第一篇:信号与系统课设心得体会
心得体会
经过一周的课程设计,我学到了很多东西。对于以前不理解的知识,通过试验的学习得到了理解,学会的知识也得到了进一步深化。
这学期开设的数字信号处理课程是信号与系统课程的延续,带着对信号与系统学习的兴趣,我满怀信心的开始了对数字信号处理这门课程的学习。
因为对信号与系统这门课程学习的还算透彻,所以以为数字信号处理这门课程也应该不在话下,但事实上并非如此。信号与系统相对来说更倾向于对数学理论及公式的学习,需要理解的部分也较浅显易懂,计算也较简单,只是简单的接触并学习了一些信号的基本知识。而数字信号处理是信号知识的深化学习,既重理论又重实践,理解起来也相当困难,特别是对于一些以前没接触过的概念,学习起来真有点寸步难行。
课程设计在刚接触的时候感觉很难,但我们并没有被困难所吓倒。我们组的成员积极的复习课本上与用窗函数设计FIR低通滤波器的相关知识,又从图书馆借来有关Matlab语言及函数库的书籍,从中收获了不少知识,模糊的实验步骤渐渐清晰起来。为了使设计的实验更严谨完美,一周的时间我都充分的利用了起来,不仅是FIR滤波器的知识,也将课本复习了一遍,这不仅仅加强了我们对FIR滤波器知识的理解,也使后来的考试变得更有自信。
课程设计虽然结束了,但它带来的影响却是无穷尽的。它不仅锻炼了我们的动手能力,也增强了我们的理解和学习能力。特别是对Matlab的应用,不再仅仅的局限于搬抄课本上的程序,而是自己去思考去设计实验的源程序,更具有挑战性,也使我的Matlab知识得到了提高,对于后续的学习会更加有帮助。
第二篇:信号与系统
问题4:单侧可导与单侧连续、单侧极限的关系?单侧极限存在 并且极限值=函数值 可以推出单侧连续可导必连续,连续未必可导那么 单侧可导是否可以推出单侧连续?请证明;反之,单侧极限是否可以推出单侧可导?请证明或举反例。谢谢老师!
解答:单侧可导可以推出单侧连续,单侧连续可以推出单侧极限存在。
证:设函数f(x)在x0点的右侧导数存在,即右导数存在,根据右导数存在的定义,limxx0f(x)f(x0)xx0存在,由于xx0时,分母xx0趋于0,所以f(x)f(x0)也要趋于0,否则这个极限是不存在的。所以limf(x)f(x0)0,即limf(x)f(x0),亦即f(x)在x0点右连续。xx0xx0
再证明单侧连续可以推出单侧极限存在。
设函数f(x)在x0点右连续,即limf(x)f(x0),这说明函数在x0点的右极限存在。xx0
由于连续未必可导,所以单侧连续也是推不出单侧可导的,具体例子见同济六版课本P85,例9
第三篇:现代信号处理课设报告
中南大学 课程设计报告
题 目 现代信号处理课程设计 学生姓名 万义武 指导教师 周扬、支国明 学 院 信息科学与工程学院 学 号 0909118219 专业班级 电子信息专业1102班
一、课程设计题目
1、信号发生器
用户根据测试需要,可任选以下两种方式之一生成测试信号:(1)直接输入(或从文件读取)测试序列;(2)输入由多个不同频率正弦信号叠加组合而成的模拟信号公式(如式 1-1 所示)、采样频率(Hz)、采样点数,动态生成该信号的采样序列,作为测试信号。12 100sin(2)100sin(2)100sin(2)n f t f t f t
(1-1)
2、频谱分析
使用 FFT 对产生的测试信号进行频谱分析并展示其幅频特性与相频特性,指定需要滤除 的频带,通过选择滤波器类型(IIR / FIR),确定对应的滤波器(低通、高通)技术指标。
3、滤波器设计
根据以上技术指标(通带截止频率、通带最大衰减、阻带截止频率、阻带最小衰减),设 计数字滤波器,生成相应的滤波器系数,并画出对应的滤波器幅频特性与相频特性。(1)IIR DF 设计:可选择滤波器基型(巴特沃斯或切比雪夫型);
(2)FIR DF 设计:使用窗口法(可选择窗口类型,并比较分析基于不同窗口、不同阶数 所设计数字滤波器的特点)。
4、数字滤波
根据设计的滤波器系数,对测试信号进行数字滤波,展示滤波后信号的幅频特性与相频特 性,分析是否满足滤波要求(对同一滤波要求,对比分析各类滤波器的差异)。(1)IIR DF:要求通过差分方程迭代实现滤波(未知初值置零处理);
(2)FIR DF:要求通过快速卷积实现滤波(对于长序列,可以选择使用重叠相加或重叠 保留法进行卷积运算)。
5、选做内容
将一段语音作为测试信号,通过频谱展示和语音播放,对比分析滤波前后语音信号的变化,进一步加深对数字信号处理的理解。
二、设计过程
《1》、第一、二题:(1).信号发生器。
①直接输入(或从文件读取)测试序列;
②输入由多个不同频率正弦信号叠加组合而成的模拟信号公式。
③使用FFT对产生的测试信号进行频谱分析并展示其幅频特性与相频特性。(2).源代码
t=(0:0.00001:1);n=0:100;f1=50;y=sin(2*pi*f1*t);f=input('please f=');T=1/f;x=sin(2*pi*f1*n*T);m=fft(x);h=abs(m);figure(1);subplot(321)plot(t,y);subplot(322)stem(n,x,'.');title('xulitu');subplot(323)plot(n,h);title('fupintu');subplot(324)xi=interp1(n,x,t*f1,'linear');plot(t,xi);title('chongjiantu');
(3)结果
(4)分析:
采样原理:对模拟信号进行采样可以看作是一个模拟信号通过一个电子开关S。设电子开关每隔周期T合上一次,每次合上的时间为τ,在电子开关输出端得到其采样信号,一般τ很小, τ越小,采样输出脉冲的幅度越接近输入信号在离散时间点上的瞬时值。
《2》、第三、四题
(1)题目(滤波器设计与数字滤波)
滤波器设计—根据输入的数字滤波器的技术指标,包括通带截止频率,通带最大衰减,阻带截止频率,阻带最小衰减,设计滤波器,生成相应的滤波器系数,并画出对应的滤波器幅频、相频特性。IIR DF设计:可选择滤波器基型(巴特沃斯或切比雪夫型);
(2)源代码
i=input('please input i(choose fuction)=');switch fix(i)
case {1}%低通滤波
wp=input('please input wp=');ws=input('please input ws=');ap=input('please input ap=');as=input('please inout as=');fs=1;T=1/fs;
wp1=(2/T)*tan(wp/2);ws1=(2/T)*tan(ws/2);
[n,wn]=buttord(wp1,ws1,ap,as,'s');[b,a]=butter(n,wn,'s');[bz,az]=bilinear(b,a,fs);w=linspace(0,2*pi,1000);h=freqz(bz,az,w);
subplot(311)
plot(w(1:500)/pi,abs(h(1:500)));grid;
title(['N=',num2str(n)]);text(0.1,0.8,['b=',num2str(bz)]);text(0.1,0.4,['a=',num2str(az)]);xlabel('w/pi');ylabel('幅度(dB)');
subplot(312)plot(w/pi,angle(h));
xlabel('w/pi');ylabel('相位');grid;
subplot(313)y=real(ifft(h));x=0:999;plot(x,y);
title('单位脉冲响应');grid;clear;
case{2}%高通滤波
wp=input('please input wp=');ws=input('please input ws=');ap=input('please input ap=');as=input('please inout as=');fs=1;T=1/fs;
wp1=(2/T)*tan(wp/2);ws1=(2/T)*tan(ws/2);
[n,wn]=buttord(wp1,ws1,ap,as,'s');[b,a]=butter(n,wn,'high','s');[bz,az]=bilinear(b,a,fs);w=linspace(0,2*pi,1000);h=freqz(bz,az,w);
subplot(311)
plot(w(1:500)/pi,abs(h(1:500)));grid;
title(['N=',num2str(n)]);text(0.1,0.9,['b=',num2str(bz)]);text(0.1,0.4,['a=',num2str(az)]);xlabel('w/pi');ylabel('幅度(dB)');
subplot(312)plot(w/pi,angle(h));
xlabel('w/pi');ylabel('相位');grid;
subplot(313)y=real(ifft(h));x=0:999;plot(x,y);
title('单位脉冲响应 ');grid;clear;
case{3}%带通滤波
wpl=input('please input wpl=');wph=input('please input wph=');wsl=input('please input wsl=');wsh=input('please input wsh=');ap=input('please input ap=');as=input('please inout as=');wp=[wpl,wph];ws=[wsl,wsh];fs=1;T=1/fs;
wp2=(2/T)*tan(wp/2);ws2=(2/T)*tan(ws/2);
[n,wn]=buttord(wp2,ws2,ap,as,'s');[b,a]=butter(n,wn,'s');[bz,az]=bilinear(b,a,fs);w=linspace(0,2*pi,1000);h=freqz(bz,az,w);
subplot(311)
plot(w(1:500)/pi,abs(h(1:500)));grid;
title(['N=',num2str(n)]);text(0.1,1.2,['b=',num2str(bz)]);text(0.1,0.4,['a=',num2str(az)]);xlabel('w/pi');ylabel('幅度(dB)');
subplot(312)plot(w/pi,angle(h));
xlabel('w/pi');ylabel('相位');grid;
subplot(313)y=real(ifft(h));x=0:999;plot(x,y);
title('单位脉冲响应 ');grid;clear;
end
(3)结果
低通滤波
高通滤波
带通滤波(4)分析
用双线性变换法设计无限脉冲响应数字滤波器(IIF DF)时,先把数字滤波器指标转换成模拟滤波器的指标,然后根据模拟滤波器的指标设计模拟滤波器,再经过线性变换把模拟滤波器转换成数字滤波器。该系统要能够设计巴特沃兹型低通、带通、高通滤波器,并能够输入数字滤波器的性能指标,显示出滤波器的阶数和系数。该系统的关键部分是滤波器的设计部分,按照双线性变换法设计滤波器的步骤进行设计即可。
三、设计总结与心得体会
在课程设计的这段时间,我获益匪浅。不但进一步掌握了数字信号处理的基础知识及MATLAB的基本操作。虽然在做的过程中遇到了一些问题,但都通过自己的努力解决了它们。这次课程设计对我各方面的综合能力有了很大的提高,对我以后的实践都有很大的帮助。
本次课程设计不但让我又学到了一些知识,而且也提高了我的综合能力。使我在各个方面都得到了锻炼,以后有这样的机会一定会更加的很好利用,它不仅可以提高学习的针对性而且可以很好的锻炼动手能力以及自己的逻辑设计能力和处理问题的能力,希望在以后这方面的能力会很好的加强。
四、课程设计指导书
[1] 《数字信号处理(第二版)》.丁玉美等 西安电子科技大学出版社 [2] 《数字信号处理及其MATLAB实现》,陈怀琛等译,电子工业出版社;
[3] 《MATLAB及在电子信息课程中的应用》,陈怀琛等,电子工业出版社
五、鸣谢
此次的课程社真心感谢那些为我们提供良好的上机环境已经良好的知道的老师们。同时也感谢中南大学给了我这一次检验自己的动手能力以及发现自己错误的机会!
第四篇:信号与系统实验总结及心得体会
信号与系统实验总结及心得体会
2011211204
刘梦颉
2011210960 信号与系统是电子信息类专业的一门重要的专业核心基础课程,该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要,而且系统性、理论性很强,是将学生从电路分析领域引入信号处理与传输领域的关键性课程,为此开设必要的实验对我们加强理解深入掌握基本理论和分析方法,以及对抽象的概念具体化有极大的好处,而且为后续专业课程的学习提供了理论和大量实验知识储备,对以后的学术科研和创新工作都是十分重要的。下面我将从实验总结、心得体会、意见与建议等三方面作以总结。
一. 实验总结
本学期我们一共做了四次实验,分别为:信号的分类与观察、非正弦周期信号的频谱分析、信号的抽样与恢复(PAM)和模拟滤波器实验。
1.信号的分类与观察
主要目的是:观察常用信号的波形特点以及产生方法,学会用示波器对常用波形参数进行测量。主要内容是:利用实验箱中的S8模块分别产生正弦信号、指数信号和指数衰减正弦信号,并用示波器观察输出信号的波形,测量信号的各项参数,根据测量值计算信号的表达式,并且与理论值进行比较。
2.非正弦信号的频谱分析
主要目的是:掌握频谱仪的基本工作原理和正确使用方法,掌握非正弦周期信好的测试方法,理解非正弦周期信号频谱的离散性、谐波性欲收敛性。主要内容是:通过频谱仪观察占空比为50%的方波脉冲的频谱,和占空比为20%的矩形波的频谱,并用坐标纸画图。
3.信号的抽样与恢复
主要目的是:验证抽样定理,观察了解PAM信号的形成过程。主要内容是:通过矩形脉冲对正弦信号进行抽样,再把它恢复还原过来,最后用还原后的图形与原图形进行对比,分析实验并总结。
4.模拟滤波器实验
主要目的是:了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性,比较无源和有源滤波器的滤波特性,比较不同阶数的滤波器的滤波效果。主要内容:利用点频法通过测试无源低通、高通、带通和有源带阻,以及有源带通滤波器的幅频特性,通过描点画图形象地把它们的特点表现出来。
通过对信号与实验课程的学习,我掌握了一些基本仪器的使用方法,DDS信号源、实验箱、示波器、频谱仪等四种实验仪器。初步了解了对信号的测试与分析方法对以前在书本上看到的常见信号有了更加具体的认识,使得书本上的知识不再那么抽象。
DDS信号源,也就是函数发生器,可以产生固定波形,如正弦波、方波或三角波,频率和幅度可以调节。实验箱是很多个信号实验装置的集合,可谓集多种功能于一身,其中包括函数发生器、模拟滤波器、函数信号的产生与测量、信号的抽样与恢复等模块。示波器能把抽象的电信号转换成具体的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。利用示波器能观察各种不同的信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等。频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器,用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量,可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数。
二. 心得体会
这些年来,有限的时间和精力都投入到了学习当中,动手能力比较差,所以对于实验课程并不是很擅长。实验时不能很迅速的熟悉每种仪器的使用方法,调试的时候有时会感觉无从下手,不知道具体按哪个键才能得到想要的波形和结果,往往在波形有问题的时候不知道是哪里出错了,画图的时候也显得比较缓慢,画出来的图形总是不太好看。但正因为如此,我认为开设这门课程对于锻炼我的动手操作的能力有很大的帮助,也能提高我对课程的兴趣,而且实验中所用到的仪器都是常用的基本仪器,以后分析信号时一定会经常需要,现在先掌握一些它的基本用法,以后要用时就能更熟练,为以后的研究奠定了基础。在我看来,自学能力、读图绘图能力、联系理论知识的能力、分析问题的能力、实验精神等对于完成实验是不可或缺的。
1.自学能力
实验前,我们需要对即将进行的实验进行预习。首先,应该有关对仪器有一个总体的认识,略读一下仪器的说明书,熟知仪器对实验的作用以及和实验有关的工作原理。其次,书写预习报告并不是将实验书本上的内容抄一遍!书写预习报告让我们更好的掌握实验所需要的知识,充分的预习可以让我们明确实验目的和实验内容,掌握实验步骤,这样能既可以保证实验的顺利进行,还可以让我们更容易的通过实验发现自己的问题。
2.读图绘图能力 除了学会如何操作实验仪器外,学会如何读图读数也是衡量是否掌握实验仪器使用的重要指标之一。我们通过示波器将信号的波形、频率特性反映出来后,要知道它们的参数就要学会读图读数,在示波器上我们可以读出波形的峰峰值、周期、频率、显示器每格代表的数值等。数据的直观反映就是图像,为了分析比较的方便我们需要大量绘图。完成实验并不需要太多时间,但绘图的过程却相当的艰辛,第一次绘图完成后给老师检查不合格,拿回去又得一步步重来,异常考验我的毅力。每次画图,不仅要建立合适的坐标系、1:1地将图形绘制在坐标纸上,还要标注仪器显示频上的各种参数,此外,图形需要美观,图线需要圆滑。
3.联系理论知识和分析问题的能力
实验是一门实践科学,但它是以理论为基础的,单纯的根据实验步骤得出一组数据是没有多大意义的。除了预习外,对实验的结果作一定的预测也必不可少,对实验结果的预测告诉我们实验结果应该是什么样子的。实验中,时刻注意预测结果与实验结果相比较,当两种结果有很大差别时,我们应该根据结果对实验进行有针对性和目的性的检查。因此,在实验过程中我们需要联系理论知识,用理论知识去分析得到的数据,并且要学会分析理论和实际的差异。
4.实验精神
优秀的实验精神包括很多方面,这其中实事求是,有耐性、毅力,合作意识尤其重要。正如老师所说,实验是一门实践学科,看到什么就是什么,不要根据自己的主观意向去改变它,即使是根据理论知识也不行。实验中有很多工作都很烦琐,需要我们保持耐心,静下心来,不急不躁。实验都是两个人共同完成的,这就要求我们要擅长于与别人合作,许多事情一个人的力量是难以做到很好的,但多个人的力量却能达到意想不到的结果,我们不仅要提高自己的能力,还要学会与别人合作的能力,毕竟一个人的力量有限,不可能什么都会,不可能什么都做得很好。在实验课中,我学会了与同学协同分工,根据各自的长处来分配不同的任务,这样不但可以提高效率,还可以使实验结果更加理想,很多时候我没有想到的问题别人想到了,别人没有想到的问题我想到了,这样可以互补长短,互相帮助,共同进步。
以上任何一个方面的锻炼都可以培养我们的能力,塑造我们的品格,这对于我们以后的学习和工作都有重要的意义。在今后的学习中,我会多注重理论与实践相结合,做到学以致用。学习书本上的知识只是为了让我们能运用到实际中去解决各种问题,如果学了以后不能很好的应用,那也没有意义,所以我一定要多多锻炼自己动手操作的能力,不能再像以前那样一遇到需要自己动手的事情就嫌麻烦而不愿意去做。
三.意见与建议
我们所学的专业是与通信有关的,而通信中最重要的就是对信号的处理与对系统的设计,好的通信系统可以高效率地完成对信号的传输,通信中最主要的问题就是要能在尽可能短的时间内把信号尽可能不失真地传送到目的地,因此现代通信系统中大多数都是传送的数字信号,但这并不意味着我们就可以忽略模拟信号的作用,因为我们传送出去的以及对方收到的还有很多是模拟信号,比如话音信号。本实验虽然帮助我们增加了对基本信号(正弦信号、方波信号、脉冲信号、衰减指数信号等)的认识,深入理解了信号在频域和时域中作用的联系和区别,直观的看到了滤波器对信号的滤波效果,但对于我们掌握信号与系统的概貌仍是不够的。基本每次实验都能在三小时以内完成,而教学大纲安排的是四个小时,是故希望老师在以后的教学当中可以给我们多介绍一下相关的理论和应用,让我们对所学的知识有个更加全面的认识。还有一点小遗憾,一个学期只上四次课远远不能满足我们的理论联系实际需求,所以强烈建议加课或者把教学内容安排的更充实一些!
我们现在做实验验证性的实验较多,大多是按照实验指导书上的要求,针对具体的实验步骤按部就班的进行操作,比较偏重实验结论,而忽视对实验方法的进一步研究和探索。因而。不能有效地提高创新能力,也不利于我们培养自己的思维。同时,由于教学时间、实验场地和实验设备等的限制,有些实验我们也无法完成,这样就使得实验课的目的没有完全达到,没能充分利用利用这样的机会。再者,实验室里后排的仪器普遍存在问题,实验时大量时间耗费在更换和调试仪器上,不利于实验的正常进行。所以我希望以后做实验时可以有更好的条件,维修人员定期对设备进行检修并替换问题设备,同时也希望实验多一些提高创新思维的内容。
第五篇:课设心得体会
课设心得体会
大学三年期间的课程设计,这次应该是在实验室呆的时间最长也最烦恼的一次,做课设期间,遇到了很多的问题,虽然嘴上会说,学校真的是不想让人活了,好烦呀之类,但我们却从未想过放弃,因为当你觉得最难的时候坚持一下,也就是你有所收获的时候,很庆幸,我们坚持了,并且达到了我们的预设目标。两人一组,想想真的比以前的好几个人一组要充实很多,不会说有人一直闲着,有人只是打酱油,这次受益颇多。
在刚开始焊接电路的时候,由于我的队友在宝鸡实习时熟练掌握了焊接技术,焊接的可以说相当顺利,没觉得有很多难度,但当我们进行软件编译和调试的时候,真可谓举步维艰,不要说调试了,就连用来显示的LED屏幕都不会亮,在这个过程中请教了老师,问了学霸,自己也焦头懒额,软件,硬件一步步排除,最后才发现是焊接和LED屏都有问题,再下来屏幕终于亮了,但是功能却实现不全,时钟不走字,有时还会乱码显示,这个时候老师说先排除软件问题,如果软件没有问题,那就可能是时钟芯片或者晶振有问题,又开始检测和排除,最终在我们的努力下发现了问题所在,我们的主芯片电路有问题,换到开发板上后,正常显示,并且功能基本实现除,但是新问题又来了,我们的时钟比实际时间走的要快。软件没问题,我们更换了DS1302芯片,时中已经可以正常运行了,虽然实现了基本功能,我们也有一定的收获,但是功能却没有完全实现,我们的闹钟功能由于自己的不足而没能实现,但我们通过此次课程设计知道自己还有哪些不足和需要努力的地方。
下来,我想我必须吐槽一下我初次使用和安装protel软件的心路历程,这个软件我们专业的人使用过的甚少,光这个软件的安装就花费了大量时间,在安装完毕准备画图的时候,发现一些常用的元器件根本添加不上来,连AT892都没有更别说是ds1302了,没办法,后来在网上下载了一个protel视频教程,跟着视频一步一步来学习使用,但在学习到给库里添加元器件的时候,在protel的library的sch库中的元器件根本添加不上来,我初步判定是安装包有问题,所以将下载了安装汉化了半天的protel软件卸载了,想安装protus。谁料想竟然安装失败,没办法,最后只好求助大神,好不容易将protel的元器件库破解后,画图刚开始也是一塌糊涂,连元器件的方向都不能搞定,熟悉和练习protel画图工具就用了大半天的时间,但是不管怎么说,图最后还是画好了,想想如果以前在课余时间多学习学习这些基本的画图工具,现在也不会在关键时候抓瞎了,以后真的要多多学习了。
至此,我们的课程设计在大三的最后一个星期结束了,以此次课设的收获致我们终将逝去的大三吧!
宋阿珍
2013年7月18日