实验二离散时间信号分析

实验二离散时间信号分析（精选5篇）

篇1：实验二离散时间信号分析

实验5 利用SPTool工具分析离散时间信号

目标：利用sptool工具观察信号波形、频谱和滤波。

要求：

1.系统采样率2048，产生噪声信号，观察信号波形和频谱；

设计低通滤波器去除高频分量，观察滤波后的信号波形和频谱。

注：噪声产生可用randn命令

2.系统采样率2048Hz，产生300Hz、500Hz和800Hz的合成正弦波，系统包含高斯噪声信号，观察总的信号波形和频谱；设计滤波器提取500Hz分量，观察滤波后的信号波形和频谱。调整各信号的频率分量以及噪声的幅值，重复上面的步骤。

篇2：实验二离散时间信号分析

§7.1离散时间正弦信号

目的学习创建和分析离散时间正弦信号。

相关知识

离散时间正弦和余弦信号能够用复指数信号表示，即

1jn(eejn)21jnjnsinn()(ee)2jcosn()

基本题

1．考虑下面离散时间信号：xM[n]sin2Mn，假设NN=12。对于M＝4，5，7

和10，在0n2N1区间上画出xM[n]。用stem创建这些图，并在图的各坐标轴上给出适当标注。每一个信号的基波周期是什么？由任意的整数M和N值，一般如何来确定信号的基波周期？务必考虑MN的情况。

§7.2离散时间信号时间变量的变换

目的主要研究离散时间信号的延时与反褶运算。

基本题

1．定义一个MATLAB向量nx是在3n7上的时间变量，而MATLAB向量x是信号x[n]在这些样本上的值，x[n]给出如下：

2,n01,n2x[n]1,n

33,n40,其余n

请正确定义x[n]，用stem(nx,x)画出该离散时间序列。

2．定义MATLAB向量y1~y4，来表示下列离散时间信号：

y1[n]x[n2]

y2[n]x[n1]

y3[n]x[n]

y4[n]x[n1]

为此，应该定义y1~y4，关键是要正确定义标号向量ny1~ny4。首先应判断当变换到yi[n]时，一个给定的x[n]样本的变量时如何改变的。标号向量不必要跨于和nx相同的一组变量值，但至少都是11个样本长，并包含了与有关信号全部非零样本的变量值。

§7.3离散时间系统的性质

目的懂得如何来证明一个系统满足或不满足某一给定性质。

相关知识

本课程研究的离散时间系统通常是用几个性质来表征的，如线性、时不变、稳定性、因果性及可逆性等。

基本题

1．系统y[n]sin2x[n]不是线性的。利用信号x1[n][n]和x2[n]2[n]来证明该系统是如何违反线性性质的。

2．系统y[n]x[n]x[n1]不是因果的。利用信号x[n]u[n]证明它。定义MATLAB向量x和y分别代表5n9上的输入和6n9上的输出。

中等题

3．系统y[n]logx[n]不是稳定的。

§7.4实现一阶差分方程

目的学习求解自递归差分方程。

相关知识

离散时间系统往往用线性常系数差分方程来实现。两种最简单的差分方程是一阶移动平均y[n]x[n]bx[n1]和一阶自递归y[n]ay[n1]x[n]，能用这些简单系统对许多实际系统进行建模或近似。例如，一阶自递归可以用于银行帐户建模，x[n]是第n次的存款或取款，这时y[n]就是第n次的结余，而a1r就是利率为r的复利。

深入题

1．写出一个函数y=diffeqn(a,x,yn1)，该函数计算y[n]ay[n1]x[n]所描述的因果系统的输出y[n]。输入向量x包含0nN1内的x[n]，yn1提供y[-1]的值。输出向量y包含0nN1内的y[n]。M文件的第一行应该读出function y=diffeqn(a,x,yn1)

提示：从y[-1]计算y[0]是自递归的第一步。在M文件中利用for循环从n0开始依次计算到较大n值的y[n]。

篇3：实验二离散时间信号分析

本文利用离散选择实验的方法研究当前我国县级疾病预防控制中心人员的工作偏好,以为政策制定者制定更有针对性的政策提供依据。离散选择实验是近年来国际上新兴的一种研究卫生服务人员工作偏好的定量研究方法,它通过设计出具有不同属性及水平的多个工作机会提供给卫生服务人员选择,研究影响其工作选择的主要因素[3,4]。当研究中纳入工作收入这一属性时,我们还可以得到其他工作属性的货币评价,这对政策制定者制定更有成本效果的干预措施非常有帮助。

1 资料来源与方法

1.1 资料来源与样本

本研究的资料来源于国家自然科学基金面上项目“公共卫生技术人员行为、支付方式和产出研究”调查数据。按照地理位置和经济发展水平,首先选择了吉林省、陕西省、山东省、重庆市、安徽省作为调查省/直辖市。每个省/直辖市选取了2个农村县的疾病预防控制机构进行调查,以当日在岗的疾控工作人员作为调查对象。共调查了10家县疾控中心的157名工作人员。

1.2 离散选择实验设计

本研究通过文献综述以及相关研究“农村卫生服务人员激励机制研究”的研究结果,选定六项工作属性,即收入水平、福利状况(五险一金等)、工作条件(设备和药品的配备)、职业发展机会(个人的提拔、晋升等)、居民认可和尊重程度及培训机会,并设定不同的水平(表1)。这样可以组合得到22×34=324种各不相同的工作机会,为了调查的可行性,我们利用正交试验设计,得到18种工作机会,从中选择一项各个属性的水平都比较平均的工作机会作为对照,另外17项工作机会分别与之搭配,构成17对选择,被调查者被要求选择出每一对选择中其更偏好的那一项工作机会(图1)。由于选择项过多会增加被调查者的负担,因此,我们将17对选择随机分配到三个版本的调查表中,其中两个版本中分别包含6对选择,另外一个版本包含5对选择。调查过程中,三个版本的调查表随机发放。

假如现在您有两份工作可以选择,工作1和工作2。两份工作在收入、福利、工作条件等方面有所差别。在下面的六对选择中,请依据您个人的喜好分别选出您更喜欢的工作。

在您做选择时,请假设除列出的6项因素外,工作1和工作2其他的条件都一样;

请注意,答案没有对错之分。

图1 离散选择实验问卷示例

1.3 分析方法

国际上有关离散选择实验的研究大多采用随机效果logit模型(random-effects logit model)、随机效果probit模型(random-effects probit model)或条件logit模型(conditional logit model),最近几年一些研究开始采用更复杂的混合logit模型(mixed logit model)[4,5,6]。

本研究在分析中,将被调查者的选择(工作1或工作2)作为因变量,将研究中纳入的工作属性作为自变量,采用混合logit模型对数据进行回归分析。在得到回归系数后,我们还通过计算其他各工作属性的系数与收入的系数比值,得到被调查者对其他各工作属性的货币评价。分析过程利用STATA10.0软件进行。

2 结 果

2.1 样本基本情况

表2是本次调查的县级疾控人员的基本情况。从表中结果可看出,大部分被调查的县级疾控人员是男性(58.3%)、已婚(91.08%),平均年龄为40岁。大部分被调查者为初级职称(36.94%)或中级职称(42.04%),副高级职称以上的只占12.74%。仅有约三分之一(31.85%)的被调查者具有本科或以上学历。被调查的县级疾控人员的平均月收入为2277.85元。

2.2 工作偏好

表3的结果显示,纳入研究的六项工作属性对县级疾控人员的工作选择均具有显著性影响,即疾控人员在选择一项工作时,会考虑包括收入、福利、工作条件、居民的认可和尊重、培训机会和职业发展机会等工作属性,并且这些属性的情况会决定疾控人员是否会选择该项工作。回归系数的符号表示各工作属性对疾控工作人员工作选择的影响方向,正号表示疾控工作人员对该工作属性具有正向的偏好,反之则表示具有负向的偏好。从表中结果可以看出,回归系数的符号符合我们的预期,县级疾控人员偏好更高的收入、更完善的福利状况和工作条件、更多的职业发展机会和培训机会、更高的居民认可和尊重程度。

#回归中,各个属性分别以收入(保持不变)、福利状况(缺乏基本福利)、工作条件(基本设备不足)、职业发展机会(一般)、居民认可尊重程度(一般)及培训机会(一般)作为对照。§基于样本的平均实际月收入(2277.85元)*0.05 ≥ P ≥ 0.01;**0.01>P ≥ 0.001;***P<0.001

各个工作属性的回归系数的比值表示其边际替代率,因此我们可以通过其他各属性的回归系数及收入的回归系数得到被调查者对其他各属性的货币价值的评价(表3)。正号表示疾控工作人员为了得到更多的该属性而愿意放弃的收入,负号则表示为了使疾控工作人员能够接受该属性而需要给予他们的补偿。对县级疾控人员来说,最重要的工作属性是提供基本的福利,当工作由缺乏基本福利改善为提供基本福利时,县级疾控人员愿意每月放弃215.99元(接近平均月收入的10%)。其次重要的工作属性是完善的工作条件,与基本设备配备不足的单位相比,县级疾控人员愿意每月付出181.74元(约平均月收入的8%)以在一个基本设备配备完善的单位工作。居民的认可和尊重程度同样对县级疾控人员很重要,当一个工作的居民认可和尊重程度由一般降低为很低时,县级疾控人员每月需要得到170.72元的补偿才可以接受;相反,当一个工作的居民认可和尊重程度由一般改善为很高时,县级疾控人员愿意每月放弃177.35元。虽然职业发展的机会和培训机会同样对县级疾控人员的工作选择具有显著的影响,但是它们的重要程度相比其他工作属性略低一些。

3 结果与讨论

本研究发现,所有工作属性,不管是收入还是其他非经济的因素,对县级疾控人员的工作选择都有显著影响,并且疾控工作人员愿意在不同工作属性之间进行权衡,即愿意在一定程度上牺牲一项工作属性(如收入),以换取另一项工作属性的改善(如福利)。因此,除了提高县级疾控人员的收入,政策制定者还可以考虑其他激励措施,因为像福利、工作条件、居民认可和尊重以及职业发展和培训的机会等对县级疾控人员来讲都非常重要。

除收入外,基本的福利得到保障和基本设备配备完善是县级疾控人员最为偏好和重视的工作属性,以至于他们愿意分别放弃每月收入的10%、8%以能够在一个具有完善的基本福利和完备的基本设备的单位工作。由于国家财政支持力度不够,基层疾控机构,尤其是农村地区,无法保障疾控人员的基本的待遇和工作条件,虽然在新医改和公共卫生服务均等化的背景下,国家加强了对基层卫生服务机构的投入,但是对基层疾控中心的投入仍然不足,很多疾控中心需要通过开展有偿卫生服务来维持机构的运行[7,8]。因此,政策制定者应意识到县级疾控中心的公益性和重要性,切实保证县级疾控人员的待遇水平和工作条件,更好的促进农村地区公共卫生服务的开展。

本研究还发现,居民的尊重和认可程度对于县级疾控人员是否选择一个工作具有很大影响,这在一定程度上反映了与居民的良好关系对于县级疾控人员开展工作非常重要。我们知道,与医疗服务相比,公共卫生服务的效果不是那么明显,很多人没有意识到公共卫生服务的重要性,尤其是农村地区居民受教育程度普遍偏低,对一些公共卫生服务的接受程度不高,因而对于疾控人员提供的一些服务并不是特别配合。这要求不仅是卫生服务部门,还需要包括政府、媒体、学校等部门广泛的合作,向农村居民宣传公共卫生服务的重要性。

离散选择实验是研究不同工作属性对卫生服务人员工作选择的影响的一种很有价值的定量研究方法。本研究是在学习国外相关研究进展的基础上,在国内开展的一项探索性研究,还有一些不足。首先,我们在正式调查之前,没有开展预调查以测试离散选择实验部分问卷设计的合理性。国外的很多相关研究通过预调查对问卷的设计(如工作属性及水平)进行了一些调整。不过由于本研究的设计是基于文献综述以及前期研究——“农村卫生服务人员激励机制研究”的研究结果,其与本研究的相关性很高,因此我们认为本研究中工作属性及水平的设定是合理的。另外,我们没有分析不同类型的县级疾控人员的工作偏好的差异,将来的研究可以在模型中引入性别、年龄、学历水平等变量,以分析不同类型人员的工作偏好是否有差异。

摘要：目的:了解当前我国县级疾病预防控制中心人员的工作偏好,为制定有效的激励机制提供依据。方法:基于离散选择实验进行实验设计,利用混合logit模型进行统计分析。共调查五省市10家县级疾控中心的157名疾控人员。结果:纳入研究的六项工作属性对县级疾控人员的工作选择都具有显著影响。最重要的工作属性是提供基本的福利,当工作由缺乏基本福利改善为提供基本福利时,县级疾控人员愿意每月放弃215.99元(接近平均月收入的10%)。其次重要的工作属性是完善的工作条件、群众的认可和尊重。结论:县级疾控人员在做出工作选择时不仅仅看重收入、福利等经济激励因素,其他如工作条件、群众认可和尊重等也同样重要。在保证县级疾控人员待遇水平的前提下,政策制定者也应努力改善其他工作属性。

关键词：离散选择实验,疾控人员,工作偏好

参考文献

[1]杨伟,任自力,余恒璋.基层疾控机构在突发公共卫生事件中的作用[J].中国公共卫生,2003,19(8):903.

[2]曾正斌,侯金花.新时期疾控人才培养战略的思考[J].中国卫生事业管理,2008,(2):134-135.

[3]De Bekker-Grob EW,Ryan M,Gerard K.Discrete choice experimentsin health economics:a review of the literature.Health Economics.2012,21(2):145-72.

[4]Lagarde M,Blaauw D.A review of the application and contribution ofdiscrete choice experiments to inform human resources policy inter-ventions[J].HRH,2009,7(1):62.

[5]Ryan M,Gerard K.Using discrete choice experiments to value healthcare programmes:current practice and future research reflections.Ap-plied Health Economics and Health Policy,2003,2:55-64.

[6]Hensher DA,Greene WH.The Mixed Logit model:The state of prac-tice.Transportation,2003,30:133-176.

[7]徐以勒,周跃人.县级疾病预防控制中心现状及问题探讨[J].中国初级卫生保健,2007,21(11):11-13.

篇4：实验二离散时间信号分析

学号姓名注：1）此次实验作为《数字信号处理》课程实验成绩的重要依据，请同学们认真、独立完成，不得抄袭。

2）请在授课教师规定的时间内完成；

3）完成作业后，请以word格式保存，文件名为：学号+姓名

4）请通读全文，依据第2及第3 两部分内容，认真填写第4部分所需的实验数据，并给出程序内容。

1.实验目的(1)学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法

(2)掌握在windows环境下语音信号采集的方法

(3)掌握MATLAB设计FIR和IIR滤波器的方法及应用

(4)学会用MATLAB对语音信号的分析与处理方法

2.实验内容

录制一段自己的语音信号，对录制的语音信号进行采样，画出采样后语音信号的时域波形和频谱图，确定语音信号的频带范围；使用MATLAB产生白噪声信号模拟语音信号在处理过程中的加性噪声并与语音信号进行叠加，画出受污染语音信号的时域波形和频谱图；采用双线性法设计出IIR滤波器和窗函数法设计出FIR滤波器，画出滤波器的频响特性图；用自己设计的这两种滤波器分别对受污染的语音信号进行滤波，画出滤波后语音信号的时域波形和频谱图；对滤波前后的语音信号进行时域波形和频谱图的对比，分析信号的变化；回放语音信号，感觉与原始语音的不同。

3.实验步骤

1）语音信号的采集与回放

利用windous下的录音机或其他软件录制一段自己的语音（规定：语音内容为自己的名字，以wav格式保存，如wql.wav），时间控制再2秒之内，利用MATLAB提供的函数wavread对语音信号进行采样，提供sound函数对语音信号进行回放。

[y,fs,nbits]=wavread(file),采样值放在向量y中，fs表示采样频率nbits表示采样位数。Wavread的更多用法请使用help命令自行查询。

2）语音信号的频谱分析

利用fft函数对信号进行频谱分析

3）受白噪声干扰的语音信号的产生与频谱分析

①白噪声的产生：

N1=sqrt（方差值）×randn(语音数据长度，2)（其中2表示2列，是由于双声道的原因）然后根据语音信号的频谱范围让白噪声信号通过一个带通滤波器得到一个带限的白噪声信号N2；

带通滤波器的冲激响应为：

hB（n）=c2

sinc(c2

(n))c1

sinc(c1

(n))其中ωc1为通带滤波器的下截止频率，ωc2为通带滤波器的上截止频率。其中下截止频率由每个人的语音信号的最高频率确定 滤波器的长度N由滤波器的过渡带确定，一般不宜太小（大于1000），α=（N-1）/2； ②信号y通过低通滤波器，得到信号为x1

低通滤波器的冲激响应为：

hL(n)c1sinc(c1

(n))其中的ωc1与上面的带通滤波器的下截止频率一致，滤波器的长度N也于上面的带通滤波器一致，α=（N-1）/2

③将N1加上x1得到一个受到噪声污染的声音信号

4）据语音信号的频带情况，设计FIR和IIR两种滤波器

5）用滤波器对受污染语音信号进行滤波

FIR滤波器fftfilt函数对信号进行滤波，IIR滤波器用filter函数对信号进行滤波

6）比较滤波前后信号的波形与频谱

7）回放滤波后的语音信号

4.实验数据及实验程序

实验数据

1）原始语音信号的时域波形和频谱图及语音信号的频带范围

2）带限白噪声信号的时域波形和幅频特性

3）受污染语音信号的时域波形和幅频谱图

4）滤波器的频响特性图

FIR滤波器的幅频响特性图

IIR滤波器的幅频响特性图

5）滤波后语音信号的时域波形和频谱图

6）滤波前后的语音信号时域波形对比图和幅频谱对比图

7）将实验的资料的电子文档交给班长（建立一个文件夹，里面包括：①实验报告的电子版；②采集的语音信号电子文件；③受污染的语音信号及滤波后的语音信号存在文件名为“姓名+学号.mat”文件的文件中）

实验程序：

1）实验主程序

2）FIR滤波器子程序

篇5：实验二离散时间信号分析

用自行设计的测试系统测量了不同航速下船舶尾流的散射光信号,并选用一维离散小波Dmeyer小波对散射光信号进行了5层小波分析.测量和分析结果表明,随着航速增大,船舶尾流散射光照度减小,尾流气泡幕逐渐增强,气泡幕中气泡密度、气泡运动规律、不同直径气泡分布均随之变化.气泡幕的增强可能存在饱和度,在航速增大到一定值时,气泡幕会达到一稳定的.密度分布.从小波分析得到的第五层逼近信号来看,不同航速下主峰位置、主峰个数以及峰值差均不同,不同航速下散射光细节信号的第一层均具有一定周期性,航速10 km/h时表现出完美的周期性,出现类似于同方向不同频率简谐振动叠加而出现“拍”的现象.

作 者：张建生 林书玉 刘鹏 苗润才 杨万民 ZHANG Jian-sheng LIN Shu-yu LIU Peng MIAO Run-cai YANG Wan-min  作者单位：张建生,ZHANG Jian-sheng(陕西师范大学,物理系,西安,710062;西安工业大学,数理系,西安,710032)

林书玉,刘鹏,苗润才,杨万民,LIN Shu-yu,LIU Peng,MIAO Run-cai,YANG Wan-min(陕西师范大学,物理系,西安,710062)