信号与系统课设分解

课 程 设 计 报 告

课程名称 信号与系统课程设计 指导教师 罗倩 设计日期 2014-6-16 至 2013-6-27

学 院 信息与通信工程 专 业 电子信息工程 学生姓名 班级/学号

成 绩 指导老师签字

目 录

1、课程设计目的 ............................................................................................................................. 1 2、课程设计要求 ............................................................................................................................. 1 3、课程设计任务 ............................................................................................................................. 1 4、课程设计内容 ............................................................................................................................. 1

基本题目1、信号的时频分析 ................................................................................................ 1 基本题目2、傅里叶级数分析 ................................................................................................ 2 基本题目3、系统分析 ............................................................................................................ 4 基本题目4、音乐合成程序设计 ............................................................................................ 5 基本题目5、调制 .................................................................................................................... 7 题目2、 数字式自激振荡器及其应用 .................................................................................. 8 5、总结........................................................................................................................................... 14 参考文献......................................................................................................................................... 15 附录 ................................................................................................................................................ 15

1、课程设计目的

“信号与系统”是一门重要的专业基础课，MATLAB作为信号处理强有力的计算和分析工具是电子信息工程技术人员常用的重要工具之一。本课程设计基于MATLAB完成信号与系统综合设计实验，以提高学生的综合应用知识能力为目标，是“信号与系统”课程在实践教学环节上的必要补充。通过课设综合设计实验，激发学生理论课程学习兴趣，提高分析问题和解决问题的能力。

2、课程设计要求

（1）运用MATLAB编程得到简单信号、简单信号运算、复杂信号的频域响应图；

（2）通过对线性时不变系统的输入、输出信号的时域和频域的分析，了解线性时不变系统的特性，同时加深对信号频谱的理解。

3、课程设计所用设备

计算机.matlab.

4、课程设计内容与步骤

基本题目1、信号的时频分析

任意给定单频周期信号的振幅、频率和初相，要求准确计算出其幅度谱，并准确画出时域和频域波形，正确显示时间和频率。

设计思路:首先提示输入信号的振幅、频率和初相，写出时域波形的表达式；然后对时域波形信号进行傅里叶变化，得到频域波形；最后使用plot函数绘制各个响应图。

仿真设计：

A=input('输入幅度'); f=input('输入频率:'); w=input('输入初相:'); n=-1000:1000; %采样点 Ts=1/8000; %抽样周期 X=A*cos(2*pi*f*n*Ts);

h=fft(X)

h1=fftshift(h)

f=n*8000/2000 %采样点的频率 c=abs(h1) %绝对值

d=angle(h1) %相位

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仿真结果：

图一 输入幅度100 频率200 初相0仿真结果

结果分析：

cos函数波形为周期信号，其频域响应为两个冲击函数，并且符合对偶性；且冲击点在f0处，符合原理事实。 基本题目2、傅里叶级数分析

分析周期方波的傅里叶级数系数，用正弦信号的线性组合构成方波，要求谐波次数可以任意输入，分析不同谐波次数所构成的方波，解释是否存在吉伯斯现象。

设计思路：根据原理——任意周期信号都可以表达成傅里叶级数的形式，对周期方波进行傅里叶级数分解，利用for循环完成级数求和运算。当N值较小时，傅里叶级数的逼近效果不是很理想，随着N值变大，傅里叶级数越来越接近理想值。

仿真设计：

t=0:pi/100:10*pi; %信号的抽样点 z=square(t); %产生方波信号

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y=fftshift(z)

N=input('请输入谐波次数'); XN=zeros(1,length(t)); E=1;

for n=1:N

XN=XN+cos(n*0.5*pi*t).*sin(n*pi/2).*2*E/n*pi End

仿真结果：

图二 谐波次数N=10仿真结果

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/lbfv.html