数字信号课程设计---方波和单边指数信号的卷积及卷积过程演示.doc

课程设计任务书 分院（系） 信息学院 专业 测控技术与仪器 学生姓名 张 骜 学号 0903020320 设计题目 方波和单边指数信号的卷积及卷积过程演示 内容及要求： 1、学习LABVIEW软件知识及应用 2、学习并研究信号分析与处理课题有关理论 3、利用LABVIEW编程，完成相应的信号分析与处理课题 4、写出课程设计报告,打印程序，给出运行结果 进度安排： 第一周： 1、布置课程设计任务、要求 2、利用LABVIEW编程，完成相应的信号分析与处理课题： 3、学习LABVIEW软件知识及应用 4、学习并研究信号分析与处理课题有关理论 5、利用LABVIEW编程，完成相应的信号分析与处理课题 第二周： 1、上机编程、调试 2、检查编程、运行结果 3、撰写课程设计报告 4、上交报告 指导教师（签字）： 年 月 日 分院院长（签字）： 年 月 日 目 录 1引 言 1 2虚拟仪器开发软件LabVIEW8.2入门 2 2.1 LabVIEW8.2介绍 2 2.2利用LabVIEW8.2编程完成习题设计 8 3利用LabVIEW8.2实现方波和单边指数信号的卷积及卷积过程演示的设计 20 3.1方波和单边指数信号的卷积及卷积过程演示的基本原理： 20 3.2方波和单边指数信号的卷积及卷积过程演示的编程级实现 21 3.3运行结果及分析 21 结 论 24 参考文献 25 1引 言 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信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，所求得的 h(k) 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”。不同的a值及N值产生的卷积不同且只有2序列有重叠的部分才有卷积和当矩形脉冲宽度值N=1是卷积和就是单边指数序列；且a值的大小只影响卷积和的大小不会影响卷积和的宽度而N值的大小就影响卷积序列相交部分的范围宽度即卷积的宽度。离散序列卷积即为对应相交序列对应N值的乘积之和。 一个离散线性系统输入与输出之间的关系可以用差分方程来描述,又可以用里卷积来描述,所不同的在于后者的即时输出仅表示为输入序列的加权和。换句话说,输入与输出之间存在着非递归的关系。即时输出没有明显的表示出与过去的输出有关。显然,如果已知系统单位脉冲响应和输入序列,通过求卷积和就可直接求得任一时刻的输出值。离散卷积不仅适用于离散系统,也可作为连续系统卷积积分的近似计算。用卷积和的数值计算来近似计算卷积积分,其近似程度取决于样点间隔T,通常选取较小的T可以获得较好的近似。应该指出卷积和运算由于引入表征系统动态特性的h(n),所以有着明显的物理意义,它使叠加原理的表达式大为简化。 2虚拟仪器开发软件LabVIEW8.2入门 2.1 LabVIEW8.2介绍 LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench） 传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而LabVIEW 则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序。它用图标表示函数，用连线表示数据流向。 图2.1 程序框图 LabVIEW程序使用虚拟仪器（Virtual Instrument，缩写为VI）的概念。它是指一台计算机和连接外部的端口（计算机的COM口，LPT口或内插板）在软件控制下可完全模拟替代传统的仪器。因VI功能完全是由软件定义，故在硬件系统不变的情况下，用户可通过软件开发自行改变或扩充仪器的功能，实现自己的特殊要求，或用一套硬件系统实现多种仪器的功能，从而使虚拟仪器VI不但比传统仪器更灵活有效，而且也更经济。VI的核心就是LabVIEW程序，所以在LabVIEW中，所有程序均称之为VI程序，不管它是否通过端口和外界进行通讯。每个VI程序均可作为一个功能模块被重复使用，因而使用LabVIEW来开发和扩展程序极为方便。 LabVIEW编程语言同常规的程序语言不同，它采用更易使用和理解的图形化程序语言－G语言（Graphical programming language）。G语言使用图标代替常规的一条或一组语句来实现一个功能，通过各功能图标间的逻辑连接实现程序功能。 其编程过程不是书写一行行语句，而是连接一个个代表一定功能的图标，其程序编制过程简单，不涉及复杂功能实现的算法，易于掌握。同时，因为其编程过程基于可重复使用的功能模块，故可方便地使用由专业人员编制提供的专业级别的功能模块，开发出专业水平的程序。所以，LabVIEW在世界范围内的众多领域如航空、航天、通信、汽车、半导体、化