工程测试与信号分析[五篇模版]

第一篇：工程测试与信号分析

华中科技大学博士研究生入学《工程测试与信号分析》考试大纲

（代码：3314）

第一部分考试说明

一、考试性质

《工程测试与信号分析》课程是为培养硕士研究生科学实验能力，提高实验技能，掌握实验理论与方法而设置的。国内许多高校都以学位课或选修课的形式开设了这门课程。因此将它列为博士研究生入学考试的内容之一。

它的评价标准是高等学校优秀硕士毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被录取者具有基本的科学实验能力和理论分析能力。有利于今后进行博士学位的研究。

二、考试形式与考卷结构

（一）答卷方式：闭卷、笔试；试卷中所列题目全部为必答题。

（二）答题时间：180分钟

（三）参考书目：卢文祥、杜润生，机械工程测试·信息·信号分析，（第二版），华中科技大学出版社

第二部分考查要点

一、信号分析基础

测试、信息、信号的概念；信号分析基本内容。

信号分类；信号分析系统；信号的时域、频域分析；卷积与相关定理。

二、信息论基础知识

信号论与广义通讯系统；信源模型、信息熵、离散信源及熵、连续信源及熵；最大熵定理；信息与熵的守恒定律。

三、信息转换与传输

信息探测工程；新型传感器；信息传输过程中的干扰噪声。

四、模拟信号分析

调幅，调频；滤波器；信号的统计误差、均值、均方值的测量；概率密度分析。

五、数字信号分析

模拟信号离散化：采样、最化、编码，频混现象，采样定理，信号复原；截断，能量泄漏现象。

离散Fourier变换，DFT图解推演，数学表达式；DFT与FT之间的关系；FFT算法基本原理。

数字滤波原理；数字滤波器设计。

六、维纳滤波

维纳滤波；反滤波；预测反滤波。

七、同态滤波与时谱技术

同态滤波系统；解同态滤波系统；时谱技术。

八、信号的时频分析

短时傅里叶变换；小波变换。

九、信号分析设备

频谱分析仪；数字信号处理系统，类型，技术性能；频率细化分析方法。

十、机械工程中的信号分析技术

分析参数选择；试验模态分析；机械设备诊断；声信号测量及评价。

第二篇：信号与测试技术实验安排(2014)

2014年信号与测试技术实验安排

实验内容：

实验1：基本信号分析，包括傅里叶变换及相关运算

实验2：传感器测量原理：

活塞压力计实验（必做），按静态标定方式进行3个循环测量并进行数据处理。温度传感器实验，电感式传感器实验，要求从中至少选择1个。

金属箔式应变计实验、光纤光电传感器实验、超声测距实验、电涡流传感器实验、霍尔传感器实验、电容式传感器实验，要求从中至少选择3个。

实验时间：10学时，其中实验一4学时，实验二6学时

实验形式：

实验1：每组不超过2个人

实验2：分组分别使用不同实验台进行实验，完成后，轮换至其他实验台实验，要求每组不超过2个人

各班级实验时间安排：

21班：第5、7、8、9、10周周一上午10:00-12:00

22班：第5、6、7、8、10周周五上午10:00-12:00

23班：第5、7、8、9、10周周一上午08:00-10:00

24班：第5、7、8、9、10周周五晚上18:30-20:30

25班：第4周周一上午08:00-10:00，周五上午10:00-12:00；第7、8、9周周三上午10:00-12:00 26班：第4周周一上午10:00-12:00，周二上午08:00-10:00；第7、8、9周周三下午14:00-16:00

27班：第5、6、7、8、10周周四上午08:00-10:00

28班：第5、6、7、8、9 周周二上午08:00-10:00

实验教师董韶鹏上课班级：21、23、27、28

实验教师张军香上课班级：22、24、25、26

学生实验课上网选择实验组步骤：

1、网址：211.71.14.172/zkzx2、登陆：登陆按钮在网页的右上角。初始用户名和密码均为学号，首次登陆后需更改密码，填写相关信息。密码修改后请牢记，后面上传实验报告，查看实验成绩都需要密码。

3、登陆后，单击主菜单的“选课系统”，可查看与自己相关的实验课程。

4、单击对应实验课程的操作里的“学生选课”，会列出实验课程的所有分组。每个学生会有一个默认的分组，如果实验时间不合适，可以自己调整（仅限第一个实验开始前调整），但需要首先退出原来的实验分组。

5、对应实验课程的操作里的“个人实验”用于上传实验报告，查看实验成绩。

第三篇：信号分析与处理 期末考试

2014-2015学年第一学期期末考试

《信号分析与处理中的数学方法》

学号： 姓名：

注意事项：

1.严禁相互抄袭，如有雷同，直接按照不及格处理； 2.试卷开卷；

3.本考试提交时间为2014年12月31日24时，逾期邮件无效； 4.考试答案以PDF和word形式发送到sp_exam@126.com。

1、叙述卡享南—洛厄维变换，为什么该变换被称为最佳变换，何为其实用时的困难所在，举例说明其应用。

解：形为λφ()=(,)()(1-1)

0的方程称为齐次佛莱德霍姆积分方程，其中φ（t）为未知函数，λ是参数，C（t,s）为已知的“核函数”，它定义在[0，T]×[0，T]上，我们假定它是连续的，且是对称的：

(t,s)=(s,t)(1-2)使积分方程(1-1)有解的参数λ称为该方程的特征值，相应的解φ(t)称为该方程的特征函数。

又核函数可表示为：

C(t,s)= =1()()（1-3）

固定一个变量（例如t），则式（1-3）表示以s为变量的函数C(t,s)关于正交系{φ(s)}

n∞的傅里叶级数展开，而傅里叶级数正好是λ

n

φn(t)。

设x（t）为一随机信号，则其协方差函数

（t,s）={[x(t)-E{x(t)}][x(s)-E{x(s)}]}是一个非随机的对称函数，而且是非负定的。为了能方便地应用式(1-3)，假定C(t,s)是正定的，在多数情况下，这是符合实际的。当然，还假定C(t,s)在[0，T]×[0，T]上连续。现在用特征函数系{φ(t)}作为基来表示x（t）：

nx(t)= n=1αnφn(t)(1-4)其中

T∞

αn

n

= x（t）φn（t）dt

0因为{φ（t）}是归一化正交系，所以展开式（1-4）类似于傅里叶级数展开。但是因为x（t）是随机的，从而系数xn也是随机的，因此这个展开式实际上并不是通常的傅里叶展开。

式(1-4)称为随机信号的卡享南-洛厄维展开。因为这种变换能使变换后的分量互不相关，而且这种展开的截断既能使均方差误差最小，又能使统计影响最小，故具有最优性。

卡享南-洛厄维变换没有固定的变换矩阵，它依赖于给定的随机向量的协方差阵。正是这种变换的特点，也是它在实际使用时的困难所在，因为它需要依照不固定的矩阵求特征值和特征向量。

卡享南-洛厄维变换应用在数据压缩技术中。按照最优化原则的数据压缩技术可以解决通讯和数据传输系统的信道容量不足和计算机存储容量不足的问题。通过对信号作正交变换，根据失真最小的原则在变换域进行压缩。卡享南-洛厄维变换被选用并不是偶然的，因为这种变换消除了原始信号x的诸分量间的相关性，从而使数据压缩能遵循均方误差最小的准则实施。

2、最小二乘法的三种表现形式是什么？以傅里叶级数展开为例说明其各自的优缺点。

解：希尔伯特空间中线性逼近问题的求解方法称为最小二乘法。通常它有三种不同的表现形式：投影法、求导法和配方法。我们以傅里叶级数展开为例来说明。

投影法：

设X为希尔伯特空间，{e1,e2,e3„„}为X中的一组归一化正交元素，x为X中的某一元素。在子空间M=span{e1,e2,e3„„}中求一元素m，使得

x−m‖‖x-m0‖=minm‖∈(2-1)M由于M中的元素可表示为e1,e2,e3„„的线性组合，那么问题就转化为求系数 α1,α2„„使得

‖x-k=1akek‖=min 2-2 投影定理指出了最优系数α

1∞,α2„„应满足 x-k=1akek⊥ek ,m=1,2, „„

∞由此可得（x,em）=(k=1akek ∞,em)=am

也就是说，当且仅当ak取为x关于归一化正交系{ e1,e2,e3„„}的傅立叶系数ak=(x,ek)ck时式（2-2）成立。

＝Δ

求导法： 记泛函

f1,2,xkekk1

2(2-4)为了便于使用求导法求此泛函的最小值，将它表为

f1,2,xkek,xmemk1m1x2kckk2k1k12(2-5)

其中ckx,ek。于是最优的1,2,应满足

f0,m1,2,m即2cm2m0，或mcm,配方法：

m1,2,。

f1,2,2x2kckk2k1k12k2k2(2-6)

 xcc2kckk2

k1k1k1k12 xckck

2kk1k12 minkck，k1,2，以上三种方法都称为最小二乘法。比较起来，从数学理论上讲，投影法较高深，求导法次之，配方法则属初等；从方法难度上讲，求导法最容易，投影法和配方法各有千秋；从结果看，配方法最好，因为它不仅求出了最优系数k，而且由配方结果立即可知目标函数f1,2,的极值。此外，配方法和投影法都给出了f达到极小的充分和必要条件，但求导法给出的仅仅是极值的必要条件，如果是极值，还不知道是极大还是极小，所以是不完整的。

通过以上的比较，我们不能简单地得出结论，说这三种方法孰胜孰劣。例如： 投影法必须把所讨论的最优化问题放到某个希尔伯特空间的框架中去；

求导法必须有可行的求导法则，如果未知的变元是向量，矩阵或函数，求导法就不那么直捷了；

配方法则是一种技巧性很强的方法，如果目标函数的表达式比较复杂（例如含有向量和矩阵），那么配方是相当困难的，甚至会束手无策。

因此，在不同的场合，根据不同的需要和可能，灵活地使用恰当的方法，是掌握最小二乘法的关键。

3、二阶矩有限的随机变量希尔伯特空间中平稳序列的预测问题的法方程称为关于平稳序列预测问题的yule-walker方程，试用投影法和求导法推导该方程。该方程的求解算法称为最小二乘算法，请对这些算法的原理予以描述。

解：考虑二阶矩有限的随机变量希尔伯特空间中的序列x1,x2,，记子空间

Mk,NspanxkN,xkN1,现在的问题是，用Mk,N中的元素 ,xk1(3-1)

xkNmxkmm1N(3-2)

来估计xk，并使得均放误差最小，也就是求系数1，N使得

xkxN2kExxmin(3-3)

N2kk这个问题就是随机序列的预测问题。投影法：

N根据投影定理，xk应是xk在子空间Mk,N中的投影，即1，N满足

Nxxkmkmxkl,l1,m1,N(3-4)根据空间中的正交性定义，上式即为

Exmm1NkmklxExkxkl,l1，N(3-5)这就是最佳预测的法方程。因为随机序列x1,x2,是平稳的，故式(3-5)可写作

rm1Nmlmrl,l1，N(3-6)其中rr。方程(3-6)即为Exmxm是该平稳序列的自相关，它满足rYule-Walker方程，它的分量形式为

r0r1rN1求导法：

r1r0rN2rN11r1rN22r2(3-7)r0NrN 我们先将式(3-3)改写为如下形式

f1,进一步推导有 ,nxkykk1n2min(3-8)

nnfxkyk,xkykk1k1x2x,ykkyk,ymkmk1k1m12nnn(3-9)

x2TTY利用求导公式，应满足f22Y0，即Y。

2最小二乘法是一种数学优化技术。它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。利用最小二乘法可以简便地求得未知的数据，并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小。最小二乘法还可用于曲线拟合。其他一些优化问题也可通过最小化能量或最大化熵用最小二乘法来表达。

4、简述卡尔曼滤波以及由其衍生出的EKF、UKF和粒子滤波的原理，指出卡尔曼滤波中Q阵和R阵的确定方法以及对滤波结果的影响，并指出以上这些滤波算法可能的应用。

解：卡尔曼滤波器用反馈控制的方法估计过程状态：滤波器估计过程某一时刻的状态，然后以测量变量的方式获得反馈。

卡尔曼滤波器可分为两个部分：时间更新方程和测量更新方程。

时间更新方程负责及时向前推算当前状态变量和误差协方差估计的值，以便为下一个时间状态构造先验估计。

测量更新方程负责反馈——也就是说，它将先验估计和新的测量变量结合以构造改进的后验估计。时间更新方程也可视为预估方程，测量更新方程可视为校正方程。

时间更新方程：

ˆk1Buk1(4-1)xkAxTPAPAQ(4-2)kk1

状态更新方程：

TT1KkPkH(HPkHR)(4-3)ˆkxkˆkxKk(ykHx)(4-4)

Pk(IKkH)Pk(4-5)

测量更新方程首先做的是计算卡尔曼增益Kk。

其次便测量输出以获得zk，然后产生状态的后验估计。最后按Pk(IKkH)Pk产生估计状态的后验协方差。

计算完时间更新方程和测量更新方程，整个过程再次重复。上一次计算得到的后验估计被作为下一次计算的先验估计。由于这种递归很容易实现，所以卡尔曼滤波器得到了广泛的应用。

卡尔曼滤波器可应用于所有的需要对状态进行估计的对象中，目前在无线传感器网络的信息融合，雷达目标跟踪，计算机图像处理等领域都有广泛的应用。

5、什么是插值？有多少种插值？具体说明样条插值的原理，举例说明其应用。

解：在有的实际问题中，被逼函数处的数值：

xt并不是完全知道的，只是知道其在一些采样点xtixi,i0,1,(5-1)这时，希望用简单的或可实现的函数fx去拟合这些数据。如果恰能做到ftixi，那么这就为插值；如果办不到，则要考虑最佳逼近问题。

插值的种类：

多项式插值，有理插值，指数多项式插值。

差值很早就为人所应用，早在6世纪，中国的刘焯已将等距二次插值用于天文计算。17世纪之后，I.牛顿，J.-L.拉格朗日分别讨论了等距和非等距的一般插值公式。在近代，插值法仍然是数据处理和编制函数表的常用工具，又是数值积分、数值微分、非线性方程求根和微分方程数值解法的重要基础，许多求解计算公式都是以插值为基础导出的。

插值在图像处理中的应用。在许多实际应用中，需要对图形或图像以某种方式进行放大或缩小。几何变换中的缩放处理可以改变图像或图像中部分区域的大小，但对图像进行缩放的目标是尽量减少变化后图像的空间畸变，插值方法可以帮助我们将这种畸变减少到最少程度。

第四篇：《信号分析与处理》教案

山东大学授课教案

课程名称 ：信号分析与处理

本章节授课内容：绪论（信号概述）

教学日期 授课教师姓名：李歧强

职称：教授

授课对象：自动化09级

授课时数：3 教材名称及版本：信号分析与处理

杨西侠、柯晶编著

授课方式（讲课√

实验

实习

设计）

本单元或章节的教学目的与要求

本章主要介绍有关信号的基本概念 —— 信号、信号的分类，并介绍信号分析和信号处理的相关知识。

要求学生掌握信号、信息的概念及其相关之间的关系，理解信号分析和信号处理的概念。

授课主要内容及学时分配（2学时）

1．1 信号 1．2 信号的分类 1．3 信号分析与处理

辅助教学情况（多媒体课件、板书、绘图、标本、示教等）多媒体课件

主要外语词汇

signal, periodic signal, nonperiodic signal, digital signal, analog signal, signal process

参考教材（资料）

1.周浩敏．信号处理技术基础．北京：航空航天大学出版社，2001

2.郑君里，应启绗，杨为理．信号与系统（第二版）．北京：高等教育出版社，2000 3．Oppenheim A V, Willsky A S with Nawab S H.Signals and Systems(Second Edition).Prentic Hall,1999（清华大学出版社影印本）

4．Orfanidis S.J.Introduction to Signal Processing.Prentic Hall International,Inc,1996（清华大学出版社影印本）

5．陈行禄，秦永年．信号分析与处理．北京：航空航天大学出版社，1992 6．徐守时．信号与系统理论、方法和应用．合肥：中国科技大学出版社，1999

山东大学授课教案

课程名称 ：信号分析与处理

本章节授课内容：模拟信号的频谱分析

教学日期 授课教师姓名：李歧强

职称：教授

授课对象：自动化09级

授课时数：12 教材名称及版本：信号分析与处理

杨西侠、柯晶编著

授课方式（讲课√

实验

实习

设计）

本单元或章节的教学目的与要求

模拟信号分析是信号分析的基本内容之一，也是本课程的最基础部分。通过对模拟信号的频谱分析，掌握信号频谱的概念以及周期信号，非周期信号和抽样信号频谱特点，为离散信号的分析打下良好的基础。

要求学生掌握周期信号，非周期信号和抽样信号频谱分析方法，理解与掌握周期信号，非周期信号和抽样信号频谱特点。

授课主要内容及学时分配（12学时）

（2学时）2．1 连续时间信号的时域分析

（4学时）2．2 周期信号的频谱分析——傅里叶级数（4学时）2．3 非周期信号的频谱分析——傅里叶变换（2学时）2．4 抽样信号的傅里叶变换

重点、难点及对学生的要求（掌握、熟悉、了解、自学）

1）掌握与理解频谱的基本概念。

2）掌握周期信号的频谱分析方法以及特点。（重点、难点）3）掌握非周期信号的频谱分析方法以及特点。（重点、难点）4）了解周期信号傅里叶级数和傅里叶变换的联系与区别。5）掌握抽样信号的傅里叶变换。

主要外语词汇

signal, periodic signal, nonperiodic signal, digital signal, analog signal, step signal, impulse signal, sine signal, cosine signal, rectangular pulse signal, complex exponential signal, Fourier analysis, Fourier transform, Fourier series, Fourier coefficient, spectrum density, amplitude spectrum, phase spectrum, complex spectrum.辅助教学情况（多媒体课件、板书、绘图、标本、示教等）多媒体课件

复习思考题

2-1 2-2 2-3 2-4 2-5

2-6 2-7 2-8 2-9 2-10 2-11 2-12 2-13 2-14 2-15 2-16 2-17 2-18

参考教材（资料）

1.周浩敏．信号处理技术基础．北京：航空航天大学出版社，2001

2.郑君里，应启绗，杨为理．信号与系统（第二版）．北京：高等教育出版社，2000 3．Oppenheim A V, Willsky A S with Nawab S H.Signals and Systems(Second Edition).Prentic Hall,1999（清华大学出版社影印本）

4．Orfanidis S.J.Introduction to Signal Processing.Prentic Hall International,Inc,1996（清华大学出版社影印本）

5．陈行禄，秦永年．信号分析与处理．北京：航空航天大学出版社，1992 6．徐守时．信号与系统理论、方法和应用．合肥：中国科技大学出版社，1999

山东大学授课教案

课程名称 ：信号与系统

本章节授课内容：离散信号分析

教学日期 授课教师姓名：李歧强

职称：教授

授课对象：自动化09级

授课时数：10 教材名称及版本：信号分析与处理

杨西侠、柯晶编著

授课方式（讲课√

实验

实习

设计）

本单元或章节的教学目的与要求

离散信号分析是数字信号处理的基本内容之一，也是本课程的重点。通过对信号的频谱分析，掌握信号特征，以便对信号作进一步处理，达到提取有用信号的目的。

要求学生掌握离散信号分析方法，注重DTFT，DFS，DFT的基本概念，以及它们的区别与联系，熟悉FFT算法原理。

授课主要内容及学时分配（10学时）

（1学时）3．1 离散时间信号——序列（1学时）3．2 序列的z变换（1学时）3．3 序列的傅里叶变换（1学时）3．4 离散傅里叶级数（DFS）（2学时）3．5 离散傅里叶变换（DFT）（2学时）3．6 快速傅里叶变换（FFT）（2学时）3．7 离散傅里叶变换的应用

重点、难点及对学生的要求（掌握、熟悉、了解、自学）

1）掌握与熟悉DTFT，DFS，DFT的基本概念。（重点）2）掌握DTFT，DFS，DFT的区别与联系。（重点、难点）3）熟悉FFT算法原理，正确绘制FFT运算蝶形图。4）了解DFT的应用。

主要外语词汇

discrete time signal, sequence, discrete time Fourier transform, discrete Fourier transform, discrete Fourier series, principal value sequence, convolution sum, bit-reversal, butterfly flow graph

辅助教学情况（多媒体课件、板书、绘图、标本、示教等）多媒体课件

复习思考题

3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 3-7 3-8 3-9 3-10 3-11 3-12 3-13 3-14 3-15 3-16 3-17 3-18

参考教材（资料）

1.周浩敏．信号处理技术基础．北京：航空航天大学出版社，2001

2.郑君里，应启绗，杨为理．信号与系统（第二版）．北京：高等教育出版社，2000 3．Oppenheim A V, Willsky A S with Nawab S H.Signals and Systems(Second Edition).Prentic Hall,1999（清华大学出版社影印本）

4．Orfanidis S.J.Introduction to Signal Processing.Prentic Hall International,Inc,1996（清华大学出版社影印本）

5．陈行禄，秦永年．信号分析与处理．北京：航空航天大学出版社，1992 6．程佩青．数字信号处理教程（第二版）．北京：清华大学出版社，2001 7．陈怀琛．数字信号处理教程——MATLAB释义现实现．北京：电子工业出版社，2004

山东大学授课教案

课程名称 ：信号与系统

本章节授课内容：模拟滤波器的设计

教学日期 授课教师姓名：李歧强

职称：教授

授课对象：自动化09级

授课时数：6 教材名称及版本：信号分析与处理

杨西侠、柯晶编著

授课方式（讲课√

实验

实习

设计）

本单元或章节的教学目的与要求

信号处理中最广泛的应用是滤波。数字滤波器的设计是数字信号处理中最基本的技术之一。但是某些数字滤波器实质上是对模拟滤波器的模仿。通过本章的学习，了解模拟滤波器的基本概念和设计原理，为数字滤波器的学习打下基础。

要求学生掌握与理解模拟滤波器的基本概念及设计方法，掌握Butterworth 和Chebyshev模拟滤波器的设计。

授课主要内容及学时分配（6学时）

（2学时）

4．1 模拟滤波器的基本概念及设计方法（4学时）

4．2 模拟滤波器的设计

重点、难点及对学生的要求（掌握、熟悉、了解、自学）

1）掌握与理解模拟滤波器的基本概念及设计方法。（重点）

2）掌握Butterworth 和Chebyshev模拟滤波器的设计。（重点、难点）3）了解频率变换法设计高通、带通和带阻滤波器的方法。

主要外语词汇

filter, Butterworth approximation, Chebyshev approximation , ideal low-pass filter, system function.辅助教学情况（多媒体课件、板书、绘图、标本、示教等）多媒体课件

复习思考题 4-1 4-2 4-3 4-4

参考教材（资料）

1.周浩敏．信号处理技术基础．北京：航空航天大学出版社，2001 2．郑君里，应启绗，杨为理．信号与系统．北京：高等教育出版社，2000 3．Oppenheim A V, Willsky A S with Nawab S H.Signals and Systems(Second Edition).Prentic Hall,1999（清华大学出版社影印本）

4．Orfanidis S.J.Introduction to Signal Processing.Prentic Hall International,Inc,1996（清华大学出版社影印本）

5．陈行禄，秦永年．信号分析与处理．北京：航空航天大学出版社，1992 6．程佩青．数字信号处理教程（第二版）．北京：清华大学出版社，2001 7．陈怀琛．数字信号处理教程——MATLAB释义现实现．北京：电子工业出版社，2004

山东大学授课教案

课程名称 ：信号与系统

本章节授课内容：数字滤波器的设计

教学日期 授课教师姓名：李歧强

职称：教授

授课对象：自动化09级

授课时数：10 教材名称及版本：信号分析与处理

杨西侠、柯晶编著

授课方式（讲课√

实验

实习

设计）

本单元或章节的教学目的与要求

数字滤波器是数字信号处理中最重要的基本内容之一，通过本章的学习，了解数字滤波器的基本概念并掌握IIR和FIR的原理及设计方法。

授课主要内容及学时分配（10学时）

（1学时）5．1 基本概念

（3学时）5．2 IIR数字滤波器设计

（4学时）5．3 FIR数字滤波1 基本概念器设计（2学时）5．4数字滤波器的2 IIR数字滤波实现 3 FIR数字滤波

重点、难点及对学生的要求（掌握4数字滤波器的、熟悉、了解、自学）

1）掌握与理解数字滤波器的基本概念及设计方法。（重点）2）掌握IIR 和FIR模拟滤波器的设计。（重点、难点）3）了解数字滤波器的实现。

主要外语词汇

digital filter, impulse invariance, bilinear transformation, window function, finite impulse response(FIR), infinite impulse response(IIR), recursive digital filter, nonrecursive digital filter.辅助教学情况（多媒体课件、板书、绘图、标本、示教等）多媒体课件

复习思考题

5-1 5-2

5-3

5-4

5-5

5-6

5-7 5-8 5-9 5-10 5-11

参考教材（资料）

1.周浩敏．信号处理技术基础．北京：航空航天大学出版社，2001 2．郑君里，应启绗，杨为理．信号与系统．北京：高等教育出版社，2000 3．Oppenheim A V, Willsky A S with Nawab S H.Signals and Systems(Second Edition).Prentic Hall,1999（清华大学出版社影印本）

4．Orfanidis S.J.Introduction to Signal Processing.Prentic Hall International,Inc,1996（清华大学出版社影印本）

5．陈行禄，秦永年．信号分析与处理．北京：航空航天大学出版社，1992 6．程佩青．数字信号处理教程（第二版）．北京：清华大学出版社，2001 7．陈怀琛．数字信号处理教程——MATLAB释义现实现．北京：电子工业出版社，2004

第五篇：信号与系统测试实验心得体会

班级：2010211203

姓名：武庆豪

学号：10210922 经过四周的时间，我们的信号与系统测试实验课画上了一个句号。可以说，信号与系统测试实验课是我们真正的开始接触这个学科，因为以前学的都是理论知识，学懂得仅仅是理论，而信号与系统测试实验课就给了我们这样一个将理论付诸于时间的机会，在这四周的实验课中，我收获了很多很多，也许会了很多很多。

可以说，这是我们第一次真正的进实验室，初中的实验室都是那些很简单的器材，以前也对大学的实验室充满了好奇，很想亲自送到实验室去体验体验。然而，进了实验室我才发现，实验室并不像我的那样好玩，恰恰相反，实验室需要很严肃认真，来不得丝毫的玩笑。每一个实验都要求很严格，只有认真的预习好实验的原理与具体操作方法，然后在实验时按照要求完成每一个步骤，才能够完成实验任务。每一个微小的错误都有可能导致数据不准备，得不到正确的结论，所以在做实验的时候必须有一个严谨的态度。

在这短短的四周时间了，我们一共做了四个实验。分明是“信号的观察与分类”、“非正弦周期信号的频谱分析”、“信号的抽样与恢复（PAM）”、“模拟滤波器实验”。通过这四个实验，我们基本上将所学的信号与系统的知识得到了全面的应用。

“信号的观察与分类”实验中各种常用的信号，这就要求对常用信号的波形特点及产生方法有所了解。经过第一次的实验课，我不仅对各个常用信号的波形有了更深刻的了解，也对信号的产生有了一定的认识。在这个试验中，还用到了示波器，进过这次试验，基本了解了示波器的使用方法，各个按钮的功能，还有如何利用示波器显示出需要的信号。

“非正弦周期信号的频谱分析”实验中要求我们队非正弦周期信号的离散型、谐波性、频谱特性等有一定的了解，以及如何测试非正弦周期信号。在这个实验中，我接触到了频谱仪和DDS信号源。频谱仪是一个很精密专业的仪器，能在本科阶段就接触到频谱仪我们真的很幸运，经过老师的讲解，对频谱仪的使用有了初步了解，并借助频谱仪得到了非正弦周期信号的频谱；DDS信号源也是以前所没有见到的，现在了解了这是一个产生各种信号的信号源。经过这个实验，对非正弦周期信号的频谱有了深刻的了解，也了解了傅里叶变换的本质。

“信号的抽样与恢复”实验中，了解到了抽样信号的产生过程，以及如何从抽样信号恢复到原信号。在其中还对理想低通滤波器的知识起到了复习的作用。通过实验，了解了完整的PAM电路组成和抽样与恢复的进行过程。

“模拟滤波器实验”实验中，涉及到了有源低通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器、带通滤波器，以及各种无源滤波器。在这个实验中主要应用的是巴特沃兹滤波器。通过实验，清楚地认识了各种滤波器的结构还有滤波特性，以及频响特性。

信号与系统测试实验，看似没有什么难度，应用的知识也都是学习过的知识。但是真正的操作起来却一点都不简单，或者说有很多很多的困难。第一次做实验时，连最简单的示波器的使用都不清楚，想要将实验做出来简直不可能，示波器上的按钮很多，只有清楚地了解了每个按钮的功能和应该什么时候使用，才能够正确的使用示波器，同样，在第二次试验中用到了频谱仪，这是我们以前听都没听说过的，现在就要用来进行实验，虽然老师讲解了使用方法，但是初次使用还是会犯各种错误，甚至一些很低级的错误。很多的时候仅仅是一个按钮的错误，就会根本观察不到输出信号，或者输出的信号并不是我们所需要的信号，可见要正确的使用一个仪器是多么的不容易。

我们以前几乎没有进过实验室，刚刚做实验，对一些实验中的技巧还不是很了解，对如何才做不是很熟悉，因此每个实验都要做很长时间，这是对我们耐心的考验，很性情，我们都经受住了考验，我也觉得经过每次三个多小时的实验，我更有耐性了，我知道，做实验要耐得住性子，做任何的科学研究都需要耐得住性子，所以在信号与系统测试实验中得到的锻炼对我们以后的发展很有好处。上理论课是学习知识，上实验课是对动手能力的考察，也是对所学知识的考察，只有掌握了学习过的知识，才能够将学过的知识很好的运用到实验中，并且经过实验对所学知识有更深刻的了解。我认为，实验课比理论课的收获更大，因为理论课基本上是老师一个人在讲，我们是在被动的接受，而在实验中，我们每个人都要亲自动手去做，必须要掌握一定的知识才能进行实验，所以我们会去主动的学习知识，来将实验完成，这样的方式学得的知识更能够牢固的掌握。实验课还锻炼了我们的动手能力，每一个电路的连接，每一个实验器材的使用，每一个数据的记录，每一张图的画出，都需要我们亲自动手去做，这都极大地锻炼了我们的动手能力。在这个过程中，我发现了自己的动手能力很差，画出来的波形图或是频谱图等等都很难看，我也在不断的改进自己，是自己能够有所提升。

理论总是理想化的模型，实验才是真正的实际。在每个实验中，都会出现误差，在这几次的实验中，我学会了数据的处理，学会了误差分析。通过将实验数据与理论值的比较，对一个数据的准确性有了判断。当然，在操作过程中会出现一些错误，得到一些错误的数据，经过理论分析，我知道了要舍去错误数据，保留有效数据。每一次实验的误差分析总能叫自己收获一些，或是学着如何将数据处理求均值，或是将器材如何的改进会使测量更精确。

可以说，实验课是很累的，同时，也是收获最大的。每次实验课都要将近三个半小时，每次的三个半小时，都是对我们对知识的了解程度和动手能力的考察和提升，也是对我们耐性的锻炼。每次上完实验课我都会有很累的感觉，但同时也有很充实的感觉，因为通过这几次的实验课，我对学过的信号与系统的知识有了更加深刻的认识，对很多以前不理解的东西有了一定的理解，也加深的对所学知识的印象。信号与系统的实验课使我第一次对实验室有了了解，对科学实验有了了解，对很多实验器材有了了解，我从中收获了许多许多，有些是知识层面的，有些是其它层面的，但它们无疑会对我以后的发展有很大的帮助。

信号与系统实验课带给我的远远不止这些，通过实验，我也更加认识到了学好这门课的重要性。在以后的日子里，我会好好的学习信号与系统这门课程，为我以后的发展奠定坚实的基础。