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1、信号与系统课程设计设计题目：信号的无失真传输与滤波院系：机械电子工程系专业班级：09通信技术学生姓名：邓超兰俊贺琴邬群学号：09354014093540150935401909354022指导老师：文如泉起止时间：2010.12.13-2010.12.25任务书：信号的无失真传输与滤波·目的：掌握系统无失真传输的基本条件；理解各种滤波器的用途。·要求：理解无失真传输的基本条件；掌握滤波器的用途。·内容：信号任选，分析以下几种情况下信号的频谱和波形的变化：a系统满足线性不失真条件时；b系统只满足恒定幅值条件是；c信号只满足相位条件时；d系统两个条件均不满
2、足时。实现理想低通，高通，带通滤波器的单位冲击响应。·方法：应用MATLAB平台。·参考资料：MATLAB相关书籍。教师评分：信号的无失真传输与滤波一、设计目的和意义进一步掌握系统无失真传输的基本条件；理解各种滤波器的用途。学会Matlab，并用它对输入信号观察输出波形与输入波形的幅度大小和出现时间先后的差距和波形形状的变化。通过这次设计，进一步提高自己的实践动手能力。二、设计原理Matlab具有高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来，也具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化，这些都为分析信号系统提供了强有力的
3、手段，它是分析信号系统的一种强有力的工具。1、无失真传输的时域条件根据时域中无失真传输的定义，可得时域中的无失真条件为(1)图1无失真传输的时域波形式中，k为常数且k>0；为系统输出响应y(t)相对于激励f(t)的滞后时间。一般情况下，，系统无失真传输的输入/输出波形如图1所示。2、无失真传输的频域条件对式(1)两端取傅里叶变换，并利用傅里叶变换的时移性质，有(2)由此可得无失真传输系统的频率响应为(3)其对应的幅度特性和相频特性(4)图2无失真传输系统的幅频特性和相频特性曲线式(3)表明，要实现信号的无失真传输，其相应的系统函数H(jw)应满足两个条
4、件，一是系统的幅频特性
5、H(jw)
6、为全通特性，即在整个频率范围内为常数，二是系统的相频特性在整个频率范围内与w成正比，且是一条斜率为的通过坐标原点的直线。其幅频特性及相频特性曲线如图2所示。由图2可知，为消除信号的幅度失真，要求无失真传输系统的幅频特性为全通特性，及系统对信号的所有频率分量都一视同仁，其带宽为无穷大，这在实际应用中是不可能实现的。另外，为消除信号的相位失真，还要求系统的相频特性与频率成正比。一、详细设计步骤1、在进行设计之前，应该对信号无失真传输与滤波进行复习，进一步理解它们的含义以及性质。2、在电脑上安装Matlab软件，查阅与Ma
7、tlab相关的书籍，认真的阅读Matlab的使用方法和常用的函数命令。熟悉Matlab的运行的界面和常用的符号及常用函数的功能。参考相关书籍，学会运用Matlab绘制无失真信号传输所使用的输入波形。3、信号任选，分析以下几种情况下信号的频谱和波形变化：①系统满足线性不失真条件时；②系统只满足恒定幅值条件时；③系统只满足相位条件时；④系统两个条件均不满足时四种情况。本课程设计以三角脉冲信号为研究对象进行分析。第一种情况：系统满足线性不失真t0=-3*pi;ts=3*pi;dt=0.01;t=t0:dt:ts;T=2*pi;Et=0.5*tripuls(t
8、,2,0);plot(t,Et)第二种情况：系统只满足恒定幅值条件t0=-3*pi-1000;ts=3*pi-1000;dt=0.01;t=t0:dt:ts;T=2*pi;E1t=0.5.*(0.5*tripuls(t+1000,2*T,0)+0.5*tripuls(t-1000,2*T,0));subplot(1,2,1);plot(t,E1t)t0=-3*pi+1000;ts=3*pi+1000;dt=0.01;t=t0:dt:ts;T=2*pi;E1t=0.5.*(0.5*tripuls(t+1000,2*T,0)+0.5*tripuls(t-1
9、000,2*T,0));subplot(1,2,2);plot(t,E1t)第三种情况：系统只满足相位条件clear;t0=-3*pi-1000;ts=3*pi-1000;dt=0.01;t=t0:dt:ts;figure(1);T=2*pi;T1=2;Rt=0.5*(0.5.*tripuls(t+1000,2*T,0)+0.5.*tripuls(t+1000,2*T,0)).*(tripuls(t-1000,2*T1,0)+tripuls(t+1000,2*T1,0));subplot(1,2,1);plot(t,Rt)t0=-3*pi+1000;t
10、s=3*pi+1000;dt=0.01;t=t0:dt:ts;Rt=0.5*(0.5.*tri
