信号与系统课程实践方案及要求

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1、信号与系统课程实践方案基础类(验证性):基础实验以验证性实验为主,旨在加强基本理论知识的学习、理解和掌握。形式上以计算机仿真实验为主。实验前先由指导教师讲述实验目的和内容等,然后学生根据具体的实验步骤,完成实验,并进行实验结果分析,达到在实验过程中掌握所学理论知识的目的。内容上包括:信号的产生、表示与变换,信号的频谱分析、系统的频率响应、卷积计算、信号的合成与分解等。1、利用matlab表示各种不同信号及其信号变换:正弦信号、指数信号、指数正弦信号、不同频率的声音信号、灰度和彩色图像信号。(ch1)2、策划银行借贷问题(ch2课本2.63)3、连续系统的响

2、应(ch2)4、离散系统的响应和卷积计算(ch2)5、利用傅立叶级数综合的方法产生连续时间周期信号,方波信号,三角波信号,分析Gibbs现象。(ch3练习P52)综合类(设计性):综合实验以学生自主设计为主,是指涉及若干知识点或几种实验研究方法的非单一内容的实验。强调学生实验过程的自主性,即给定实验目的、内容和实验要求,由学生自行设计实验方案、写程序,拟订实验步骤及过程,并加以实施。通常在理论课上老师会公布实验题目,学生可根据任务提前查阅资料,拟定方案,撰写报告,这种面向任务的教学方法给予学生发挥的空间,培养了学生分析问题与解决问题的能力。实验内容可包括:

3、系统的模拟、调制与解调、回波的产生与消除、模拟滤波器的设计、数字滤波器的设计、信号的抽样及重建和信号的去噪等。1、语音信号处理综合实验(ch4,ch6,ch7,ch10)(ch8课本8.2)(ch8练习P66,4-6)2、滤波器设计在图像处理中的应用:边缘检测、锐化、平滑,去噪(ch6练习P85,6-2)3、回波系统的建立分析及回声抵消系统的设计与实现(ch2,ch3,ch9课本2.64练习P35)4、汽车减震系统的设计与实现(ch6ch9练习P83,6-1)探索类(研究性):探索实验以学生自主研究为主,其目的是提高学生查阅文献、运用知识、自我设计的能力,

4、开发他们的创新性思维。实验中不会给出设计的原理和步骤,只给学生提供选题和一些简单的提示,学生不仅要根据“信号与系统”所学的知识,还要查阅相关文献,设计出所需要的系统。学生最后要提交实验报告,说明自己所设计实验的目的、原理、方法和结果。授课老师应该根据学生的实验目的,分析其原理和方法的对错,并对他们所设计实验的创新性进行评估。1、简易数字音乐合成器的设计(ch3)2、简易语音识别系统的设计(ch4)3、取样示波器的设计(ch7)4、多径干扰信道均衡器的设计(ch8)5、汽车速度自动控制系统的设计(ch9)实验一信号的产生与表示1、设信号,用matlab求,,

5、,,及,并画出信号的时域波形2、试用matlab分别画出下列信号在的波形1),2)3)若采样率为8000次/秒,利用matlab函数(sound)听上述信号,感觉有何不同?3、试用matlab产生一段6秒长的声音信号,采样率为8000次/秒,F依次取频率494,440,392,440,494,494,且每种不同频率的信号持续1秒,听该声音信号,有何特点,可否区分各个音调4、试用matlab产生如下一幅200×200个象素的灰度图片,其灰度在垂直方向按正弦信号规律变化另外,请用matlab产生灰度在水平方向按正弦信号规律变化的图片,灰度在水平和垂直方向都按正

6、弦信号规律变化的图片。实验二银行借贷问题考虑差分方程,其中是在时间n的还贷本金,r是还贷周期的利率,X是周期贷款还款额。1、假定你想要买一幢房子,需要向银行贷款50万人民币,在个月,年利率分别为5%,6%,……,12%,试用matlab求得X对N的趋势图形,并计算在30年内总共付给银行的金额是多少?2、假定你想要一笔与1中相同的贷款额,若打算在15年内还清贷款,年利率为8%,每月应该还贷多少?总共付给银行的金额是多少?实验三连续系统的响应已知某二阶电路如图所示:若令,,以为输入,电容电压为输出,列写该系统的微分方程。1、若,请用MATLAB中的impuls

7、e()函数和step()函数分别绘出该系统的冲激响应和阶跃响应的波形2、若,请用MATLAB中的impulse()函数和step()函数分别绘出该系统的冲激响应和阶跃响应的波形3、若,请用MATLAB中的impulse()函数和step()函数分别绘出该系统的冲激响应和阶跃响应的波形4、分析你的实验结果。实验四离散系统的响应及卷积运算1、已知某LTI离散系统的单位序列响应,试用MATLAB中的函数conv()求解该系统在激励时的零状态响应,绘出其时域波形图,并说明序列和的时域宽度与的时域宽度的关系。2、已知某LTI离散系统的差分方程如下:,试用MATLAB

8、中的impz()函数绘出该系统0~60时间范围内的单位序列响应波形

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