现代信号处理实验报告

现代信号处理实验报告（精选10篇）

篇1：现代信号处理实验报告

实验一：

1.简述本次试验的目的，关于基音周期的理论；

2.使用相关法的同学，给出程序的同时要说明所使用语音段的长度（短时平稳性），解释怎样在matlab中实现三电平削波（for...end循环和if elseif else end判决的使用）。给出清浊音两组截取后的语音信号波形图、三电平削波后的信号图、自相关计算后的信号图。然后根据自相关信号图上最大峰值和次峰值之间的间隔点数，计算出基音周期和基音频率；

3.使用倒谱法的同学，要解释分帧后加窗的方法，给出清浊音其中各一帧的语音信号波形图，和计算后的倒谱图。并根据倒谱图上对应基音周期处的峰值的位置，给出基音周期。4.使用简化逆滤波的同学，要说明切比雪夫2型低通滤波器的使用方法（cheby2、freqz两个函数的使用方法、参数意义），给出低通滤波后的信号波形图、5倍抽取后的波形图、自相关计算后信号波形图、5倍插值后的信号波形图，根据浊音内插后的信号图上最大峰值和次峰值之间的间隔点数计算基音周期；5.比较所选用的两种方法的结果。

实验二：

1.给出倒谱法的程序，解释汉明窗宽度的选取要求（书上有简单解释），解释怎样实现倒谱窗的matlab编程方法和倒谱窗宽度的选取（男女生有一定的差别），给出加窗后的信号波形图、对数谱图、倒谱图、加窗后的信号频谱图，给出三个共振峰的估值。

2.给出LPC谱估计程序，不同LPC阶数时的LPC谱图，在n＝？时，学生自己估计的前三个共振峰的值。

实验三：

给出录音的内容，判断结果。解释端点检测的原理、MFCC系数的说明和DTW算法的简单原理（参考书上都有比较详细的解释）。识别的结果的表格和识别的结果正确率（正确的数目，错误的数目，正确率）。考虑一下识别错误的原因（录音的效果？端点检测算法的可靠性？DTW算法的可靠性？等）

篇2：现代信号处理实验报告

利用 T DFT 分析信号频谱

一、实验目的

1.加深对 DFT 原理的理解。

2.应用 DFT 分析信号的频谱。

3.深刻理解利用 DFT 分析信号频谱的原理，分析实现过程中出现的现象及解决方法。

二、实验设备与环境

计算机、MATLAB 软件环境 三、实验基础理论

T 1.DFT 与 与 T DTFT 的关系

有限长序列 的离散时间傅里叶变换 在频率区间的 N 个等间隔分布的点 上的 N 个取样值可以由下式表示：

212 /0()|()()0 1Nj knjNk NkX e x n e X k k N      由上式可知，序列 的 N 点 DFT ,实际上就是 序列的 DTFT 在 N 个等间隔频率点 上样本。

2.利用 T DFT 求 求 DTFT

方法 1 1：由恢复出的方法如下：

由图 2.1 所示流程可知：

101()()()Nj j n kn j nNn n kX e x n e X k W eN               由上式可以得到：

篇3：现代信号处理实验报告

物理化学实验往往获得的实验数据量大,计算比较繁琐,有很多结果是要通过作图得到的。因此,物理化学实验的数据处理是很重要的,处理的准确性对实验结果起重要作用。目前,学生数据处理方法主要是用结合计算器手工计算,然后用坐标纸手工绘图求解,其弊端是易出现较大误差,甚至错误,费时、费力。采用计算机软件处理数据,可以避免繁琐的处理过程,从而使得物理化学实验数据处理更加方便、快捷、准确,还可以提高学生的学习效率和兴趣。

1 SAS软件

SAS(Statistical Analysis System)由美国SAS软件研究所研制,是一套大型集成式应用软件,具有完备的数据存款、管理和分析功能。在数据处理和统计分析领域,SAS被誉为国际权威软件,广泛应用于科研、教育、行政管理、生产和金融等不同领域[1]。下面以实验《阳极极化曲线的测定》为例进行简单运用介绍,原始实验数据记录见表1。

运用SAS软件以电流密度为纵坐标,电极电位(相对于参比电极)为横坐标,绘制阳极极化曲线的步骤如下:

①双击图标,启动SAS。

②在编辑器窗口输入如下代码(其中电极电位数据u,电流数据i是根据实验结果确定的):

③输入代码后按提交快捷键,运行结果如图1所示,得到极化曲线。

2 EViews软件

EViews(Econometric Views)是基于Windows平台的统计分析、模型估计、预测、作图、模拟及数据管理工具。EViews能够提供统计分析(各种假设检验、方差分析、主成分分析、因子分析等)、回归建模分析(包括单方程线性、非线性模型,联立方程模型、离散选择模型、时间序列模型、分布滞后模型、向量自回归模型、误差修正模型、ARCH模型、GARCH模型、面板数据模型等)、预测、作图、模型的求解和模拟、数据库管理等强大功能,在系统数据分析与评价、金融分析、经济模型的估计和仿真、宏观经济预测、成本分析和销售预测等众多领域有着广泛的应用。下面以实验《旋光法测定蔗糖水解反应速率常数》为例介绍其使用方法。每隔5 min取一次读数,将不同时刻读取的旋光度值记入表2中;取Δ=30 min,整理有关数据也记入表2中。

操作步骤:下载软件并打开,新建一个变量,选择变量类型为其他,变量1~6,然后点击OK。建立一个空的变量,再输入数据,最后得到数据组。点击quick菜单下的Equation Estimation,在弹出对话框中输入y c t,Method选择LS,然后点击“确定”,(或者直接在命令窗口中输入datayt回车,ls y c t)得到回归直线结果如图2所示。以group的形式打开数据,出现一个对话框,点击左上方的View,选择graph,出现Graph Options对话框,在Specific栏选择Scatter,并在Fitlines栏中选择Regression Line,然后点击“确定”,得到回归直线图(图3)。得到线性回归方程为y=2.269957-0.045591x,拟合优度R2=0.998192,说明拟合效果较好。从线性回归方程可以得到蔗糖水解反应的速率常数值为k=0.0456 min-1。

3 MATLAB软件

Matlab是当今国际上公认的在科技领域方面最为优秀的应用软件和开发环境。在欧美及我国部分高等院校,Matlab已经成为应用线性代数、自动控制理论、数据统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图形处理等高级课程的基本数学工具,是攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本技能。Matlab有可靠的数值和符号计算能力、强大的图形和可视化功能、简单易学的程序语言、为数众多的应用工具包,大大降低了对使用者的数学基础和计算机语言知识的要求,所以它的确为一个高效的科学助手。以实验《二元液系平衡相图》为例说明其使用方法,实验数据记录于表3和表4中。

下面是详细操作过程:

①双击软件图标,启动MATLAB。

②在命令窗口输入如下代码(n为所测对应浓度的折射率数据,c为所测溶液浓度数据,ng为测定气相冷凝的折射率所有数据,nl为测定液相的折射率所有数据,T1为各溶液沸点,dp为当时气压与标准大气压之差):

③输入代码后按Enter键,得到图像如图4,在编辑菜单中选择复制图形,然后就可粘贴至所写的实验报告中了。④利用数据游标确定最低沸点的温度和组成,单击图标,将光标移至曲线最低点,单击可得最低点的温度约为64.4℃,组成为49.28%,如图5所示。

4 Origin软件

Origin是由美国Micro Call Inc.总公司(世界一流的高灵敏热量计设计公司)于1991年3月首次推出的基于Windows平台下用于数据分析和工程绘图的软件。该软件不仅包括计算、统计、直线和曲线拟合等各种完善的数据分析功能,而且提供了几十种二维和三维绘图模板,并将高质量科技图形绘制、C语言编程和NAG数学统计功能库集成为一体,其功能强大,是当今世界上最著名的绘图和数据处理软件之一。Origin软件是一个多文档界面应用程序,在使用上,采用直观的、图形化的、面向对象的窗口菜单和工具栏操作,容易上手,是公认的简单易学、操作灵活快速的工程制图软件,可以满足一般用户及高级用户的制图、数据分析和函数拟合的需要。因此在世界各国科技工作者中使用较为普遍。下面以《最大泡压法测定溶液的表面张力》实验数据处理为例介绍其使用方法。表5中记录了测定溶液表面张力实验测得的最大压力差。

用Origin 8.6对实验最大泡压法测定溶液的表面张力进行求解过程如下:①双击图标打开Origin 8.6,其默认打开了一个sheet窗口;②单击添加列,点几下就添加几列,输入实验数据;③选中E(Y),单击,输入(col(b)+col(c)+col(d))/3,以求得平均压差;④同理求得表面张力σ时输入0.07118×col(E)/0.603;⑤以表面张力σ对浓度c作图,选中数据,单击,画出散点图;⑥单击Analysis菜单中的Fitting,选择Polynomial Fit,选择Open Dialog,默认的格式,即多项式拟合的阶数为2,然后单击OK得到σ-c拟合曲线如图6;⑦同理,分别以吸附量;值对浓度c作图得到图7,以c/Γ对浓度c作图得到图8。

5 Excel软件

Excel软件集数据的编辑、整理、统计分析、图表绘制于一身,利用它处理物理实验数据可以减少枯燥的数据运算,防止运算中的错误;它的图表功能使作图非常容易,并且可以对实验结果进行分析。物理实验中实验数据的处理、不确定度的计算、绘制表格利实验数据的图示,这些工作可以利用高版本Excel中的内置工作表函数得到很方便地解决。以实验《乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的测定》为例介绍Excel 2010处理数据过程。

表6为实验测得的电导率值,计算得的值t。

注:25℃时,测得k0=11.22μS·cm-1,40℃时,测得k0=13.98μS·cm-1。

然后,用Excel 2010作的图线:①在Excel 2010中输入实验数据后,选中kt和所有数据;②单击插入菜单中的散点图,然后在数据点上单击鼠标右键,添加趋势线。③在趋势线上单击鼠标右键,选择设置趋势线格式,在趋势线选项中选择线性,并在显示公式前打用一次函数y=ax+b进行线性拟合,得到斜率,拟合结果如图9所示。

由图9可知,25℃时斜率b=91.441,则相应的反应速

,同理得到40℃时反应速率k2=8.5255 mol·L-1·min-1,再计算反应的活化能

。

6 结语

Origin功能强大,可以拟合曲线,剔除粗差,寻求经验公式;但较少用于图像的仿真和图像的再现,且对计算机的要求相对较高。Matlab具有功能全面,数据处理精确,绘制的图形可从不同角度观看,曲线拟合不受限制等优点;缺点是部分功能的使用需要编程,对使用者的要求较高。Excel功能强大,易学易用,无需编程;但它仅限于直线,对曲线的拟合,误差较大。EViews和SAS是两款较多在特定领域应用的软件。

计算机技术的运用使物理化学实验数据的处理变得快速、准确,大大节省了处理时间。在教学中运用计算机技术来处理实验数据已经得到了大多数教师的肯定和推广,能够提高学生的学习效率和兴趣。

参考文献

[1]张晓冉.统计分析及其SAS实现[M].北京:清华大学出版社,2011:1-85.

[2]唐典勇.计算机辅助物理化学实验[M].北京:化学工业出版社,2013:19-30,34-36.

[3]谢祖芳.物理化学实验及其数据处理[M].成都:西南交通大学出版社,2014:106-107.

[4]原安娟,王吉有.几种软件在物理实验数据处理中的应用比较[J].大学物理实验,2007,20(3):82-85.

[5]肖厚贞,庾名槐.SAS在物理化学实验数据处理中的应用[J].实验室研究与探索,2009,28(5):75-76.

[6]卢森杰.基于EViews6.0软件下的普朗克常量测定[J].物理通报,2012(10):76-80.

篇4：等离子体种子处理技术实验报告

关键词：等离子体种子处理；发展概况；试验；结果

中图分类号：S31文献标识码：A文章编号：1674-0432（2011）-03-0102-1

1 等离子体种子处理技术发展概况

等离子体种子处理技术是借鉴航天育种中宇宙等离子体射线对种子影响的物理原理而得名。使用该技术可激发种子的潜能、提高种子的健壮度，种子的发芽势、发芽率明显提高，可使作物增产10-30%。为了加快同江市现代农业发展步伐，大力推进先进实用技术在农业生产中的应用，同江市乐业农机分站于2010年2月份引进了一台大连博事等离子体有限公司生产的等离子种子处理机，在同江市首次试验使用。

2 等离子体种子处理技术的优点

作为一项新技术，等离子体种子处理技术在很多方面能够有效促进农作物的生长发育，从而提高其经济效益。

能够增强种子的发芽势和出芽率。特别对芽势弱、发芽率低的作物品种，陈种子以及对发芽率要求高的作物具有明显的增强作用；能够促进种子在发芽后出苗整齐，苗期提早；能够提高种子在萌发期、生长期的生命力，增强植株的耐旱、抗低温、抵御自然灾害的能力，处理后种子一般不粉种、不缓苗，抗灾性较强；能够有效促进植株的生长发育。实践证明，处理后作物根系繁育增多，叶片肥厚、叶色浓绿，苗高、茎粗、长势均有增加。处理后水稻的根系发达，分蘖提前且数量增加。处理后大豆根瘤菌的活性增加，植株生长发育加快；通过处理后作物抵御病虫害的能力明显增强；可促进作物提前成熟、提前上市，增加经济效益。处理后作物的果实成熟期提前3d以上，商品价值有所增加；能够改善果实的品质，提高产品的商品价值。实践证明，处理后的水稻成熟度好，加工成大米后品质增加。瓜果果实外形美观度增加，香瓜含糖量增加，口感好，进技校效益有所增加；等离子体技术对农作物具有明顯的增产增收作用。

等离子体机种子处理技术既是一项科技含量高、增产等作用明显的高新技术，又是一项容易推广普及的实用技术，对农业增产增收的作用相当明显，特别是投入产出比高于当前推广应用的农业技术，得到了广大农业工作者的认可，深受广大农民的青睐，市场前景是较为广阔。

3 试验基本情况

3.1 种子处理

选择具有代表性的试验地块，大豆种植集中地，三村镇农民王洪林家承包地，地块肥力中等，连续近10年重迎茬种植大豆。2010年5月18日种子经真空处理机连续处理两遍。

3.2 播种要求

播种采用大型农机旋耕整地，小四轮施肥播种镇压一次完成的方法进行。播种日期在5月30日。

3.3 试验方法

实验分两组进行：第一组采用真空种子处理机处理的种子，第二组对照为采用大连瑞泽35%多福克大豆种衣剂拌种，药种比例为1：70；

3.4 化肥用量

公顷施肥量350kg，氮磷钾比例为1：2：1.5，另加40kg含量3%的甲拌磷颗粒剂，两个地块同等量施肥。

4 田间管理整

个大豆生长期中耕3遍，每公顷叶面喷施1次广西北海喷施宝公司生产的瓶装“农都乐”250毫升两瓶。除草剂采用大豆出苗后叶面药剂除草，药剂为：精喹禾灵+氟磺胺草醚+广灭灵，分2次喷施，全部消灭田间杂草，未进行人工除草。

5 试验成果

5.1 产量和效益情况进行全程观测统计

5.2 苗期长势

6月份下旬，对试验地实地检查发现，采用等离子真空处理的大豆幼苗比对照明显发苗快，根须长叶色嫩绿，叶片大。7月15日大豆苗长势旺盛，豆苗已达1尺多高，试验大豆比对照大豆株高高10公分左右，两种对照差距明显。

5.3 收获情况

大豆长势好，秸秆粗壮、豆荚长粒多。收获时间在9月29日，试验地块和对照田同时采用联合收割机进行机械收获。

6 效益分析

6.1 增产增收

使用等离子体技术处理地块平均公顷增加产量190kg(增产8%），按同江市粮食基础收购价格政策每公斤3.8元计算，每公顷可以增加收入722.00元，按同江市种植大豆播种面积6万hm2计算，可增加产量近1140万kg左右，增加收入4332万元。

6.2 节约成本

实施等离子体处理种子不在使用种衣剂拌种，每公顷节约成本30.00元，全市6万hm2大豆可节约投入180万元。

6.3 使用安全

种衣剂含有毒物质，保管或操作不当会造成人员和动物中毒。等离子体种子处理技术不仅可以使玉米、大豆、水稻三大主栽作物增加产量，同时在蔬菜、瓜果方面试验效果也非常明显。从实验结果上看，此项技术的特点：一是作物具有明显的生长优势，表现为作物根系发达、苗齐苗壮；二是耐旱、耐低温、抗病虫害能力强；三是具有早熟和增产趋势，推广前景广阔。

篇5：现代控制理论实验报告

称:《现代控制理论基础》

题

目:状态空间模型分析 院

系:控制科学与工程学院

班

级:＿__

学

号:＿_

学生姓名:__＿___

指导教师:______＿

成绩:

日期: 20１7 年 4 月 1５日

线控实验报告

一、实验目得: :

l。加强对现代控制理论相关知识得理解;2、掌握用 matlaｂ 进行系统李雅普诺夫稳定性分析、能控能观性分析;二、实验内容

第一题:已知某系统得传递函数为

求解下列问题:(1)用 mａtlab 表示系统传递函数

ｎum＝［1];

dｅn＝［1 3 2];

sys=ｔf(num,dｅn);

ｓys1=zpｋ([],[-１ －2］,1);结果:

syｓ =

—－---－-－——-－—

s^2 ＋ 3 s ＋ ２

sys1 ＝

-－——－——--——

(s＋１)(ｓ+2)(２)求该系统状态空间表达式: [A1,Ｂ1,C1,D1]=tf2ss(nuｍ,ｄen);Ａ ＝

—2

0 B =

０ Ｃ =

0

第二题:已知某系统得状态空间表达式为::求解下列问题:（1）求该系统得传递函数矩阵:（2）该系统得能观性与能空性:（3）求该系统得对角标准型:（4）求该系统能控标准型:（5）求该系统能观标准型:

（6）求该系统得单位阶跃状态响应以及零输入响应: 解题过程: 程序:Ａ=[—３ －２;1 0］;B=［1 ０]＇;C=[０ 1];D=0;［ｎuｍ,den］=ss２ｔｆ(A,B,Ｃ,Ｄ);ｃo=ctｒb(A,Ｂ);t１＝ｒanｋ(co);ob=ｏbｓv(Ａ,C);t2＝raｎk(ob);[Aｔ,Bt,Ct,Ｄt,T］=canｏn(A,B,Ｃ,Ｄ,＇ｍodal’);［Ａｃ,Bc,Cc,Dｃ,Ｔｃ]=cａｎoｎ(Ａ,B,C,D,“cｏmｐａnｉon＇);Ao=Ａc”;Ｂo＝Cc“;Ｃo=Bc＇;结果:(1)nｕm ＝

０

0

１ den =

２(2)能控判别矩阵为: cｏ =

１

—3

0

能控判别矩阵得秩为: ｔ１ ＝

故系统能控。

(3)能观判别矩阵为: ｏb ＝

0

0 能观判别矩阵得秩为: t2 =故该系统能观、(4)该系统对角标准型为: At =

－2

0

0

-1 Bt =

-1、414２

－1、１1８０ Ct =

0。70７1

-0.８944(5)该系统能观标准型为:

Ao ＝

0

-3 Bｏ ＝

0 Cｏ =

0

１(6)该系统能控标准型为: Ａc =

０

1-2

－３ Bc =

0Ｃc =

０(７)系统单位阶跃状态响应;G＝sｓ(A1,Ｂ１,C１,Ｄ１);［y,t,x］=sｔｅp(G);fiｇure(1)plot(t,x);

(8)零输入响应: x0＝［0 1];

［y,t,ｘ］=inｉｔial(Ｇ,x０);fiｇuｒe(2)plot(t,x)

第三题:已知某系统得状态空间模型各矩阵为: ,求下列问题:（1）按能空性进行结构分解:（2）按能观性进行结构分解: ｃlear

Ａ=[0 0-１;１ 0 —3;0 １-３］;Ｂ=[1 1 0］”;C=[０ 1-2］;tｃ＝rａnk(ctｒb(A,Ｂ));to=raｎk(oｂｓｖ(A,C));［A１,B1,C1,ｔ1,k1］=ctrｂf(A,B,C);［Ａ２,B２,C2,t２,k２]=ctrbf(A,Ｂ,C);结果: 能控判别矩阵秩为: tc =可见,能空性矩阵不满秩,系统不完全能控。

A1 =

－1、0０00

－０、0000

—0.0000

２。１213

-2。5000

0、86６０

1.２247

—2。5981

０、5０００

B１ =

0。0000

0.0000 1。4142 Ｃ1 =1、7３２１

-1.２247

０。７０71 t1 ＝

-0、５7７４

0、5774

—０、5774

-０、40８2

0、4０８2

0、８16５ 0.70７１

0、707１

0 k1 =

0 能观性判别矩阵秩为: to =可见,能观性判别矩阵不满秩,故系统不完全能观。

A2 =

－1、0000

1、3４16

3、8341

0.000０

—０。400０

—0。7348 0。00０0

0。48９9

－1、6０００ B2 =

1。2２47

0。5477 0。4４72 C2 =

0

－０。０00０

2。236１ t2 ＝0、4082

0.8165

0、４０82

0、９1２9

-０.3651

-０.18２6

0

0、4472

-０、8944 k2 =

0 第四题:已知系统得状态方程为:

希望极点为—2,－3,-4.试设计状态反馈矩阵Ｋ,并比较状态反馈前后输出响应。

A=[1 2 ３;4 5 6;7 8 9］;B=［０ 0 1]＇;C=[0 1 0］;D=0;tc=rａnk(ctｒb(A,B));ｐ=［—２-３-4］;K=ｐｌace(A,B,p);t=0:0.01:5;U=0。025*ｏneｓ(siｚｅ(t));

[Y1,Ｘ１]＝lsiｍ(A,B,C,D,U,t);［Y2,X２］=lsｉm(A－B＊K,B,C,D,U,t);ｆigure(1)ｐｌｏt(t,Y1);grｉd oｎ title(’反馈前“);fｉguｒe(2)plot(t,Y２)title(’反馈后”)结果: ｔc =可见,能观判别矩阵满秩,故系统能进行任意极点配置。

反馈矩阵为: Ｋ =

1５。３33323、6667

２4.000０ 反馈前后系统输出对比:

第五题。已知某线性定常系统得系统矩阵为:,判断该系统稳定性。

clｅａr

clc Ａ=［－１ １;２-３］;Ａ=Ａ’;Q=eye(2);P＝lyａp(Ａ,Q);det(P);结果: 求得得 P 矩阵为: Ｐ =

1、７5０0

0、6２5０ ０.６250

篇6：数字信号实验报告

数字信号处理

姓名：

殷超宇

班级：

14060142 学号：

1406014226

实验题目：Z Z 变换及离散时间系统分析

指导教师：

张志杰

分数：

一

实验题目：

Z 变换及离散时间系统分析

二

实验目的：

1、通过本实验熟悉 Z 变换在离散时间系统分析中的地位和作用。

2、掌握并熟练使用有关离散系统分析的 MATLAB 调用函数及格式，以深入理解离散时间系统的频率特性。

三

实验内容：

给定系统)8.0 /(2.0)(2   z z H，编程并绘出系统的单位阶跃响应 y(n),频率响应)e(jwH，并给出实验数据与代码。

四

参考代码：

详见《数字信号处理上机实验指导》(班群里有)

五

实验代码（代码从 B MATLAB）

软件复制粘贴于此处，教师检查重点）: :

clear;

x=ones(100);% x(n)=1,n=1~100；

t=1:100;% t 用于后面的绘图；

b=[0,0,-0.2];% 形成向量 b；

a=[1,0,0.8];% 形成向量 a；

y=filter(b,a,x);% 求所给系统的阶跃响应；

plot(t,y,“k-”);grid on;

ylabel(“ y(n)”)

xlabel(“n”)

六

实验数据（图像或表格复制粘贴于此处，教师检查重点）：

七

实验心得与收获（可手写）：

篇7：现代教育技术实验报告

姓名：陈远姗班级：09历史学学号：200924143120 指导老师：叶志毅实验时间：2011-9-21实验地点：实验大楼

一、实验名称：多媒体教学演示系统的使用实践

二、所属课程名称：现代教育技术

三、实验目的：

1)熟悉和掌握投影机的使用。

2)熟悉和掌握视频展示台的使用。

3)熟悉和掌握控制面板的使用。

4）熟悉和掌握多媒体综合演示系统连接原理与使用操作。

四、实验器材：多媒体投影机、银幕、计算机、录像机、视频分配器、音频功放、音箱、投影胶片等。

五、实验步骤：

1)将电源卡插入电源插槽接通电源，按下控制面板的“系统开”按钮启动系统。

2)在控制面板按“投影”打开投影机并降下银幕，分别开启视频设备、音响设备、显示器、计算机主机等设备。

3)将计算机信号投射到屏幕上。

4)使用多媒体投影机。

①调节投影机的输入信息源：按下遥控器的“菜单（Menu）”按钮，屏幕出现一个菜单。按遥控器上的左右箭头，选择“信号源”子菜单，然后按上下箭头，选择各级子菜单，按“Enter”按钮确定。按“Exit”键返回上一级菜单。

②调节画面的色彩、亮度和对比度：按下遥控器的“菜单（Menu）”按钮打开菜单。按遥控器上的左右箭头，选择“调整”子菜单，然后按上下箭头，选择色彩、亮度、对比度各级子菜单，选中后按“Enter”按钮进入调节，按左右箭头增减各项的值。按“Exit”键返回上一级菜单。

③对画面进行梯形校正：按下遥控器的“菜单（Menu）”按钮打开菜单，选择“设定”菜单，按“Enter”按钮进入子菜单，选择梯形，确定后按左右箭头对画面进行校正。④调整画面，使画面不上下或左右颠倒：按下遥控器的“菜单（Menu）”按钮打开菜单，选择“设置“，按下“Enter”按钮，进入子菜单，选择“安装/方位/吊顶正投”选项确定。

5)将信号切换到视频展示台，并调整画面尺寸、清晰度、亮度等。①在控制面板上，按“展示台”按钮，屏幕上的信号就切换到视频展台。

②打开展示台灯光：按视频展台控制面板的“顶灯”或“底灯”按钮，就可在顶灯、底灯及不开任何灯之间切换。

③调整摄像头，使画面投放在屏幕上的合适位置。

④调整远近（变焦）：按视频展台上的“Near”或“Far”按钮即可。⑤调焦：按下“Auto（自动）”按钮，可自动调焦；按“Nonml”可手动调焦。⑥调节画面的特殊效果：按视频展台上的“B&W/Color”按钮，可在黑白和彩色之间转换。⑦切换视频展台上的信号。

6)扩音系统的使用:使用麦，测试扩音效果，并进行调节。

六、实验总结及心得体会：

篇8：现代信号处理实验报告

一、发情周期与同期发情

(一) 发情周期

从卵巢机能和形态变化来分, 可分为卵泡期和黄体期两个阶段。卵泡期是在周期性黄体退化继而血液中孕酮水平显著下降后, 卵巢中卵泡迅速生长发育, 最后成熟并导致排卵的时期, 这一时期一般从周期第18～21d。卵泡期后, 卵泡破裂并发育成黄体, 随即进入黄体期, 这一时期一般从周期第1～17d。在黄体分泌的孕激素的作用下, 卵泡发育成熟受到抑制, 母畜不表现发情。若卵未受精, 黄体维持15～17d即行退化, 随后进入另一个卵泡期。可见, 黄体期的结束是卵泡期到来的前提条件, 相对高的孕激素水平可抑制发情, 一旦孕激素水平降到低限, 卵泡即开始迅速生长发育, 并表现发情。

(二) 同期发情

是依据某些激素在母畜发情周期中的作用, 应用合成的激素制剂和类似物, 有意识地干预某些母畜的发情过程, 暂时打乱它们自然发情周期的规律, 继而将发情周期的进程调整到统一的步调之内, 为人工授精创造同期发情的生理基础。任何一群母畜, 每个个体都随机地处于发情周期的不同阶段, 如卵泡期或黄体期的早、中、晚各期。如能使一群母畜的黄体期同时结束, 就能引起它们同期发情。同期发情在养牛生产中有利于人工授精, 能提高牛繁殖率, 是胚胎移植技术的基础, 便于科学、合理地组织生产, 提高养牛经济效益。

二、同期发情的传统处理方法

(一) 孕激素法

1. 埋植法。

把一定量的孕激素制剂装入塑料细管 (或硅胶管) 中, 用套管针或埋植器将药管埋入耳背皮下, 药物通过管壁小孔向外释放进入组织。经一定天数, 将药管取出, 同时注射孕马血清促性腺激素 (PMSG) 500～800单位。

2. 阴道栓塞法。

栓塞物为泡沫塑料块或硅胶环, 其中含一定量的孕激素制剂。将栓塞物放在子宫颈外口处, 激素向外释放。处理结束时, 将其取出或同时注射PMSG。

3. 口服法。

舍饲奶牛可口服孕激素, 处理结束后的第二、第三、第四天大多母牛可有卵泡发育并排卵。

4. 注射法。

肌注或皮下注射孕酮5～10mg/d, 连续13～20d;也有间隔2d注射10～20mg的;还有75～280mg大剂量一次性注射的, 效果均良好。

用孕激素进行周期发情处理有短期 (9～12d) 和长期 (16～18d) 两种。长期处理后, 发情同期率较高, 但受胎率偏低。短期处理后, 发情同期率较低, 部分母牛可能仍处于天然黄体期, 但受胎率接近正常水平。如在短期处理开始时, 肌注3～5mg雌二醇 (可使黄体提前消退并抑制新黄体的形成) 和50～250mg孕酮或其他孕激素制剂 (阻止即将发生的排卵) , 可提高发情同期化的程度。

(二) 前列腺素 (PGF) 法

PGF的投药方法有子宫注入和肌内注射两种, 前者用药量较少, 效果明显, 但注入较困难, 后者虽操作容易, 但用药量需适当增加。国产15甲基PGF2a和PGF1a甲酯均具有溶黄体作用, 效价高于PGF2a, 用于同期发情处理, 可取得预期效果。注入子宫颈的用量为1～2mg。高效PGF2a类似物制剂, 如氯前列烯醇肌注0.5mg即可。

当母牛处于有功能黄体时期, 即发情周期第5～18d, 肌内注射PGF可产生发情反应。但对于发情周期第5d前的新生黄体, 肌内注射PGF并无溶解作用。所以, 对于这些少数无反应的牛需作第二次处理。有时为争取最大程度的同期发情率, 第一次处理后表现发情的母牛不予配种, 经10～12d后对全群进行第二次处理, 可显著提高全群母牛的同期发情率。

(三) 孕激素和前列腺素结合法

若将孕激素短期处理与PGF结合起来, 效果优于二者单独处理。即先用孕激素处理9～10d或5～7d, 结束前1～2d注射PGF。无论采用什么处理方式, 处理结束时, 配合使用PMSG, 可提高同期发情率和受胎率。采用PGF处理时, 可在注射前2d先注射PMSG, 这样可使发情时间提前且较集中。在PGF处理后、输精前5～6h (或更早) 注射促性腺激素释放激素 (Gn RH) 100～200μg, 或在注射PGF后28～48h再注射雌二醇200～500μg, 可提高受胎率。在同期发情处理结束后, 注意观察母牛的发情表现并进行输精。如发情时间集中, 可不做发情鉴定, 进行定时输精, 一般是在孕激素处理结束后的第二、第三或第三、第四两天各输精1次;PGF处理后的第三、第四或第四、第五两天各输精一次。也可在最适时间输精一次。

三、同期发情处理方法的新进展

同期发情策略已成为奶牛饲养中非常重要的育种措施, 要加速母牛的繁殖, 就要求所有未怀孕的母牛同期发情并被人工授精。因此, 同期发情技术已应用到奶牛第一次配种的人工授精方案中。

(一) 传统的前处理+同期发情方案 (图1)

前处理两次注射PGF要间隔14d, 而前处理的第二次注射要在施加同期发情方法前11～14d间进行。前处理操作可使大部分母牛都处于发情周期内的第5～12d, 如在该阶段进行同期发情处理, 并进行人工授精, 母牛可达到最高的繁殖效率。

(二) G-6-G前处理+同期发情方案 (图2)

G-6-G前处理方法的第一步是注射PGF, 以使残留于卵巢中的中、晚期黄体尽快退化。2d后注射Gn RH, 诱导排卵和新黄体的形成。这两次注射起始了一个新的同步发情和卵泡生长周期。6d后再注射一次Gn RH, 促使有功能的优势卵泡排卵。这次所产生的新黄体与第一次注射GnRH后产生的原始黄体一起, 提高了孕酮的浓度, 促进了卵泡的发育和其内卵的成熟。7d后注射PGF, 48～56h后注射Gn RH, 16h后实施人工授精, 至此一个同期发情操作就即完成。最后一次注射的Gn RH会在人工授精后精液进入子宫内24～30h或8～14h后诱发排卵。该方案能有效提高排卵母牛的比例, 在不确定母牛处于发情周期内哪一阶段的状态下, 对其进行同期发情处理, 第一次注射Gn RH后排卵母牛的比例约在54%, 而在应用G-6-G方案后的母牛群中排卵率可达85%。

G-6-G前处理技术是由Richard Pursley改进的, 与单独使用同期发情技术相比, 其排卵率有显著提高。美国环球公司精选公牛站的Ray Nebel指出, 在同期排卵前使用G-6-G前处理技术的牛群能获得一个相对更高的妊娠率。

无论是使用传统的前处理+同期发情方案, 还是G-6-G前处理+同期发情方案, 每头牛在人工授精前都要历经5次注射。

另外, 规范操作是使方案成功实施的最关键因素, 在奶牛生产上, 完善的管理对于所有技术的成功应用起到至关重要的作用。如果在应用此项技术的过程中, 有奶牛出现了发情症状, 那么务必要和涉及生产的每一个工作人员沟通后, 才能决定是否要给发情奶牛实施人工授精。因此, 最终选择哪套方案要取决于发情鉴定的效率、母牛受胎率和生产人员的操作能力。

参考文献

[1]张成, 史远刚, 等.牛连续超排的方法及其影响因素[J].安徽农业科学, 2006 (02) .

[2]滕勇.GnRH、PGF_ (2α) 诱导奶牛同期发情效果的比较[J].黄牛杂志, 2002 (05) .

[3]徐小波, 王公金, 等.胚胎移植用受体山羊同期发情方法的比较[J].畜禽业, 2004 (05) .

篇9：现代信号处理实验报告

【关键词】城市缺水;建设;重点实验室;必要性

蚌埠市是安徽省中心城市之一，既处于长江三角洲及沿海发达地区经济、技术直接辐射范围内，又是陇海—-兰新经济带上综合发展条件较好的城市之一；同时因地扼京沪铁路、京福、沪洛高速铁路中段，是国内交通运输大动脉联系长江三角洲各大城市与华北、东北和中原、西北等经济区纽带上的重要枢纽。这种区位优势将促使蚌埠市发展成为长三角及沿海发达地区经济技术与中西部地区能源、原材料等互补优势、传接与融合的“接力站”，在区域经济发展中占据重要的地位。

蚌埠市全市国土总面积5952平方公里，位于淮河中游偏下。全市地跨淮河两岸、北靠淮北平原、南托江淮大地、千里淮水穿市而过，淮河在蚌埠境内全长150公里，区域流域面积838平方公里。蚌埠境内水面较多，且多是淮河中下游的主要支流和湖泊，全市境内水域面积占国土总面积的19.01%。但长期以来由于自然条件、社会经济发展水平较低以及不重视环境保护等因素的影响，目前全市水资源占有量与利用程度与整个淮河流域一样，均低于全国平均水平。根据近几年淮河流域的水质监测结果，淮河流域除干流水质基本达到Ⅲ类、Ⅳ类水标准外，大部分支流水质均为Ⅴ类或劣Ⅴ类，当前蚌埠市的水环境质量状况与整个淮河流域的水环境状况相似，存在水资源短缺和水质性缺水的双重威胁，水环境安全问题日益成为区域经济发展的重要制约因素。

1.蚌埠市水资源现状分析

1.1蚌埠市属于缺水区

我省蚌埠闸上沿淮淮北地区，系指淮河南岸的蚌埠、淮南两市城区和霍邱、寿县、怀远三县沿淮一带及蚌埠闸上涡河以西的我省淮北平原，面积约占全省的1/6，人口约1700万人，其中1460万人居住在淮河以北近2×104km2土地上。该区域人口密度大、耕地率高，年均降水量约900mm，人均水资源量多年500m3，按照国际通用的水紧缺指标判断应界定为资源缺水区。随着蚌埠经济迅速发展，蚌埠市面临着缺水的危机。

1.2蚌埠市用水总量分析

2008年蚌埠市总用水量2.47亿m3，城镇用水1.3亿m3，占总用水量的53%，其中城镇生活用水0.32亿m3，占13%，工业用水0.98亿m3，占45%，农村1.17亿m3，占47%，其中农田灌溉用水1.13亿m3，占45%，农村生活用水0.04亿m3，占2%。

1.3水资源消耗高加剧了蚌埠市缺水现状

1.3.1蚌埠现状供用水总量分析

随着产业结构的调整，虽然城市工业用水占总用水的比例呈逐年下降趋势，但是由于工业快速发展，其供水量呈逐年增加的趋势，另外随着城市人口的增加，城镇生活用水所占比例持续增加。农村生活用水基本保持稳定。根据以上分析，蚌埠地区缺水现象继续加重。

1.3.2蚌埠市第一次水资源供需平衡

蚌埠市第一次水资源平衡是指在现有供水工程挖潜基础上的平衡，城市与农村供用水量平衡分别计算。

据初步分析，在适当限制农业用水和弃分挖掘现有水源工程供水能力的条件下，在现状1999水平年，蚌埠市75%保证率城市用水基本满足要求，仅郊区农业存在少量缺水。95%保证率缺水0.71 亿m3，其中城市缺水0.30亿m3，郊区农村缺水0.35亿m3，缺水的主要原因是特别枯水年淮河水量及水质均不能满足城市供水要求。

据分析，在95%保证率情况下，如不考虑水质性缺水因素，蚌埠市2013年和2030年的城市缺水量分别为0.71亿m3和1.76亿m3；考虑水质性缺水后，蚌埠市2013年和2030年的缺水量分别为0.92亿m3和1.93亿m3。

1.4地表水水质污染严重增加了蚌埠市缺水压力

水质污染一直是蚌埠市城市供水感到十分棘手的问题。自80年代以来，随着淮河流域工业，特别是造纸、制革、化肥、酿酒和印染等“五小”工业的兴起，大量工业、城市生活污水未经处理直接排入淮河及其支流，致使水环境严重恶化，COD、BOD及酚和氨等多项指标超标。近年来虽经过努力污染治理，但目前淮河、龙子湖、八里沟、席家沟等水体仍遭受不同程度的污染，部分河段水质超Ⅴ类水。部分水功能区丧失原有的水体功能。

1.5蚌埠市生活、重点工业企业废水及污染物排放情况

蚌埠市工业废水排放量从2004年到2008年呈波动变化，先减后增。2008年比2004年增加了0.9个百分点。工业废水中COD的排放量几年来基本呈减少趋势，到2008年，COD排放量比2004年减少了0.32倍。工业废水中NH3-N的排放量却呈上升趋势，到2008年增加了1.05倍。2004年-2008年蚌埠市生活污水排放量及污染物COD、氨氮呈上升趋势。

1.6蚌埠市地表水达标状况

《蚌埠市地表水功能区划》中水功能区共44个，其中包括渔业用水、工业用水、农业用水、景观用水以及混合区。2008年蚌埠地区淮河干流河流水质达标率为80%，支流及湖泊的水质达标率为41.2%。（注：数据来源：市环境监测部门淮河干流蚌埠段历行监测数据归纳而得。）

1.7淮河蚌埠段水质污染状况

从淮河蚌埠段2000年-2008年水质类别变化分析，淮河蚌埠段水质呈U字形变化趋势，也就是说淮河蚌埠段水污染出现了回潮现象。

2.建设蚌埠市污水处理研究重点实验室形势发展需要

目前蚌埠市仍以淮河水作为饮用水源。由于水质差，不得不增加沉淀投药量，处理费用较高，尤其是遇到污水团下泄，用药量增加近十倍，水处理成本增加7-8倍，整个枯水季自来水公司处于保本或亏本状况。如2001年8月淮河污染团下泄的几天，自来水公司每处理一吨水亏损0.5元，总亏损达上百万元，即使这样，饮用水中的NH3-H仍难达标，并且还有异味，长期饮用超标水对人体健康也回产生危害，易诱发正铁血红症及癌症。

为尽快改善我市的水环境质量，逐步改变过去污染放置主要偏重于末端治理的被动局面及我市污染防治工程市场大部份被外市占领的不合理状况，充实和加強我市环境科技研究和技术开发的队伍，建设蚌埠市水处理研究重点实验室是实现上述目标最基本的物质条件。

科学技术是第一生产力，环境科学研究与技术开发应面向环境保护主战场。没有先进的污染防治技术，及优质、可靠、高效的环保产品和设备，就不可能保证前述环境保护目标的实现。因此，建设蚌埠市污水处理研究重点实验室，并以此来支持和稳定住一支高水平的环境科技研究开发队伍，对实验室实行开放式管理，向功能社会化、服务产业化转变，实乃当务之急。

篇10：信号与系统实验报告,

常见信号得ＭATLAB 表示及运算 一、实验目得 １。熟悉常见信号得意义、特性及波形 2.学会使用 MATLAB 表示信号得方法并绘制信号波形 ３、掌握使用ＭATLAB 进行信号基本运算得指令 4、熟悉用ＭATＬAB 实现卷积积分得方法 二、实验原理 根据ＭAＴLAB 得数值计算功能与符号运算功能，在 MATＬAＢ中，信号有两种表示方法,一种就是用向量来表示,另一种则就是用符号运算得方法。在采用适当得 MＡＴLAB 语句表示出信号后，就可以利用 MATＬAＢ中得绘图命令绘制出直观得信号波形了。

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，就是用连续信号在等时间间隔点上得样值来近似表示得,当取样时间间隔足够小时,这些离散得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，可以用两个行向量 f 与 t 来表示,其中向量 t 就是用形如得命令定义得时间范围向量,其中，为信号起始时间，为终止时间,p 为时间间隔。向量 f 为连续信号在向量 ｔ所定义得时间点上得样值． 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得符号函数专用绘图命令 ezplot（）等函数来绘出信号得波形。

⑶

得 常见信号得 M ＡTLA Ｂ表示

单位阶跃信号 单位阶跃信号得定义为:

方法一：

调用 H ｅａviside(t)函数 首先定义函数 Heａｖisｉdｅ（ｔ)得ｍ函数文件,该文件名应与函数名同名即Ｈeaviside、m.％定义函数文件，函数名为 Hｅavｉsiｄｅ,输入变量为 x,输出变量为ｙ function y= Hｅaviside（t）

y＝(t＞0）;

%定义函数体,即函数所执行指令 %此处定义ｔ>0 时 y=1,t<＝0 时ｙ=0,注意与实际得阶跃信号定义得区别.方法二：数值计算法 在ＭATLAB 中,有一个专门用于表示单位阶跃信号得函数，即 s ｔe ｐｆun()函数，它就是用数值计算法表示得单位阶跃函数．其调用格式为: st ｅpfun(t,t0)

其中,t 就是以向量形式表示得变量，t0 表示信号发生突变得时刻,在ｔ０以前,函数值小于零,ｔ０以后函数值大于零。有趣得就是它同时还可以表示单位阶跃序列,这只要将自变量以及

取样间隔设定为整数即可。

符号函数 符号函数得定义为:

在 MATLAB 中有专门用于表示符号函数得函数 s ｉgn(),由于单位阶跃信号(t）与符号函数两者之间存在以下关系：,因此，利用这个函数就可以很容易地生成单位阶跃信号.2、离散时间信号 离散时间信号又叫离散时间序列,一般用 表示，其中变量 k 为整数，代表离散得采样时间点（采样次数)。

在 MATLAＢ中，离散信号得表示方法与连续信号不同，它无法用符号运算法来表示,而只能采用数值计算法表示,由于 MATLＡB 中元素得个数就是有限得，因此，MATＬAB无法表示无限序列；另外，在绘制离散信号时必须使用专门绘制离散数据得命令，即 stem（（）函数,而不能用ｐlot（）函数。

单位序列

单位序列）得定义为

单位阶跃序列 单位阶跃序列得定义为 ３、卷积积分 两个信号得卷积定义为:

MATＬAB 中就是利用 conv 函数来实现卷积得.功能：实现两个函数与得卷积.格式：ｇ=cｏnv(f1,ｆ2)

说明:ｆ１=f 1（t),f2=f 2(t）

表示两个函数,g＝ｇ(t)表示两个函数得卷积结果。

三、实验内容 1、分别用 MATLAＢ得向量表示法与符号运算功能，表示并绘出下列连续时间信号得波形:

⑴

⑵

（1）

t=－１:0、01:１0;t1=-１：０、01:-0、０1;ｔ2=０：0、01:10； f1=［zeros(1,lｅngth（t１)），ｏneｓ（1,lｅngｔh(t2))］;f=(2—exp（－２*ｔ））、＊f1； pｌoｔ（t，f)axiｓ（[-１,10,0,2、１]）

syｍs t;ｆ=ｓym（’(2-ｅxp(—２＊t))*hｅavisiｄe（ｔ)“)； ｅzｐｌoｔ(f,[-1,10]）；

(2)t=—2:0、01:8； f=0、*(t<０）+ｃos(pi*t／2)、*（t>０&ｔ〈４)+0、*（t〉4);ｐlot(ｔ,ｆ)

syms ｔ;f=sym(”ｃos（ｐi*t/２）*［hｅavｉside(t)—heavisｉｄｅ（t—4）] “）;ezplｏt(f，[-2，8］);

２、分别用 MATLAB 表示并绘出下列离散时间信号得波形:

⑵

⑶

（2）

t=0：8； ｔ１=—10:1５； ｆ=［zeros(1，10),ｔ,zeros(1,7)］;stem（ｔ1,f)axｉs(［—10，１5,0，1０]);

(3)t=0:5０;t１＝—10:５0； f=[ｚeｒos(1，10),sin(t*pi/４)];sｔem(t1,f）

ａxis（［—10，50,—2，２])

3、已知两信号，求卷积积分，并与例题比较。

t1=—1:0、01:0； t２=0:0、01:1;ｔ3＝—1:0、01：１； f1=ｏｎｅs(ｓiｚe(t1));f2＝ｏnes(size（t2）);g＝coｎｖ(ｆ1,f2)； sｕｂploｔ(3,1,１),pｌoｔ(t1,f1)； subplot(３，1,２),plot(t2，f2);subｐｌot(３,1，3),ｐlot(t3,ｇ);

与例题相比较,ｇ(t)得定义域不同,最大值对应得横坐标也不同。

4、已知，求两序列得卷积与 .N＝４;Ｍ=５； L=N+M—1； ｆ１＝[１，１，1，2］； f２=[1,2，3,4，５];g=ｃｏｎv(ｆ1,f2)； kf1=0:N-1； kf２=0：Ｍ－1;kg=0：L—１;ｓｕbｐlot（1,３,1）,stem(kf１，f1,’*k’);xｌabel（”k“)； yｌaｂｅl（’f1（k)”);grｉd on sｕbpｌｏt(1，3，2)，stem（ｋf2，f2，’*k“)；xlabeｌ（＇k’);ｙlabｅl（”f2(k)’);grｉd ｏｎ ｓubplot（1,3,3);steｍ（kｇ，g，＇＊k’)；xlabeｌ(＇k“)； ylabel（”g（ｋ)＇）;grid ｏn

实验心得:第一次接触 Mutlab 这个绘图软件,觉得挺新奇得,同时 ,由于之前不太学信号与系统遇到一些不懂得问题，结合这些图对信号与系统有更好得了解。

实验四

连续时间信号得频域分析 一、实验目得 １。熟悉傅里叶变换得性质 ２.熟悉常见信号得傅里叶变换 ３。了解傅里叶变换得ＭＡTＬAB 实现方法 二、实验原理 从已知信号求出相应得频谱函数得数学表示为：

傅里叶反变换得定义为：

在 MAＴLAＢ中实现傅里叶变换得方法有两种,一种就是利用 MATLAB 中得 Ｓy ｍbo ｌｉｃ Math Too ｌｂｏx 提供得专用函数直接求解函数得傅里叶变换与傅里叶反变换，另一种就是傅里叶变换得数值计算实现法.1、直接调用专用函数法 ①在 MATLAB 中实现傅里叶变换得函数为:

F=fｏurｉer(f)

对ｆ(t)进行傅里叶变换,其结果为 F(w)

Ｆ=fourier(f,v)

对 f（t)进行傅里叶变换,其结果为Ｆ（v)

F=fouriｅr(f,u，v）

对ｆ(u)进行傅里叶变换,其结果为 F(ｖ)②傅里叶反变换

f=ifourｉer（F)

对 F(w)进行傅里叶反变换，其结果为 f(ｘ)

f=ｉｆoｕriｅr(F,U)

对Ｆ（w)进行傅里叶反变换，其结果为ｆ（u)

f＝ifourｉeｒ(F,v，u）

对Ｆ（ｖ)进行傅里叶反变换,其结果为 f(ｕ）

注意：

（1)在调用函数 fｏuｒier（）及 ifouriｅｒ（）之前，要用 syms 命令对所有需要用到得变量(如 t,u,v，w)等进行说明,即要将这些变量说明成符号变量。对ｆourｉer（）中得 f 及ifourier()中得 F 也要用符号定义符 sｙm 将其说明为符号表达式。

(2)采用 fｏuｒier()及 fourｉeｒ（）得到得返回函数,仍然为符号表达式。在对其作图时要用 ezplｏｔ（）函数,而不能用ｐｌｏt（）函数.(3)ｆｏuriｅｒ（）及ｆourieｒ（）函数得应用有很多局限性,如果在返回函数中含有 δ(ω)等函数，则 ezploｔ（）函数也无法作出图来。另外,在用 fourier()函数对某些信号进行变换时,其返回函数如果包含一些不能直接表达得式子，则此时当然也就无法作图了。这就是ｆouriｅr（）函数得一个局限。另一个局限就是在很多场合，尽管原时间信号 f(t)就是连续得,但却不能表示成符号表达式，此时只能应用下面介绍得数值计算法来进行傅氏变换了,当然，大多数情况下，用数值计算法所求得频谱函数只就是一种近似值。

2、傅里叶变换得数值计算实现法 严格说来，如果不使用 symboｌic 工具箱,就是不能分析连续时间信号得。采用数值计算方法实现连续时间信号得傅里叶变换，实质上只就是借助于ＭATLAB 得强大数值计算功能,特别就是其强大得矩阵运算能力而进行得一种近似计算。傅里叶变换得数值计算实现法得原理如下: 对于连续时间信号 f(t),其傅里叶变换为：

其中 τ 为取样间隔,如果 f(t)就是时限信号,或者当|t｜大于某个给定值时，f(t)得值已经衰减得很厉害,可以近似地瞧成就是时限信号,则上式中得ｎ取值就就是有限得,假定为 N，有:

若对频率变量 ω 进行取样,得:

通常取：,其中就是要取得频率范围，或信号得频带宽度。采用 MAＴLAB 实现上式时，其要点就是要生成 f(t)得Ｎ个样本值得向量，以及向量,两向量得内积(即两矩阵得乘积）,结果即完成上式得傅里叶变换得数值计算。

注意：时间取样间隔 τ 得确定,其依据就是 τ 必须小于奈奎斯特(Nyquist)取样间隔。如果 f（t）不就是严格得带限信号，则可以根据实际计算得精度要求来确定一个适当得频率为信号得带宽。

三、实验内容 1、编程实现求下列信号得幅度频谱（1)

求出得频谱函数 F 1（jω)，请将它与上面门宽为 2 得门函数得频谱进行比较,观察两者得特点，说明两者得关系。

(2)三角脉冲

(3)单边指数信号

(4）

高斯信号

(1）

syｍs t w

Ｇt＝sym（“Heaｖiside（２*t+1）—Heaviｓiｄe(2*ｔ-１）’);

Fｗ=fｏurｉｅr(Gｔ,t,ｗ）；

FFｗ=maｐｌe(’conveｒt’，Fw,’pieｃewise”)；

ＦFP＝abs(FFｗ);

eｚplot（FＦＰ,［—10*pi 10*pｉ］);grｉd;

ａxｉs(［-１０*ｐｉ １0＊pi 0 2、2])

与得频谱比较,得频谱函数 F 1(jω)最大值就是其得１／2．（２)sｙmｓ ｔ w;Ｇt=sym（“（1＋t）＊（Hｅaviｓｉｄe(ｔ+1)—Heａviｓｉdｅ（t)）+(1-t）＊（Ｈeaviside（t)—Heaｖiside（t—1）)”);Fｗ=fourｉer(Gt，t，w）；

ＦFw=ｍaple(“coｎｖeｒt＇,Fw，’piｅcewｉｓe”）;

FFP＝abｓ（ＦＦw)；

ｅzpｌot（FFP，[—1０*pi 10＊pｉ］）；grid；

axis([—10*pi １０*pｉ 0 ２、２］)

(3)ｓymｓ t w

Ｇt＝sｙm(’exｐ(-ｔ)＊Ｈeavisiｄe(t）’);

Fｗ＝fouｒieｒ(Ｇt,t,w)；

ＦＦｗ=maple(“ｃoｎvｅrt”,Fw,’ｐiecｅｗｉse’);

ＦFＰ＝aｂs(ＦFw);

eｚplｏt(FＦP,［—10*pi １0*pi])；grid；

axis([—1０＊pi 10*ｐi —1 ２］）

(4)symｓ t w

Gt=ｓym(’eｘp(-t^2)“）;

Fｗ=foｕrｉｅｒ（Gt,t,w);

FFw＝mapｌｅ（＇convert’，Fw，’pｉecｅｗise’)；

eｚpｌｏｔ(ＦＦw，[－30 30］）;grid；

axis（[—30 30 —1 2]）

２、利用 iｆouriｅr（）函数求下列频谱函数得傅氏反变换（１)

(2）

(1)syms t w

Fw=sｙｍ(’-i*2＊w/(16＋w^２)’）;

ｆt=ifourier(Ｆｗ,w，t）;

ｆt 运行结果: ｆt = —ｅxp(４*ｔ)*ｈeａｖｉsｉde(—t)+exp（—４＊t）＊heaｖｉｓｉdｅ（t)(2）

syms t w

Fw＝sym(”(（i*w）^2+5*i＊w-8）／((i＊w)^2+6*i*w+5）’)；

ft=ｉｆoｕriｅｒ（Ｆw,w，t）;

ft 运行结果: ft = diｒac(t)+(-3＊exp(-t)＋2＊exp(-5*t)）*ｈｅａvisiｄe（t)实验 心得 maｔlab 不但具有数值计算能力,还能建模仿真,能帮助我们理解不同时间信号得频域分析。

实验五 连续时间系统得频域分析 一、实验目得 1.学习由系统函数确定系统频率特性得方法.2.学习与掌握连续时间系统得频率特性及其幅度特性、相位特性得物理意义.3.通过本实验了解低通、高通、带通、全通滤波器得性能及特点。

二、实验原理及方法 频域分析法与时域分析法得不同之处主要在于信号分解得单元函数不同。在频域分析法中，信号分解成一系列不同幅度、不同频率得等幅正弦函数,通过求取对每一单元激励产生得响应,并将响应叠加，再转换到时域以得到系统得总响应。所以说,频域分析法就是一种变域分析法.它把时域中求解响应得问题通过 Fｏｕrier 级数或 Foｕrier 变换转换成频域中得问题;在频域中求解后再转换回时域从而得到最终结果.在实际应用中,多使用另一种变域分析法：复频域分析法,即 Laplａce 变换分析法。

所谓频率特性，也称频率响应特性,就是指系统在正弦信号激励下稳态响应随频率变化得情况,包括幅度随频率得响应与相位随频率得响应两个方面.利用系统函数也可以确定系统频率特性，公式如下:

幅度响应用表示,相位响应用表示。

本实验所研究得系统函数 H（ｓ)就是有理函数形式,也就就是说,分子、分母分别就是 m、n 阶多项式。

要计算频率特性，可以写出

为了计算出、得值，可以利用复数三角形式得一个重要特性：

而，则 利用这些公式可以化简高次幂,因此分子与分母得复数多项式就可以转化为分别对实部与虚部得实数运算,算出分子、分母得实部、虚部值后，最后就可以计算出幅度、相位得值了。

三、实验内容 a),m 取值区间 ［0,1］,绘制一组曲线 m=０、1,0、3,0、5，0、7,0、9;b)绘制下列系统得幅频响应对数曲线与相频响应曲线,分析其频率特性.(1)

(2)

(3)

a)% deｓign2、m

figuｒe

ａlpha＝［0、1，0、３,0、5,0、7,0、9］;

ｃolorｎ=[＇ｒ’ ’g’ ’b“ ’y” “ｋ＇];

%

r ｇ b y m c k(红,绿，蓝,黄，品红,青,黑)

fｏｒ ｎ=１:5

b=[0 ａlpha(n)］;

% 分子系数向量

a=［alpha(n）-alpｈa（n）＾２ 1]；

% 分母系数向量

printsys(ｂ,a,”s“)

[Hz,ｗ］=freｑs(ｂ，a)；

ｗ=w、/pi;

mａgｈ=ａbｓ(Hz）；

ｚeroｓIｎdx＝fｉｎd(ｍagh==０);

mａgh(zｅｒｏsIndx）=1;

ｍagh＝20＊loｇ10(ｍaｇｈ）；

magh（zeroｓIndx）=-ｉnｆ；

angh＝angle（Hz）;

ａngh=ｕnｗｒap（anｇh)＊１80/ｐi;

sｕbpｌot（１,2,1)

ｐlot(w，ｍａｇh,coｌorn（n））；

ｈolｄ ｏn

subｐlｏt(1,２,2）

pｌoｔ（w,angh，coｌorn（n)）;

ｈold on

end

ｓubpｌoｔ（1，２,１）

ｈoｌd ofｆ

xlａｂｅl(”特征角频率（timｅspi rａd/sample)“)

title(＇幅频特性曲线 |H(ｗ）|(dB)”);

ｓｕbpｌot（1,2,2)

ｈold ｏｆf

xlａbel(’特征角频率(tiｍｅsｐｉ rad/sａｍple）’）

ｔitle（“相频特性曲线 theta(w)（degｒees）’）;

ｂ)(1)% deｓｉgn1、ｍ ｂ=［1,０]；

% 分子系数向量 a=[1，1］;

% 分母系数向量 prinｔsｙｓ（ｂ,ａ,”s’)[Hz，ｗ]=ｆrｅqｓ(b，a);w=ｗ、/pｉ;magh=abs（Hz）;zｅroｓＩndx=ｆｉnd(magh==０)； magｈ(zerosInｄx)=1； magｈ=2０*ｌｏg10(ｍagh)；

% 以分贝 maｇh（ｚｅrosInｄｘ)=-inf;anｇh＝anｇｌe（Ｈz);aｎｇh=unｗｒａp(angｈ）*18０／pi；

% 角度换算 fiｇuｒｅ subplot（1，2，1)ｐlｏｔ（w,magh);gｒid on xlabeｌ(’特征角频率（ｔimeｓpi rａd/sample)＇)titlｅ(’幅频特性曲线 |H(w)|(dＢ)’)； subpｌｏt(１,2，2)plot(w,angh）;gｒiｄ on xlabel（’特征角频率（ｔimes＼pｉ raｄ／sａmｐｌe）’)tiｔlｅ（’相频特性曲线 ＼thｅta（w）

(deｇreeｓ)’)；

（2）

% desｉgn1、ｍ b=[０,１,0］;

% 分子系数向量 a=[１，3，２]；

% 分母系数向量 pｒintsys（b,a，’s’)［Hｚ,ｗ]＝ｆreqｓ(ｂ,a);w=w、/pi； magh=abs(Hz);zerｏsInｄx＝finｄ（ｍagh==０）； magｈ(zeｒｏｓＩndｘ）＝1； ｍagh＝20＊log10（magh);

% 以分贝 magh（zerosIndx）＝-iｎｆ； angh=ａngle(Ｈz);angｈ=ｕnｗrａp(angh)*180/pi;

％ 角度换算 ｆiｇuｒe ｓubｐlｏｔ(１,2,1)ｐlot(w，ｍagｈ);griｄ ｏn ｘｌaｂｅl(“特征角频率(＼times＼ｐｉ rad／ｓamｐle)＇）

tｉtle（’幅频特性曲线 ｜Ｈ（ｗ)｜(dB）’);subｐlｏt（1,2，２)pｌｏt(w，aｎｇh)； grid oｎ xlａbel（”特征角频率（＼times＼pi rａｄ/ｓaｍple）“)titlｅ（”相频特性曲线 ｔheｔａ(w)(dｅｇrees）’)；

(3）

% ｄesiｇn1、m ｂ=［１,-1］;

％ 分子系数向量 ａ=[１,1］;

% 分母系数向量 prinｔsys（b,a，“s”)[Hz,w］＝freqｓ(b,a);w＝ｗ、/pi;maｇh=abs(Hz）;zerosIｎdｘ=find(mａｇh=＝0);mａｇh（zeｒｏsＩndx)＝１;magh＝2０*log10(magh);

% 以分贝 ｍａgｈ(ｚerosIndx)=-inｆ;angh=angle(Hz);ａngｈ=unwｒap（ａｎgh)*18０／pｉ；

％ 角度换算 ｆiｇure ｓubplｏt(1,2,１）

plｏt(w，ｍagh)； gｒiｄ on xlabel(’特征角频率(ｔimｅsｐi ｒad／ｓaｍｐle）“）

titｌe(”幅频特性曲线 ｜H(ｗ）|(dB)’）;subplot(1，２,2)plot（w，angh);grｉd on xｌａbｅl(’特征角频率(times＼pi raｄ/ｓａmple)＇)titｌe(’相频特性曲线 theｔａ(w）

(degｒeｅs)“）；

实验心得: :虽然之前用公式转换到频域上分析,但就是有时会觉得挺抽象得,不太好理解。根据这些图像结合起来更进一步对信号得了解。同时，这个在编程序时，虽然遇到一些问题，但就是总算解决了。

实验六

离散时间系统得 Z 域分析 一、实验目得 1.学习与掌握离散系统得频率特性及其幅度特性、相位特性得物理意义。

2.深入理解离散系统频率特性与对称性与周期性。

3.认识离散系统频率特性与系统参数之间得系统 4.通过阅读、修改并调试本实验所给源程序，加强计算机编程能力。

二、

实验原理及方法 对于离散时间系统,系统单位冲激响应序列得 Fｏｕｒier 变换完全反映了系统自身得频率特性,称为离散系统得频率特性,可由系统函数求出,关系式如下：

（6 – １)由于就是频率得周期函数,所以系统得频率特性也就是频率得周期函数,且周期为,因此研究系统频率特性只要在范围内就可以了.       n n nj jn n h j n n h e n h e H)sin()()cos()()()(  

（6 – 2)容易证明，其实部就是得偶函数，虚部就是得奇函数,其模得得偶函数,相位就是得奇函数。因此研究系统幅度特性、相位特性,只要在范围内讨论即可。

综上所述,系统频率特性具有周期性与对称性，深入理解这一点就是十分重要得。

当离散系统得系统结构一定，它得频率特性将随参数选择得不同而不同,这表明了系统结构、参数、特性三者之间得关系,即同一结构,参数不同其特性也不同。

例如，下图所示离散系统，其数学模型由线性常系数差分方程描述：

系统函数: 系统函数频率特性：

幅频特性: 相频特性：

容易分析出,当时系统呈低通特性,当时系统呈高通特性;当时系统呈全通特性.同时说明,在系统结构如图所示一定时，其频率特性随参数 a 得变化而变化.三、实验内容 ａ)。

b)c)ａ)% dｅsigｎ1、m b=[1，０,-1];

％ 分子系数向量 ａ=[1,0,—0、81］；

% 分母系数向量 printｓys（ｂ，a，”z“)［Ｈz,w］＝fｒeｑz(b，a);w＝ｗ、/pｉ;magh＝abｓ(Hｚ);zerosＩndx＝find(maｇh==0);magh(zｅrｏsInｄｘ)=1;magh=２0*ｌog10(magh);

% 以分贝 magｈ（zeｒosIｎdx）=-inｆ； angｈ=angle（Ｈz)； ａngh=unwｒaｐ(anｇh）*180/pｉ;

% 角度换算 ｆigurｅ ｓubplot（1,2,１）

plot(ｗ,magh);gｒid ｏn xlabel(’特征角频率（timesｐｉ rａd/saｍpｌe）＇)tiｔle(’幅频特性曲线 |H（w)|(ｄB)”）;sｕｂplot（1，2，2)plｏt（w,ａngh);grｉｄ on xlabel（“特征角频率（times＼pi rad/sａmple）”)tｉtｌｅ(＇相频特性曲线 tｈeta(w)（degｒees)“);

带通

ｂ)% ｄesｉgｎ１、m b=［0、１,—0、3,0、3，-0、1]；

％ 分子系数向量 ａ=［1,0、6,０、4，0、1］；

% 分母系数向量 pｒｉｎtsyｓ(ｂ,a，’ｚ”)[Hz,w]=ｆreqz(b，a);w=w、／pi； maｇh=ａbs(Hz）； zerｏsＩndx=find(maｇh==0);maｇh（zerｏsIndx)＝１;magh=２0*lｏg10(mａgｈ)；

％ 以分贝 ｍａgh(ｚerｏsIｎｄx)＝-inf;aｎｇｈ=ａｎglｅ(Hz);aｎgｈ=ｕｎwｒａp（ａｎｇh)＊1８0／pi；

% 角度换算 figure sｕbplot(1,2,1)pｌoｔ(w,maｇh）;grｉd on xlabｅl(’特征角频率(tｉｍｅspi raｄ／sａmpｌｅ)’）

titｌe(“幅频特性曲线 |H(w)|(ｄB)”）;ｓubｐlot（1，2，2)ploｔ（w,angh）;ｇｒid on

xlabel(“特征角频率(＼timｅspi raｄ/saｍｐle）’)title(”相频特性曲线 theta（w）

(dｅｇrees）’）；

高通

ｃ)% ｄesign1、m b=[１，—1,0];

% 分子系数向量 a=［1，０,０、8１];

% 分母系数向量 prinｔｓyｓ（b，ａ,“z’)［Hｚ,w]=freqｚ(b,a）;w=w、/pｉ； magｈ=aｂs(Hz）； zerosIｎdx=fiｎd(mａgｈ＝＝0）;magh（zerosIndx）＝1;mａgh=20*log1０（magh）;

％ 以分贝 ｍagh(ｚｅrosIｎdx）=—ｉnｆ;anｇh=ａngｌe（Hｚ)； angh＝unwrap（aｎgh)*１80/pｉ；

％ 角度换算 fｉgure suｂpｌoｔ（1,２,1)pｌｏt（w,magｈ);ｇrid ｏｎ xｌabｅｌ(”特征角频率(＼timeｓ＼pi rａｄ/saｍple）＇)title（“幅频特性曲线 |H（w)｜(dB)”）;ｓubplｏt(１,2，2）

pｌot(w,aｎgh);

griｄ on xｌaｂｅl（’特征角频率(＼tiｍespi rad/sａmple)")tiｔle（’相频特性曲线 theｔa（ｗ）

(dｅｇreｅs）’)；

带通