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1、《信号与系统》课程研究性学习手册姓名学号同组成员指导教师时间信号的时域分析专题研讨【目的】(1)掌握基本信号及其特性，了解实际信号的建模。(2)掌握基本信号的运算，加深对信号时域分析基本原理和方法的理解，并建立时频之间的感性认识。(3)学会仿真软件MATLAB的初步使用方法，掌握利用MATLAB进行信号表示和信号运算。【研讨内容】题目1：基本信号的产生，语音的读取与播放1）生成一个正弦信号，改变正弦信号的频率（可选择262，294，330，349，392，440，494，523Hz），观察波形变化，并听其声音的变化。2）将频率为262，294，330，2
2、62，262，294，330，262，330，349，392，392，330，349，392，392Hz的正弦信号按顺序播放，听其声音的变化。3）生成一个幅度为1、基频为2Hz、占空比为50%的周期方波。4）观察一定时期内的股票上证指数变化，生成模拟其变化的指数信号。5）分别录制一段男声、女声信号，进行音频信号的读取与播放，画出其时域波形。【温馨提示】(1)利用MATLAB函数wavread(file)读取.wav格式文件。(2)利用MATLAB函数sound(x,fs)播放正弦信号和声音信号。【题目分析】【仿真程序】【仿真结果】【结果分析】提示：应从以
3、下几方面对结果进行分析：(1)随着正弦信号(角)频率的变化，其波形有什么变化，听到的声音又有变化？它们之间有什么关系？(2)男声和女声信号的时域波形有什么区别？【自主学习内容】【阅读文献】【发现问题】(专题研讨或相关知识点学习中发现的问题)：根据声音信号的什么特征能有效区分出男声和女声？【问题探究】【研讨内容】题目2：信号的基本运算（语音信号的翻转、展缩）1）将原始音频信号在时域上进行延展、压缩，2）将原始音频信号在时域上进行幅度放大与缩小，3）将原始音频信号在时域上进行翻转，【题目分析】【仿真程序】【仿真结果】【结果分析】【自主学习内容】【阅读文献】【
4、发现问题】(专题研讨或相关知识点学习中发现的问题)：【问题探究】系统的时域分析专题研讨【目的】(1)掌握系统响应的时域求解，加深对系统时域分析基本原理和方法的理解。(2)掌握连续系统零状态响应（卷积积分）数值计算的方法。(3)学会仿真软件MATLAB的初步使用方法，掌握利用MATLAB求解连续系统和离散系统的零状态响应。(4)培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。【研讨内容】题目1：系统响应时域求解1）求一个RLC电路的零输入响应和零状态响应，2）将原始音频信号中混入噪声，然后用M点滑动平均系统对受噪声干扰的信号去噪，改变M点数，比较不同点数下的去
5、噪效果，【题目分析】1.设RLC电路的微分方程为y＇＇(t)+4y＇(t)+4y(t)=4x(t)，输入的信号是x(t)=sin(10pt)u(t)。求系统y＇＇(t)+4y＇(t)+4y(t)=4x(t)的零状态响应，已知x(t)=sin(10pt)u(t)。2.设受噪音干扰的信号为x[k]=s[k]+d[k],其中s[k]=(2k)0.9^k是原始信号，d[k]是噪音。M点的滑动平均系统输入输出关系为:y[k]=。噪声信号可以用rand函数产生，将其叠加在有用信号上，即得到输入信号。【仿真程序】１）求系统的零状态响应...ts=0;te=5;dt=0
6、.01;...sys=tf([4],[144]);...t=ts:dt:te;...x=sin(10*pi*t);...y=lsim(sys,x,t);...plot(t,y);...xlabel('Time(sec)')...ylabel('y(t)');2)将原始音频信号中混入噪声R=100;d=rand(1,R)-0.5;...k=0:R-1;...s=2*k.*(0.9.^k);...x=s+d;...figure(1);plot(k,d,'r-.',k,s,'b--',k,x,'g-');...xlab('Timeindexk');legend
7、('d[k]','s[k]','x[k]');...M=1;b=ones(M,1)/M;a=1;...y=filter(b,a,x);...figure(2);plot(k,s,'b--',k,y,'r-');...xlabel('Timeindex');...M=1;b=ones(M,1)/M;a=1;...y=filter(b,a,x);...figure(2);plot(k,s,'b--',k,y,'r-');...xlabel('Timeindex');...M=10;b=ones(M,1)/M;a=1;...y=filter(b,a,x);..
8、.figure(2);plot(k,s,'b--',k,y,'r-');...x
