传输、处理.系统则是为传输信号或对信号进行处理而由元器件构成的某种组合。
离开了信号,系统就失去了意义.§1.2 信号一.定义:信号是带有信息的(如声音、图象等)随时间(或空间)变化的物理量。
本课程主要研究电信号(电流、电压)。
二.信号的分类:从不同的角度1 从函数的定义域(时间)是否连续:○1连续时间信号:在连续的时间范围内有定义。
t是连续的,f (t)可是,也可不是表达方式时间的函数(解析式),如f(t)=Asinπt波形图表示:上述两种表达方式,可以互换。
信号和函数两个词可互相通用○2离散时间信号:在一些离散的瞬间才有定义。
t=kT点上有定义,其余无定义序列f (k )=2k ,k ≥0 表达方式 图形表示:序列值f (k )={0、1、2、4、8、……}2 从信号的重复性:○1 周期信号:定义在(-∞,+∞)区间,每隔一定时间T 重复变化连续f (t )=f (t+mT )离散f (k )=f (k+mK ) K 为整数 ○2 非周期信号:不具有周期性的信号 例:正弦序列f (k )=sink β β为角频率,反映周期性重复的速率, 决定序列是否具有周期性按定义:sink β=sin(β·k+m ·2π) β=6π时,βπ2 =12,为整数,是周期序列,k =12β=318π时,βπ2=431,为有理数,是周期序列,k =31β=21时,βπ2 =4π,为无理数,是非周期序列tf (kt )−−→−简化f (k ) 0 T 2T 3T间隔相等 kT3 实信号:物理可实现的复信号:实际上不能产生,但理论分析重要——复指数信号 表达式:f (t )=e st ,-∞<t <+∞, δ= σ+j ω f (t )=e (σ+j ω)t =e σ t ·e j ωt = e σ t cos ωt+j e σ t sin ωt σ>0,增幅振荡 σ<0,衰减振荡 σ=0,等幅振荡当ω=0,f (t )= e σt 为实指数信号当σ=ω=0,f (t )=1,为直流信号 重要特性:对时间的微分和积分仍然是复指数信号。