信号与系统课程设计指导书规范.docVIP

长　沙 　学　 院 课程设计指导书 课程设计名称 信号与系统课程设计 系 （部）　 电子与通信工程系 （盖章） 专 业 　 电子信息工程 班 级 　 11电子1、2 2013年 10月 11 日 课程名称：信号与系统课程设计 课程编号：JX040334 主 笔 人：程凡永 主 审 人：陈威兵 一、课程设计的目的 本次课程设计的目的是将课程中的重点,难点及课后练习用MATLAB进行形象,直观的计算机模拟与仿真实现,从而加深对《信号与系统》基本原理,方法与应用的理解,从基本理论过渡到实际应用。通过本次学习，使学生牢固掌握信号与系统的基本原理和基本分析方法，掌握信号与系统的时域、变换域分析方法，理解各种变换（傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换）的基本内容、性质与应用，特别要建立信号与系统的频域分析的概念以及系统函数的概念，并能建立简单电路的数学模型，对数学模型求解，掌握SimuLink仿真的基本方法和元件构成，进一步提高分析问题与实践技能的能力，培养整理实验数据和分析实验结果的能力，学会信号的波形、信号的频谱与系统频率特性曲线的绘制，写出符合要求的实验报告，加深理解与巩固理论教学知识，为网络理论，通讯理论，控制理论，信号处理与信号检测等学科打下必要的基础。 二、课程设计的题目 信号与系统仿真设计。 三、设计内容 1.MATLAB及其操作 练习简单的操作 2.熟悉MATLAB环境 了解基本函数及各窗口功能 3.典型信号的描述及运算 a.试用MATLAB绘制两正弦序列f1(k)=cos(kπ/8)，f2(k)=cos(2k)的时域波形，观察它们的周期性，并验证是否与理论分析结果相符？（提示：并非所有的离散时间正弦序列信号都是周期的，不同于连续时间正弦信号） b.已知及信号，用MATLAB绘出满足下列要求的信号波形。 （1） （2） （3） （4） 4.连续时间信号卷积及MATLAB实现 已知两连续时间信号如下图所示，试用MATLAB求f(t)=，并绘出f(t)的时域波形图。（设定取样时间间隔为p） 5.系统时域特性的仿真分析实验 a. 已知描述某连续系统的微分方程为： 2y’’(t)+y’(t)+8y(t)=f(t) 试用MATLAB：（1）绘出该系统在0～30秒范围内，并以时间间隔0.01秒取样的冲激响应和阶跃响应的时域波形；（2）求出系统在0～30秒范围内，并以时间间隔0.01秒取样的冲激响应和阶跃响应的数值解的程序。 b. 已知某离散系统的差分方程为 y(k)-y(k-1)+0.9y(k-3)=f(k)，试作出：（1）以默认方式绘出系统h(k)的时域波形；（2）绘出系统在0～60取样点范围内h(k)的时域波形；（3）绘出系统在－10～40离散时间范围内h(k)的时域波形；（4）写出系统在－5～10离散时间范围内h(k)的数值解的程序。 c. 对如下连续时间系统 通过仿真分别观察其单位冲激响应波形和在周期矩形信号作用下的零状态响应波形。 6.连续时间信号的频域特性仿真实验 a.试用fourier()函数求下列信号的傅立叶变换F(jw) (1) (2) b.试用ifourier()函数求的逆傅立叶变换并画出波形 7.连续信号的采样与恢复（重构） 设信号f(t)=Sa(t)＝sin(t)/t，在取样间隔分别为Ts=0.7π（令Ωm＝1，Ωc=1.1Ωm）和Ts=1.5π（令Ωm＝1，Ωc=Ωm）的两种情况下，对信号f(t)进行采样，试编写MATLAB程序代码，并绘制出采样信号波形、由采样信号得到的重构信号波形以及两信号的绝对误差波形。 8.拉普拉斯变换及其逆变换 a.求解下述信号的拉普拉斯变换，并利用MATLAB绘制拉普拉斯变换的曲面图： （1） （2） b. 已知信号的拉普拉斯变换如下所示，试用MATLAB绘制曲面图，观察拉普拉斯变换零极点分布对曲面图的影响。 （1） （2） c.试用MATLAB求下列信号的拉普拉斯逆变换 （1） （2） 9.离散系统的Z域分析 已知离散系统的系统函数分别为： （1） （2） 试用MATLAB分析： (1) 绘出系统的零极点图，根据零极点图判断系统的稳定性； (2) 如果系统稳定，绘出幅频特性和相频特性曲线。 四、设计步骤 1、预习实验指导：网络、图书馆查找资料。 2、熟悉软件：熟悉Matlab软件的操作并了解基本功能。 3、根据实验指导的要求完成实验内容，分析实验结果，记录实验数据。 五、设计要点 进行仿真过程中体现理论分析的过程，在最后进行仿真结果分析时，将理论分析与实验结果进行比较分析。 六、设计进度安排 12.2课程设计任务说明及动员，查找相关资料，讨论实现方