信号与系统实训感想

2022-08-30

第一篇：信号与系统实训感想

信号与系统教学大纲_马金龙_信号与系统

信号与系统教学大纲

课程英文译名： Signals and Systems

课内总学时： 64/48 学分： 4/3

课程编号： A0401070/A0401080

课程类别：必修

面向专业：电子信息工程、电子信息科学与技术、电子科学与技术、通信工程、光信息科学与技术、计算机通信、信息对抗与技术

课程编号： B040108

课程类别：限选

面向专业：计算机科学与技术

一、课程的任务和目的

本课程是电子工程、通讯工程专业的一门主要专业基础课。其任务是以系统的观点研究信号传输的数学模型，通过适当的数学分析手段建立和求解描述系统的方程并对所得的结果给以物理解释，赋予物理意义。本课程主要讨论确定性信号经线性时不变系统传输后如何处理的基本理论，从时域分析到变换域分析，从连续时间系统到离散时间系统，从系统的输入 - 输出描述法到状态空间描述法，力求以统一的观点阐述信号分析及线性系统的基本要领及基本分析方法。通过本课程的完整理论体系的学习可以激发学生对信号与系统学科的学习兴趣和热情，对培养学生建立正确的思维方法、严谨的学习作风、提高分析问题和解决问题的能力等方面都有重要作用，为后续课程的学习及进一步的研究工作提供坚实的理论基础。

二、课程内容与基本要求

本课程要求学生掌握信号的概念及系统的基本要求，包括信号的时域模式和频谱理论;连续系统和离散系统数学模型的建立及几种分析方法，特别注意各种分析方法之间的相互关联。

(一)信号与系统的基本概念

信号传输系统概述，了解信号的描述及其分类，信号的分解，系统模型及其划分，理解线性时不变系统的基本特性，了解线性时不变系统的一般分析方法。

(二)连续时间信号的频域分析掌握周期信号傅里叶级数，理解周期信号和非周期信号的频谱概念;了解傅里叶变换的引入过程，注意信号的奇偶性和频谱的奇谐、偶谐之间的关系和区别;理解频谱概念的物理意义;掌握常用基本信号的频谱和傅里叶变换的性质;掌握抽样信号的概念及抽样定理;理解频域分析求解系统响应的物理实质。

(三)LTI系统方程的建立与系统模拟

理解连续时间系统微分方程及离散系统差分方程的建立;掌握算子及传输算子;掌握因果信号的算子表示方法;掌握3种系统的模拟图和信号流图。

(四)卷积的计算

掌握卷积的定义及物理概念;掌握卷积的性质及计算方法计算技巧，尤其是算子法;并充分理解卷积的物理实质并了解卷积的应用。

(五)连续时间系统的时域分析

掌握经典法求解微分方程;掌握用冲激平衡法求系统响应;掌握零输入响应与零状态响应、冲激响应与阶跃响应的求解。

(六)连续时间系统的频域分析

了解周期和非周期信号作用下系统响应及频谱的计算方法;掌握频域系统函数的定义及计算;掌握无失真传输系统的概念及响应;掌握理想滤波器的响应计算;掌握幅度调制与解调的概念及信号的频谱变化。

(七)连续时间系统的复频域分析

了解拉普拉斯变换定义的引入及收敛域，掌握常用函数的拉氏变换、拉氏变换的基本性质以及拉氏反变换的计算方法;掌握线性系统的复频域分析法，注意 S 域等效模型的运用;;理解系统函数的零极点分布及其与时域特性、频域特性的关系;了解系统的稳定性概念及一般判据。

(八)离散时间系统的时域分析掌握经典法求解差分方程;掌握零输入响应与零状态响应、冲激响应与阶跃响应的概念及求解。

(九)离散时间系统的z域分析

掌握z变换的定义及收敛域，掌握常用离散信号的z变换、z变换的基本性质以及z反变换的计算方法;掌握用z变换分析离散系统;理解系统函数的零极点分布及其与时域特性、频域特性的关系;建立离散系统频率响应和稳定性概念。

(十)状态变量分析法

了解状态、状态变量的基本概念;掌握状态变量的选取、系统方程的建立方法;了解状态变量方程求解过程;了解状态矢量的线性变换和系统的优化。

三、与各课程的联系

先修课程：高等数学、线性代数、复变函数与数理方程、电路分析。

四、对学生能力培养的要求

使学生初步掌握信号理论的概念以及信号与系统的关系，较熟练掌握各种系统方程的建立和求解，了解信号传输的物理过程，为进一步具有信息理论方面的研究能力培养基本技巧和手段。

五、学时分配

总学时 64/48 ，分配如下：

(一)信号与系统的基本概念 4/3 学时

(二)连续时间信号的频域分析 10/8 学时

(三)LTI系统方程的建立与系统模拟 6/4 学时

(四)卷积的计算 4/3 学时

(五)连续时间系统的时域分析 6/5 学时

(六)连续时间系统的频域分析 4/4 学时

(七)连续时间系统的复频域分析 10/9 学时

(八)离散时间系统的时域分析 4/2 学时

(九)离散时间系统的z域分析 8/4 学时

(十)状态变量分析法 8/6 学时

六、教材与参考书

1. 信号与系统，马金龙等，科学出版社， 2006 。

2. 信号与系统学习与考研辅导，马金龙等，科学出版社， 2006 。

七、说明

1. 可安排适当上机练习，辅助理解系统响应求解过程的物理意义。 2. 与《数字信号处理》课程的衔接。注重建立系统方程的过程和求解响应的各种数学方法，具体物理概念及应用由后续课程详细扩展。

第二篇：信号与系统总结

信号与系统题型：

一，选择题(20分) 总共10道，每道2分

二，填空题(18分) 总共6道，每道3分

三，判断题(10分) 总共10道，每道1分

四，计算题(30分) 总共3道，每道10分

五，综合题(22分) 总共1道，5或6小问

(一) 在选择、填空、判断题中，大家着重注意各章作业题与例题

(二) 在计算题中，

(1)离散时间系统卷积和的计算(记下公式)，连续时间系统卷积和的计算(记下公式)

大家重点看看例2.1，习题2.4和2.5

(2)计算线性时不变系统的输入输出

大家重点看看例4.25，习题4.33,4.36

(3)离散时间傅里叶变换

大家重点看看例5.10

(三) 在综合题中，有可能会考采样

(1) 公式7.1——7.6

(2) 公式7.11理想低通傅里叶反变换

(3) P390例7.2

(4) 此外重点看看习题4.16

有关第9章拉普拉斯变换和第10章Z变换的题，应该会出几道小题，大家多看看变换的性质即可。

本次信号总结是我根据老师答疑时讲的重点内容自己列出的几道典型例题，仅供参考，希望大家考试时要全答上，不要留空白。最后祝大家考试顺利，加油!

第三篇：信号与系统实验总结

信号与系统实验心得体会

为期四周的信号与系统测试实验结束了，细细品味起来每一次在顺利完成实验任务的同时，又都伴随着开心与愉快的心情，赵老师的幽默给整个原本会乏味的实验课带来了许多生机与欢乐。

现对这四周的实验做一下总结: 统观来说，信号与系统是通信工程、电子工程、自动控制、空间技术等专业的一门重要的基础课，由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都很重要，为了使我们加深理解深入掌握基本理论和分析方法以及使抽象的概念和理论形象化，具体化，在信号与系统课开设不久后又开设了信号与系统实验课。

这四次实验的实验目的及具体内容如下：

实验一：信号的分类与观察。本次实验的目的是观察常用信号的波形特点及产生方法，学会使用示波器对常用信号波形的参数的测量。实验过程中我们对正弦信号、指数信号及指数衰减信号进行了观察和测量。示波器是测量信号参数的重要元件，之前各种试验中我们对示波器也有一定接触，而这次赵老师详细的讲解使我更清楚的掌握了示波器的使用，同时也为以后其它工具的使用有了理论基础。

第一次做信号与系统的实验，让我明白了实验前的准备工作相当重要，预习是必不可少的，虽然我们都要求写预习报告，但是预习的目的并不简简单单是完成报告，真正的良好预习效果是让我们明确实验目的与实验内容，掌握实验步骤来达到在实验中得心应手的目的。而实验后的数据处理也并不是一件很轻松地事，通过实际的实验结果与理论值相比较，误差分析与实验总结，让我们及时明白实验中可能出现的错误以及减小实验误差的措施，减小了以后实验出现差错的可能性，提高了实验效率。第一次实验结束后，我比较形象直观的观察到了几种常见波形的特点并了解了计算它表达式的方法。更重要的是，知道了信号与系统实验的实验过程，为接下来的几次实验积累了更多经验。

实验二：非正弦周期信号的频谱分析。这次实验的目的是掌握频谱仪的基本工作原理与正确使用的方法;掌握非正弦周期信号的测试方法;观察非正弦周期信号频谱的离散型、谐波性、收敛性。频谱仪对于我们来说是一种全新的仪器，使用之前必要认真听它的使用讲解，才能够使接下来的实验顺利进行。实验过程中，我们画出了不同占空比的方波信号的波形及频谱显示图像，通过对这些非正弦周期信号频谱的图像分析，与理论值进行比较，更深刻的理解了方波信号频谱的离散型与谐波性，从而更好的理解傅里叶变换的意义，任何一个信号都可以分解为无数多个正弦信号的叠加，信号的频谱分析个正弦信号的幅度的相对大小，也即频谱密度的概念。

实验三：信号的抽样与恢复。本实验的主要目的是验证抽样定理。实验中先对正弦信号进行采样，然后用示波器比较恢复出的信号与原始信号的关系与差别。信号的抽样与恢复的实验让我更深入理解了信号从抽样到恢复的变化过程，和奈奎斯特抽样定理得以实现的现实意义。一个频域受限的信号m(t)，如果它的最高频率是fh，则可以唯一的由频率等于或大于2fh的样值序列所决定，否则，频域发生重叠，信号将不能无失真恢复。而且，此次实验过程中，是非常需要耐心和细心的，信号的抽样与恢复过程中，抽样信号只在某一固定频率稳定，这就要求我们要有耐心和细心调节到这一频率来观察实验结果。实验是一个很细致的过程，实验中任一微小的变化，都可能引起实验结果的巨大变化，这就要求我们实验者要有严谨的态度和求实精神，最终能够很出色的完成实验，达到实验预期的目的，得到真实的结果。

实验四：模拟滤波器实验。滤波器实验的目的是了解巴特沃兹低通滤波器和切比雪夫低通滤波器的特点并学会用信号源于示波器测量滤波器的频响特性。由于我们并没有完全掌握滤波器的原理等知识，所以实验中我们仅仅测量了滤波器的频响特性，并画出了同类型的无源和有源滤波器的幅频特性。通过对图像的绘制以及分析，我们切实感受到了高通滤波器与低通滤波器的滤波特点。以前都是理论分析，一堆堆的公式堆积并不能让我形象地感受到它们实际工作的原理与特性等。而且通过实验分析，我更能感受到理论是源于实际的，任何新理论的发现都是以实践为基础的，我们应该重视实验重视理论与实验的结合，培养我们的创新精神。同时，培养严谨的实验作风和态度。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，这对我们以后的学习和工作都有重要的意义。

信号与系统的实验不同于大物实验和电子电路实验，它是由多人合作完成的实验。在为数不多的几次实验中，我深深感受到了团队合作在实验中的重要性。两个人对实验的共同理解是实验高效误差小完成的基础。经过这些实验，我们对信号的性质、信号的调制解调、频谱等内容有了更加深刻直观的认识，实验中同学们互帮互助，增进了同学们之间的合作与交流，加深了同学们之间的友谊。而且，通过赵老师的风趣幽默深入浅出的讲解，我们巩固了信号与系统课上学习的基本知识。更浓厚了对信号与系统这一门学科的兴趣。实验后对实验报告的处理，我们完善了自己学习中知识的漏洞，而且也提高了绘图能力，了解了如何写一份完整的实验报告。老师的批改更能帮助自己更好地意识到自己的错误，让自己及时改正，从而得到提高。非常感谢信号与系统实验的老师——赵老师，带给我一份美好的实验回忆，教会了我很多，不简简单单的是实验方面的，在对待学习上也深有体会，我也会好好学习信号与系统这门学科的理论基础知识，为将来打好坚实的基础!!!

第四篇：信号与系统实验报告1

第一个研究和测定重力加速度的是17世纪意大利物理学家伽利略(G.Galileo)。以后﹐比较准确地测定重力加速度的方法是利用摆仪。

19世纪末叶﹐匈牙利物理学家厄缶﹐L.von发明了扭秤﹐使重力测量有可能用于地质勘探。重力勘探

重力勘探是利用组成地壳的各种岩体、矿体的密度差异引起的重力变化来研究地质构造与矿产分布的学科。

以牛顿万有引力规律为基础来研究由于地质原因产生的重力局部变化化，利用精密的重力仪测出重力异常，经过分析计算，使可推断地下不同密度的地质体的埋藏情况，进而确定隐伏矿体的位置和了解地质构造情况。重力的应用

划分大地构造单元和研究地壳深部构造;

圈定含油气远景区及含煤盆地，寻找金属矿产;

航空领域主要用于推算火箭、导弹、卫星、飞船的运行轨道。重力的实质

地球的引力和地球自转产生离心力的合力。由于离心力相对地球引力较小，重力方向仍近似指向地心。

重力场强度(重力加速度)

称单位质量物体所受的重力大小为该点的重力场强度。它在数值上和重力加速度相等。

1gl=1cm/s2 1 mgl =1gl/1000 g.u =1gl/10000 (为国际通用重力单位)正常重力场

地球形状为绕短轴以一定角速度旋转的椭球体。(赤道半径a=6378.2km,两极半径b=6356.8km)。

某点的正常重力值,

赤道正常重力值，

跟地球几何形状及自转角度有关的常数，

表示纬度

重力异常：任一点重力观测值与该点的正常重力值之差称为重力异常。剩余密度、剩余质量

矿体密度

与围岩的密度

之差称之为剩余密度。剩余质量

决定矿体重力异常大小的不是矿体本身的密度，而是与矿体与围岩的密度差，剩余密度越大，重力异常越大。

在20世纪30年代﹐由于重力仪的研制成功﹐重力勘探获得了广泛应用﹐并且发展了海洋﹑航空和井中重力测量(见海洋地球物理勘探﹑航空地球物理勘探﹑地球物理测井和地下地球物理勘探)。重力异常和重力改正

观测重力值除反映地下密度分布外﹐还与地球形状﹑ 测点高度和地形不规则有关。因此﹐在作地质解释之前必须对观测重力值作相应的改正﹐才能反映出地下密度分布引起的重力异常。重力改正包括自由空间改正﹐中间层改正﹐地形改正和均衡改正。观测重力值减去正常重力值再经过相应的改正﹐便得到自由空间异常﹑布格异常和均衡异常(见地壳均衡)。在重力勘探中主要应用布格异常。为研究地壳均衡﹐地壳运动和地壳结构也需要应用均衡异常和自由空间异常。在平坦的地形条件下﹐常用自由空间异常代替均衡异常。重力数据的处理和解释处理

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长江大学电工电子实验中心实验报告

野外获得的重力数据要作进一步处理和解释才能解决所提出的地质任务﹐主要分3个阶段﹕野外观测数据的处理﹐并绘制各种重力异常图﹔重力异常的分解(应用平均法﹑场的变换﹑频率滤波等方法)﹐即从叠加的异常中分出那些用来解决具体地质问题的异常﹔确定异常体的性质﹑形状﹑产状及其他特征参数。解释

解释分为定性的和定量的两个内容﹐定性解释是根据重力图并与地质资料对比﹐初步查明重力异常性质和获得有关异常源的信息。除某些构造外﹐对一般地质体重力异常的解释可遵循以下的一些原则﹕极大的正异常说明与围岩比较存在剩馀质量﹔反之﹐极小异常是由质量亏损引起的。靠近质量重心﹐在地表投影处将观测到最大异常。最大的水平梯度异常相应于激发体的边界。延伸异常相应于延伸的异常体﹐而等轴异常相应于等轴物体在地表的投影。对称异常曲线说明质量相对于通过极值点的垂直平面是对称分布的﹔反之﹐非对称曲线是由于质量非对称分布引起的。在平面上出现几个极值的复杂异常轮廓﹐表明存在几个非常接近的激发体。定量解释是根据异常场求激发体的产状要素建立重力模型。一种常用的反演方法是选择法﹐即选择重力模型使计算的重力异常与观测重力异常间的偏差小于要求的误差。

由于重力反演存在多解性﹐因此﹐必须依靠研究地区的地质﹑钻井﹑岩石密度和其他物探资料来减少反演的多解性。应用运用领域

在区域地质调查﹑矿产普查和勘探的各个阶段都可应用重力勘探﹐要根据具体的地质任务设计相应的野外工作方法。应用条件

应用重力勘探的条件是﹕被探测的地质体与围岩的密度存在一定的差别﹔被探测的地质体有足够大的体积和有利的埋藏条件﹔干扰水平低。意义重力勘探解决以下任务﹕

1、研究地壳深部构造﹔研究区域地质构造﹐划分成矿远景区﹔

2、掩盖区的地质填图﹐包括圈定断裂﹑断块构造﹑侵入体等﹔

3、广泛用于普查与勘探可燃性矿床(石油﹑天然气﹑煤)﹐

4、查明区域构造﹐确定基底起伏﹐发现盐丘﹑背斜等局部构造﹔

5、普查与勘探金属矿床(铁﹑铬﹑铜﹑多金属及其他)﹐主要用于查明与成矿有关的构造和岩体﹐进行间接找矿﹔

6、也常用于寻找大的﹑近地表的高密度矿体﹐并计算矿体的储量﹔工程地质调查﹐如探测岩溶﹐追索断裂破碎带等。

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第五篇：信号与系统实验报告总结

信号与系统实验

实验一常用信号的观察

方波：

正弦波：

三角波：

在观测中，虚拟示波器完全充当实际示波器的作用，在工作台上连接AD1为示波器的输入，输入方波、正弦波、三角波信号时，可在电脑上利用软件观测到相应的波形，其纵轴为幅值可通过设置实现幅值自动调节以观测到最佳大小的波形，其横轴为时间，宜可通过设置实现时间自动调节以观测到最佳宽度的波形。实验四非正弦周期信号的分解与合成

方波DC信号：

DC信号几乎没有，与理论相符合，原信号没有添加偏移。

方波基波信号：

基波信号为与原方波50Hz信号相对应的频率为50Hz的正弦波信号，是方波分解的一次谐波信号。

方波二次谐波信号:

二次谐波信号频率为100Hz为原方波信号频率的两倍，幅值较一次谐波较为减少。

方波三次谐波信号：

三次谐波信号频率为150Hz为原方波信号的三倍。幅值较一二次谐波大为减少。

方波四次谐波信号:

四次谐波信号的频率为200Hz为原方波信号的四倍。幅值较三次谐波再次减小。

方波五次谐波信号：

五次谐波频率为250Hz为原方波信号的五倍。幅值减少到0.3以内，几乎可以忽略。