信号方波和方波信号卷积及卷积过程演示.doc

成 绩 评 定 表 学生姓名 班级学号 专 业 通信工程 课程设计题目 方波和方波信号的卷积及卷积过程演示 评 语 组长签字： 成绩 日期 20 年 月 日 课程设计任务书 学 院 信息科学与工程学院 专 业 学生姓名 班级学号 课程设计题目 方波和方波信号的卷积及卷积过程演示 实践教学要求与任务: 1、学习Matlab软件及应用； 2、学习并研究连续时间系统的时域分析有关理论； 3、利用Matlab编程，完成常用连续时间信号运算的课题； 4、写出课程设计报告，打印程序，给出运行结果。 工作计划与进度安排: 第1-2天： 1、学习使用Matlab软件、上机练习 2、明确课题内容，初步编程 第3-5天： 1、上机编程、调试 2、撰写课程设计报告书 3、检查编程、运行结果、答辩 4、上交课程设计报告 指导教师： 201 年 月 日 专业负责人： 201 年 月 日 学院教学副院长： 201 年 月 日 一、引言 1 二、Matlab入门 2 2.1 Matlab7.0介绍 2 2.2利用Matlab7.0编程完成习题设计 3 三、Matlab7.0实现方波和方波信号的卷积及卷积过程的演示 4 3.1常用连续时间信号的类别及原理 4 3.2编程设计及实现 5 3.3运行结果及其分析 6 四、结论 7 五、参考文献 8 一、引言 人们之间的交流是通过消息的传播来实现的，信号则是消息的表现形式，消息是信号的具体内容。 本文概述了信号仿真系统的需求、总体结构、基本功能。重点介绍了利用Matlab软件设计实现信号仿真系统的基本原理及功能，以及利用Matlab软件提供的图形用户界面（Graphical User Interfaces ,GUI）设计具有人机交互、界面友好的用户界面。本文采用Matlab的图形用户界面设计功能, 开发出了各个实验界面。在该实验软件中, 集成了信号处理中的多个实验, 应用效果良好。本系统是一种演示型软件,用可视化的仿真工具,以图形和动态仿真的方式演示部分基本信号的传输波形和变换，使学习人员直观、感性地了解和掌握信号与系统的基本知识。 《信号与系统》课程是一门实用性较强、涉及面较广的专业基础课，该课程是将学生从电路分析的知识领域引入信号处理与传输领域的关键性课程,对后续专业课起着承上启下的作用. 该课的基本方法和理论大量应用于计算机信息处理的各个领域,特别是通信、数字语音处理、数字图像处理、数字信号分析等领域,应用更为广泛。 信号的卷积是针对时域信号处理的一种分析方法，信号的卷积一般用于求取号通过某系统后的响应。在信号与系统中，我们通常求取某系统的单位冲激响应，所求的h()可作为系统的时域表征。任意系统的系统响应可用卷积的方法求得。 离散时间信号是时间上不连续的“序列”，因此，激励信号分解为脉冲序列的工作就很容易完成，对应每个样值激励，系统得到对此样值的响应。每一响应也是一个离散时间序列，把这些序列叠加既得零状态响应。因为离散量的叠加无需进行积分，因此，叠加过程表现为求“卷积和”rectpuls t=-4:0.001:4; T=2; ft=rectpuls(t,T); plot(t,ft) axis([-4,4,-0.5,1.5]) 仿真图形如下： 图1 三、利用Matlab7.0实现方波和方波信号的卷积及卷积过程演示 3.1方波序列和方波信号的卷积的原理 卷积定理即对于任意两个信号f1(t)和f2(t)做卷积运算，定义为 卷积定理满足交换率 在求连续时间系统的现代解法中就用到卷积定理： 设系统的激励信号为e(t),冲激响应为h(t),则系统的零状态响应为 对信号做卷积积分运算的五个步骤： 改换图形中的横坐标，由t改为τ，τ变成函数的自变量； 把其中的一个信号反褶； 把反褶的信号做位移，移位量是t,这样t是一个参变量。在τ坐标系中，t0图形右移；t0图形左移； 两信号重叠部分相乘e(τ)h(t-τ)； 完成相乘后图形的积分。 3.2 利用Matlab实现方波和单边指数信号的卷积及卷积过程演示 程序： y1=[ones(1,2000),zeros(1,2000)]; t=0:0.01:100; y2=[ones(1,2000),zeros(1,2000)]; y=conv(y1,y2); n1=1:length(y1); n2=1:length(y2); L=length(y); subplot(3,1,1); plot