2015版-信号与系统实验指导书
《信号与系统》实验指导书
张晓明杨玉华编
中北大学
2015-05
实验一Matlab中信号的描述和运算
1.1、实验目的：
熟悉MATLAB 软件的使用，并学会信号的多种表示形式和信号的可视化；熟悉MATLAB中信号的基本运算和卷积运算。
1.2、实验时数：2学时
1.3、实验相关知识：
1.3.1 Matlab中信号的描述
信号按照自变量的取值是否连续可分为连续时间信号和离散时间信号。对一维时间信号进行时域分析，首先需要将信号随时间变化的规律用二维曲线表示出来。对于简单信号可以通过手工绘制其波形，但对于复杂的信号，手工绘制信号波形显得十分困难，且难以绘制精确的曲线。
在MATLAB中通常用三种方法来产生并表示连续时间信号，即
●采用符号运算工具箱来描述信号；
●采用向量表示法来描述信号；
●采用Simulink工具来描述并产生信号。
采用MATLAB软件符号运算工具箱来描述信号
方法一：符号函数图形计算器
在MATLAB 环境下输入命令funtool，则会产生三个视窗，如图1所示。
图 1 符号函数图形计算器
figure No.1：可轮流激活，显示f函数的计算结果。
figure No.2：可轮流激活，显示g函数的计算结果。
figure No.3 ：函数运算器，其功能有：f，g 可输入函数表达式；x 是自变量，在缺省时绘制在[-2pi，2pi]的范围内的函数图形，在figure No.1 或figure No.2 产生相应的波形。
方法二：符合运算表示法
如果信号可以用一个符号表达式来表示它，则我们可用ezplot命令（缺省的区间为[-2*pi, 2*pi]）绘制出信号的波形，例如对于连续信号f(t)=sin(πt/4),我们可以用符号表达式表示为：
f=sym('sin(pi/4*t)');
然后用ezplot命令绘制其波形：
ezplot(f,[-16,16]);
该命令绘制的信号波形如图2所示。
图 2 符号运算表示法表示信号
采用向量表示法来描述信号
用适当的MATLAB 中的向量来表示信号，该信号可以利用MATLAB 的绘图命令绘制出直观的信号波形。
对于连续时间信号f(t)，可以用两个行向量f 和t 来表示，其中向量t 是形如t=t1:dt:t2的MATLAB 命令定义的时间范围向量，t1为信号起始时间，t2为信号终止时间，dt 为时间间隔。向量f 为连续信号f(t)在向量t 所定义的时间点上的样值。
下面分析连续时间信号f(t)＝e -0.3t sin(t)，可用如下的两个变量表示： t= -10:0.5:10; f= exp(-0.3*t) .* sin(t);
用上述向量对连续信号进行表示后，就可以用plot 命令来绘制出信号的时域波形。plot 命令可将点与点间用直线连接，当点与点间的距离很小时，绘出的波形就成了光滑的曲线。MATLAB 命令如下：
plot(t,f);
title('f(t)= exp(-0.3*t) .* sin(t)'); grid on xlabel('t');
绘出的信号波形图 3所示。当把时间间隔dt 取得较小（例如为0.01）时，就可得到f(t)较好的近似波形，如图 4所示。
图 3 dt = 0.5时的波形
图 4 dt = 0.01时的波形
常见连续信号的向量表示法描述
注：可采用以下命令对图形进行标注
grid on：为图形添加网格线
xlabel('t (s)') ：为图形的x轴添加注释，引号内字符串为注释内容
ylabel('y(t)') ：为图形的y轴添加注释，引号内字符串为注释内容
title('y(t)=sint') ：为图形添加标题，引号内字符串为标题内容
采用MATLAB软件的Simulink工具来描述并产生信号
在MATLAB的命令视窗下输入simulink指令，则会打开Simulink Library Browser窗口，如图5所示。在左边栏Libraries中Simulink下有多个子库，其中Source 是信号源子库，Sinks是显示器子库。
图 5 Simulink库浏览器
选择主菜单File下New中Model，弹出untitled窗口，子库中的任何模块都可以拖动到untitled视窗中，用鼠标把模块用连线按输入输出关系连接起来，就构成了仿真系统。在untitled视窗的菜单选simulation中的start，开始进行仿真，
仿真执行完毕后，示波器上会显示出信号波形。
如产生正弦波f(t)=3sin(t)+2，则可以得到如图6所示波形：
图 6 Simulink产生的正弦波
1.3.2 Matlab中信号的运算
1 信号的基本运算
（1）利用funtool进行信号运算
在函数运算控制窗口中，有4个输入框供用户对要操作的函数进行输入。这4个输入框分别是f、g、x、a，其中：f为图形窗口1输入的控制函数，其默认值为x；g为图形窗口2输入的控制函数，其默认值为1;x为函数自变量的取值范围，其默认值为[-2*pi,2*pi];a为输入常数，用来进行各种运算，其默认值为1/2。函数图形计算器有4行7列共28个按钮，每一行代表一类运算：函数自身的运算；函数与常数之间的运算；两函数间的运算与对于系统的操作。
1）函数自身的运算
在函数运算控制窗口的第一行命令按钮用于函数自身的运算操作。每一按钮的命令功能如下：
df/dx：计算函数f对x的导函数。
int f：计算函数f的积分函数。
simple f：对函l数f进行最简式化简。
num f：取函数表达式f(x)的分子，并赋予给f。
den f：取函数表达式f(x)的分母，并赋予给f。
1/f：求函数表达式f()的倒数函数。
finv f：求函数表达式f(x)的反函数。
在计算int f或finv f时，若因为函数的不可积或非单调而引起无特定解，则函数栏中将返回NaN，表明计算失败。
2）函数与常数之间的运算
在控制窗口的第二行命令按钮用于函数与常数之间的运算操作，每一按钮的命令功能如下
f+a：计算f(x)+a
f-a：计算f(x)-a
f*a：计算f(x)*a
f/a：计算f(x)/a
f^a：计算f(x)^a
f(x+a)：计算f(x+a)
f(a*x)：计算f(ax)
3）两函数间的运算
在控制窗口的第三行命令按钮用于对函数f与g常数之间的各种运算操作。每一按钮的命令功能如下:
f+g：计算两函数f与g之和，并将其和赋值给f。
f-g：计算两函数f与g之差，并将其差赋值给f。
f*g：计算两函数f与g之积，并将其积赋值给f。
f/g：计算两函数f与g之比，并将其商赋值给f。
f(g)：计算复合函数f(g)
4）系统操作按钮
在窗口的第四行命令按钮用来对符号函数图形计算器进行各种操作。每一按钮的命令功能如下：
insert：把当前图窗1中的函数插入到计算器内含的典型函数表中。
cycle：在图形窗口1中依次演示计算器内含的典型函数表中的函数图形。
delete：从计算器内含的典型函数演示表中删除当前的图形窗口1中的函数。
reset：重置符号函数计算器的功能。
help：符号函数图形计算器的在线帮助。
demo：演示符号函数图形计算器的功能。
close：关闭符号函数图形计算器.
（2）向量表示法进行信号运算
当在Matlab中用向量表示信号时，反褶、移位、尺度变换等运算是对时间自变量进行运算，需要对时间向量t进行加减乘除操作；而对于两个信号向量或多个信号的运算，则需要进行信号向量间的加减乘除及乘方等操作。
1）向量与常数的运算、
向量与常数的加减乘除及乘方运算如下，其中a为常数，X为向量
X+a：向量与常数的加运算，X向量中的每个元素都加上相同的常量a；
X-a：向量与常数的减运算，X向量中的每个元素都减去相同的常量a；
a*X：向量与常数的乘运算，X向量中的每个元素都乘以相同的常量a；
X/a：向量与常数的除运算，X向量中的每个元素都除以相同的常量a；
a./X：常数与向量的点除运算，常量a除以X向量中的每个元素；
X.^a：向量与常数的点乘方运算，X向量中的每个元素为幂底数的a次幂；
a.^X：常数与向量的点乘方运算，以X向量中的每个元素为幂指数的a的乘方
2）向量间的运算
向量间的加减乘除运算如下，其中X、Y为向量
X+Y：向量的加法运算，X、Y向量中的相应元素相加；
X-Y：向量的减法运算，X、Y向量中的相应元素相减；
X.*Y：向量的点乘运算，X、Y向量中的相应元素相乘；
X./Y：向量的点除运算，X、Y向量中的相应元素相除；
X*Y：向量的矩阵乘运算，与矩阵相乘相同；
X/Y：向量的矩阵除运算，与矩阵相除相同；
（3）Simulink中的信号运算
在Simulink的Math Operation、Continuous及User-Defined Functions元件库中包含了许多信号运算的元件。常见的信号运算元件如表1所示。
表 1 常见的信号运算元件
2 连续信号的卷积
卷积积分在信号与线形系统分析中具有非常重要的意义，是信号与系统分析 的基本方法之一。连续时间信号f1(t)和f2(t)的卷积积分（简称为卷积）f(t)定义为：
12()()()f t f f t d τττ
∞
-∞
=-?
由此可得到两个与卷积相关的重要结论，即是：
f(t)=f(t)*δ(t)，即连续信号可分解为一系列幅度由f(t)决定的冲激信号δ(t)及其平移信号之和；
若线性时不变连续系统的单位冲激响应为h(t)，则当输入信号为r(t)时，其零状态响应为y(t)=r(t)*h(t)。
可见，连续信号卷积的计算对我们进行连续信号与系统的分析具有重要的意义。
利用 MATLAB 实现连续时间卷积的函数conv_cs ，该程序在计算出卷积积分的数值近似。以下是Matlab 中函数的说明：
[f_conv, t_conv] = conv_cs(f1, t1, f2, t2, dt) % 本函数为计算连续信号的卷积而编写 % 输出参数
% f_conv: 函数f1(t)和f2(t)的卷积函数值向量 % t_conv: 与f_conv 对应的时间向量 % 输入参数
% f1：函数f1(t)的函数值向量 % t1：与f1对应的时间向量
% f2：函数f1(t)的函数值向量 % t2：与f2对应的时间向量
% dt ：标量时，表示卷积函数f_conv 的时间向量t_conv 间隔 % 向量时，表示卷积函数f_conv 的时间向量t_conv 向量
1.4 实验内容
1、用向量表示法描述信号f(t)＝e -at sin(ωt+υ)，并分析各参数对信号的影响。 1）当ω=2；υ=0，而a 分别为0.5、0.8、1、1.2时绘制相应波形。（提示：在绘制第一个波形后运行hold all 语句，可将以后绘制的波形同时呈现在同一副图中，便于比较分析）
2）当a=0.5；υ=0，而ω分别为1、1.5、2时绘制相应波形。
3）当a=0.5；ω=2，而υ分别为0、π/2、-π/2时绘制相应波形。（提示：Matlab 中π用pi 表示）
2、用向量表示法描述信号复指数函数0()()j t f t e σω+=，并分析σ、ω0参数不同取值对复信号实部和虚部的影响。
1）σ=0、ω0=0 rad/s; 2) σ=0、ω0=1rad/s; 3) σ=0、ω0=-1rad/s; 4）σ>0、ω0=1rad/s; 5) σ<0、ω0=1rad/s; 6) σ<0、ω0=0rad/s; 7) σ>0、ω0=0rad/s;
3、用向量表示法产生指数序列f(k) = a -k ，其中a 分别为0.8、1、1.1、-0.8、-1、-1.1，绘制相应图形，并分析a 的变化对信号的影响。
4、用向量表示法描述信号复指数序列0[]j t k f k r e Ω=，并分析r 、Ω0参数不同取值对复信号实部和虚部的影响。
1）0 5、运用funtool 对f(x)＝sin(x)/x 分别进行信号的尺度变换f(2x)、f(0.5x)和信号的移位运算f(x+1)、f(x-1)操作以及f(0.5x+1)，分别记录相应波形。 6、已知两连续时间信号如下图所示， 1）写出信号的函数表达式，并计算f(t)=f1(t)* f2(t)的解析表达式； 2）用MATLAB 求f(t)=f1(t)* f2(t)，并绘出f(t)的时域波形图。（设定取样时间间隔为dt） 卷积运算的参考程序： dt=0.5; t1=-1:dt:3; f1 = 0.5*t1.*(u(t1)-u(t1-2)); [f, t]=conv_cs(f1,t1,f1,t1, dt); plot(t, f) 【实验思考】：通过不断改变dt 的取值并对比所得到的实验效果，观察当取样时间dt为多大时，函数conv_cs()的计算结果就是连续时间卷积f(t)=f1(t)* f2(t)的较好近似结果？ 7、已知两连续时间信号如下图所示， 1）写出信号的函数表达式，并计算f(t)=f1(t)* f2(t)的解析表达式； 2）用MATLAB 求f(t)=f1(t)* f2(t)，并绘出f(t)的时域波形图。（设定取样时间间隔为dt） ◆卷积运算的参考程序: clear all dt = 0.01; t1 = -3:dt:3; f1 = 2*(u(t1+1) - u(t1-1)); figure; stairs(t1,f1); hold all grid on t2 = -3:dt:3; f2 = u(t2+2)-u(t2-2); stairs(t2,f2) [fn, tn] = conv_cs(f1, t1, f2, t2, dt); plot(tn, fn) grid on legend('f1', 'f2', 'f1*f2') 【实验思考】：通过不断改变dt的取值并对比所得到的实验效果，观察当取样时间dt为多大时，函数conv_cs()的计算结果就是连续时间卷积f(t)=f1(t)* f2(t)的较好近似结果？ 实验二 连续时间系统的时域分析 2.1 实验目的： 2.1.1 熟悉MATLAB 中连续系统的描述方法；并掌握利用Matlab 求解线性常微分方程的基本方法。 2.1.2 通过使用MATLAB 仿真软件对LTI 系统的时域特性进行仿真分析，使学生对系统的冲激响应和零状态响应等有更深入的理解和掌握。 2.2 实验时数：2学时 2.3 实验相关知识： 2.3.1 用线性常系数微分方程描述LTI 系统 线性常系数微分方程或差分方程是描述LTI 系统的时域模型。一个连续时间LTI 系统，它的输入信号x(t)输出信号y(t)关系可以用下面的微分方程来表达 00 ()() k k N M k k k k k k d y t d f t a b dt dt ===∑∑ 其中，max(N, M)定义为系统的阶。线性常系数微分方程描述了LTI 系统输入信号和输出信号的一种隐性关系（Implicit relationship ）。为了求得系统响应信号的显式表达式（Explicit expression ），必须对微分方程和差分方程求解。 对于LTI 连续系统，求解系统的冲激响应h(t)和阶跃响应g(t)对我们进行连续系统的分析具有非常重要的意义。MATLAB 为用户提供了专门用于求连续系统冲激响应和阶跃响应并绘制其时域波形的函数impulse()和step()。 在调用impulse()和step()函数时，我们需要用向量来对连续系统进行分析。设描述连续系统的微分方程为： () ()0 ()()N M i j i j i j a y t b f t ===∑∑ 则我们可用向量den 和num 来表示该系统，即：den=[a N , a N -1, …, a 1, a 0]， num=[b M , b M -1, …, b 1, b 0]。注意，向量den 和num 的元素一定要以微分方程中时间求导的降幂次序来排列，且缺项要用0来补齐。例如，对微分方程 ()3()2()()()r t r t r t e t e t '''''++=+，则表示该系统的对应向量应为den=[1, 3, 2]， num=[1, 0, 1]。 1．impulse()函数 函数impulse()将绘出由向量den 和num 表示的连续系统在指定时间范围内的冲激响应 h(t)的时域波形图，并能求出指定时间范围内冲激响应的数值解。Impulse()函数有如下几种调用格式： （1）impulse(num, den)：该调用格式以默认方式绘出向量den 和num 定义的连续系统的冲激响应的时域波形。例如描述连续系统的微分方程为 ()5()6() 3() 2(r t r t r t e t e t ''''++=+，运行如下MATLAB 命令： den = [1 5 6]; num = [3 2]; impulse(num, den); 则绘出系统的冲激响应波形，如图 1 所示。 图 1 连续系统的冲激响应1 （2）impulse(num, den, t)：绘出系统在0～t 时间范围内冲激响应的时域波形。对上例，若运行命令impulse(b,a,10)，则绘出系统在0～10 秒范围内冲激响应的时域波形，如图2 所示。 图2连续系统的冲激响应2 （3）impulse(num, den, t1:dt:t2) ：绘出在t1~t2时间范围内，且以时间间隔dt均匀取样的冲激响应波形。对上例，若运行命令impulse(num, den, 1:0.1:2)，则绘出1～2 秒内，每隔0.1秒取样的冲激响应的时域波形，如图 3 所示 图3 连续系统的冲激响应3 （4）y = impulse(num, den, t1:dt:t2)：不绘出波形，而是求出系统冲激响应的数值解。对上例，若运行命令y=impulse(num, den, 0:0.2:2)，则运行结果为：y = 3.0000 1.1604 0.3110 -0.0477 -0.1726 -0.1928 -0.1716 -0.1383 -0.1054 -0.0777 -0.0559 2．step()函数：可绘出连续系统的阶跃响应g(t)在指定时间范围的时域波形并能求出其数值解，和impulse()函数一样，也有四种调用格式。 3、lsim()函数：前面介绍用impulse()和step()函数求取系统单位冲激响应和单位阶跃响应的方法，但如果输入信号由其他数学函数描述，则这两个函数就无能为力了，需要借助lsim()函数来绘制系统的时域响应曲线。lsim()函数的调用格式与impulse()函数的调用格式类似，所不同的是需要提供有关的输入信号向量，调用格式为： lsim(num, den, u, t) 其中向量den 和num 表示连续系统常微分方程响应和激励的各阶导数的系数，u 和t 用于描述输入信号，u 中的点对应t 中各时间点处的输入值。调用这一函数可以绘制系统在给定输入作用下的零状态响应。 例：求()4()4()r t r t e t '+=在矩形周期信号激励下的零状态响应。 t = 0: 0.01 : 10*pi; u = square(t); den = [1 4]; num = [4]; lsim(num, den, u, t); axis([0, t(end), -1.1, 1.1]) 2.3.2 利用MATLAB 中的Simulink 进行系统时域特性仿真 1、利用系统传输函数进行时域分析 系统传输函数 H(s)可以表示为分子和分母多项式的形式，也可以表示为零极点形式，例如： 2 1 () 1.30.8 s H s s s += ++ 在continuous的子库中选择传输函数（TransferFcn）子库，用鼠标把传输函数模块拖动untitled视窗中，置于激励信号源和示波器之间，然后用鼠标拖出的连线将信号源、传输函数模块和示波器等按照系统的要求连接起来即可。 如果需要对传输函数的参数进行设置，则可通过双击传输函数模块打开它的设置环境窗，可以分别设置分子、分母多项式的系数和阶数等。在untitled 窗口的菜单中选simulation 的start 功能则可执行仿真，待仿真完毕后，则可通过激活示波器观察到激励信号和响应信号的波形。 在source库中没有单位冲激信号模块，对于线性系统可以由系统的单位阶跃响应经过微分来单位冲击响应信号。 对于系统在任意激励下的零状态响应，可以采用的方法类似1中仿真系统的冲激响应，只是输入是任意波形例如周期的矩形波等。 2、根据系统方框图构建线性微分方程 除利用数学表达式描述系统模型之外，也可借助方框图表示系统模型。每个方框图反映某种数学运算功能，给出该方框图输出与输入信号的约束条件，若干个方框图组成一个完整的系统。对于线性微分方程描述的系统，它的基本运算单元是相加、倍乘（标量乘法）和积分（或微分）。虽然可以采用微分运算和其他运算来构成一个系统，弹在实际应用中考虑到抑制突发干扰（噪声）信号的影响，一般选用积分运算单元与其他运算来构成一个系统。 在Matlab的Simulink中相应的运算单元如下： 2.3.3 用符号运算工具箱求常微分方程的解析解 函数dsolve用来解符号常微分方程、方程组，如果没有初始条件，则求出通解。如果有初始条件，则求出特解。MATLAB常微分方程符号解的语法是: dsolve('equation', 'condition') 其中，equation代表常微分方程式，且以Dy代表一阶微分项y'，D2y 代表.一阶微分项y", condition则为初始条件。 dsolve 的调用格式如下; (1)dsolve('equation') 给出微分方程的解析解，表示为t 的函数; (2)dsolve('equation', 'condition') 给出微分.方程初值问题的解，表示为t 的函数; (3)dsolve('equation', 'v') 给出微分方程的解析解，表示为v 的函数; (4)ddsolve('equation', 'condition', 'v') 给出微分方程初值问题的解，.表示为v 的函数。 例：已知描述某二阶线性时不变连续时间系统的动态方程为： ()6()8()(),0y t y t y t f t t '''++=> 初始条件y(0)=1,y ’(0)=2，输入信号f(t)=e -t u(t)，求系统的零状态响应、零输入响应及全响应。 解：Matlab 零状态响应 dsolve('D2y+6*Dy+8*y = exp(-t)', 'y(0) = 0','Dy(0)=0') ans = 1/(3*exp(t)) - 1/(2*exp(2*t)) + 1/(6*exp(4*t)) 零输入响应 dsolve('D2y+6*Dy+8*y = 0', 'y(0) = 1','Dy(0)=2') ans = 3/exp(2*t) - 2/exp(4*t) 全响应 dsolve('D2y+6*Dy+8*y = exp(-t)', 'y(0) = 1','Dy(0)=2') ans = 1/(3*exp(t)) + 5/(2*exp(2*t)) - 11/(6*exp(4*t)) 2.3.4 用数值方法求常微分方程的数值解 在求常微分方程数值解方面，Matlab 具有丰富的函数，将其统称为solver,其一般格式为: [t,y] = solver(odefun, tspan, y0) 该函数表示在区间tspan = [t0,tf]上用初始条件声求解显式常微分方程y’=f(t,y)。 odefun为显式常微分方程y’=f(t,y)中的f(t,y)。tspan为求解区间，要获得问题在其他指定点t0,t1, t2, ……, tf的解，则令tspan = t0,t1, t2, ……, tf(要求ti 单调)，y0为初始条件。 solver为命令ode45, ode32, ode113, ode15s, ode23s, ode23t,ode23tb之一。其中ode45, ode32, ode113属于非刚性ODE类型，这些命令的特点如.表1所示。ode15s, ode23s, ode23t,ode23tb属于刚性ODE类型，这些命令的特点如表2所示。 函数ode45与ode23是常使用的求解方法，函数ode45的使用与ode32完全一样。两个函数的差别在于必须与所用的内部算法相关。两个函数都运用了基本的龙格-库塔(Runge-Kutta)数值积分法的变形。 ode32运用一个组合的2/3阶龙格-库塔-芬尔格(Runge-Kutta-Fehlerg)算法，而ode45运用组合的4/5l阶龙格-库塔-芬尔格算法。 一般地，ode45可取较多的时间步。所以，要保持与ode23相同误差时，在t0和tf之间可取较少的时间步。然而，在同一时间内ode23每时间步至少调用3次，而ode45每时间步至少调用6次。 正如使用高阶多项式内插常常得不到最好的结果一样，ode45也不总是比ode23好。如果ode45产生的结果，对作图间隔太大，则必须在更细的时间区间内，对数据进行内插，比如用函数interp1。这个附加时间点会使ode23更有效。作为一条普遍规则，在所计算的导数中，如有重复的不连续点，为保持精度致使高阶算法减少时间步长，这时低阶算法更有效。 采用求解器solver求解ODE的基本过程如下： (1)根据问题所属学科中的规律、定律、公式，用微分方程与初始条件进行描述。F(y,y',y",…,y(n), t)=0 y(0)=y0，y’(0)=y1,y"(0)=y2, y(n-1)(0)=y n-1 写为向量的形式为 实验二、信号与系统时域分析的MATLAB 实现 一、实验目的 掌握利用Matlab 求解LTI 系统的冲激响应、阶跃响应和零状态响应，理解卷积概念。 二、实验内容 1、 卷积运算的MA TLAB 实现： （1） 计算连续信号卷积用MATLAB 中的函数conv ，可编写连续时间信号卷积通用函 数sconv ， function [f,n]=sconv(f1,f2,n1,n2,p) f=conv(f1,f2);f=f*p; n3=n1(1)+n2(1); n4=n1(end)+n2(end); n=n3:p:n4; 例2.1 )()()(21t f t f t f *= p=0.01; n1=-1:p:1; f1=ones(1,length(n1)); n2=0:p:1; f2=2*n2; [f,n]=sconv(f1,f2,n1,n2,p); subplot(3,1,1),plot(n1,f1), axis([-1.5,1.5,0,2]),grid on subplot(3,1,2),plot(n2,f2), axis([-0.1,1.2,0,3]),grid on subplot(3,1,3),plot(n,f),axis([-1.5,5,0,2]),grid on 利用此例验证两个相同的门函数相卷积其结果为一个等腰三角形，两个不同的门函数相卷积 其结果为一个等腰梯形： <1>相同： p=0.01; n1=-1:p:1; f1=ones(1,length(n1)); n2=-1:p:1; f2=ones(1,length(n2)); [f,n]=sconv(f1,f2,n1,n2,p); subplot(3,1,1),plot(n1,f1), axis([-1.5,1.5,0,2]),grid on subplot(3,1,2),plot(n2,f2), axis([-0.1,1.2,0,3]),grid on subplot(3,1,3),plot(n,f),axis([-5,5,0,2]),grid on <2>、不同： p=0.01; n1=-1:p:1; f1=ones(1,length(n1)); n2=-3:p:1; f2=ones(1,length(n2)); [f,n]=sconv(f1,f2,n1,n2,p); subplot(3,1,1),plot(n1,f1), axis([-1.5,1.5,0,2]),grid on subplot(3,1,2),plot(n2,f2), axis([-4,1.2,0,3]),grid on subplot(3,1,3),plot(n,f),axis([-5,5,0,5]),grid on 《数据库原理及使用》实验指导书 （适用于计算机科学和技术、软件工程专业） 热风器4 计算机科学和技术学院 2011年12月 ⒈本课程的教学目的和要求 数据库系统产生于20世纪60年代末。30多年来，数据库技术得到迅速发展，已形成较为完整的理论体系和一大批实用系统，现已成为计算机软件领域的一个重要分支。数据库原理是计算科学和技术专业重要的专业课程。 本课程实验教学的目的和任务是使学生通过实践环节深入理解和掌握课堂教学内容，使学生得到数据库使用的基本训练，提高其解决实际问题的能力。 ⒉实验教学的主要内容 数据库、基本表、视图、索引的建立和数据的更新；关系数据库的查询，包括单表查询、连接查询、嵌套查询等；数据库系统的实现技术，包括事务的概念及并发控制、恢复、完整性和安全性实现机制；简单数据库使用系统的设计实现。 ⒊实验教学重点 本课程的实验教学重点包括： ⑴数据库、基本表、视图、索引的建立和数据的更新； ⑵SQL的数据查询； ⑶恢复、完整性和安全性实现机制； ⑷简单数据库使用系统的设计实现； 4教材的选用 萨师煊,王珊.数据库系统概论(第四版).北京:高等教育出版社.2006,5 实验1创建数据库（2学时） 实验目的 １．学会数据表的创建； ２．加深对表间关系的理解； ３．理解数据库中数据的简单查询方法和使用。 实验内容 一、给定一个实际问题，实际使用问题的模式设计中至少要包括3个基本表。使用问题是供应商给工程供应零件（课本P74）。 1.按照下面的要求建立数据库： 创建一个数据库，数据库名称可以自己命名，其包含一个主数据文件和一个事务日志文件。注意主数据文件和事务日志文件的逻辑名和操作系统文件名，初始容量大小为5MB， 实验二 SolidWorks 草绘特征和放置特征操作（一） 一、 实验目的 1. 掌握基本零件建模的一般步骤和方法 2. 掌握SolidWorks 草绘特征：拉伸凸台、拉伸切除、旋转凸台、旋转切除、扫描、 放样的操作方法。 3. 掌握放置（应用）特征：钻孔特征、倒角特征、圆角特征、抽壳特征、拔模斜度特 征、筋的操作方法 二、 实验内容 完成下列下列零件造型 三、 实验步骤 1. 连接件设计 完成如图 1 (1) (2) 2 所示。 图 1连接件 图 2草图 (3) 单击【拉伸凸台/ 框内选择【两侧对称】选项，在【深度】文本框内输入“54mm ”，单击【确定】按钮，如图 3所示。 图 3 “拉伸”特征 (4) 120°”，然后 在第二参考中选择图形的一条下边线。单击【确定】按钮，建立新基准面，如 错误！未找到引用源。所示。 (5) 1，选择“反转法线” 1，单选择 4所示。 图4草图 图4建立基准面 底面边线 (6) 单击【拉伸凸台/ 列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“12mm”，单击【确定】按钮，如图5所示。 图5“拉伸”特征 (7)选取基体上表面，单击【草图绘制】进入草图绘制，使用中心线工具在 上表面的中心位置绘制直线，注意不要捕捉到表面边线，如图6所示。 图 6 中心线 (8) 内输入“8mm”，在图形区域选择中心线，在属性管理器中选中【添加尺寸】、【选择链】、【双向】和【顶端加盖】复选框，选中【圆弧】单选按钮，单击【确定】按钮，标注尺寸，完成草图，如图7所示。 运用“等距实体”绘制草图 (8) -拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉 列表框内选择【完全贯穿】选项，单击【确定】按钮，如图8所示。 实验一 常用信号分类与观察 一、实验目的 1、了解单片机产生低频信号源； 2、观察常用信号的波形特点及产生方法； 3、学会使用示波器对常用波形参数的测量。 二、实验内容 1、信号的种类相当的多，这里列出了几种典型的信号，便于观察。 2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。 三、实验原理 对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。 信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。常用信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。 1、正弦信号：其表达式为)sin()(θω+=t K t f ，其信号的参数：振幅K 、角频率ω、与初始相位θ。其波形如下图所示： 图 1-5-1 正弦信号 2、指数信号：指数信号可表示为at Ke t f =)(。对于不同的a 取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示： 图 1-5-2 指数信号 3、指数衰减正弦信号：其表达式为 ?? ? ??><=-)0()sin()0(0)(t t Ke t t f at ω 其波形如下图： 图 1-5-3 指数衰减正弦信号 4、抽样信号：其表达式为： sin ()t Sa t t = 。)(t Sa 是一个偶函数，t = ±π,±2π,…,±n π时，函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信号如下图所示： 信号与线性系统分析 实验报告 学院：xxxxxxxxxxxxxxx 班级： xxxxxxxxxxxxxx 学号： xxxxxxxxxxxx 姓名： xxxxxxxx 2011-12-13 实验一1. 产生-10 f=heaviside(t); plot(t,f) axis([-1,3,-0.2,1.2]) 阶跃波形图： 3.画出f=exp(-2*t) .*heaviside(t). 代码： f=exp(-2*t) .*heaviside(t); plot(t,f) axis([-1,5,-0.1,0.4]) 波形图： 3. 正弦函数程序函数单数代码：t=-pi:pi/40:pi; f=sin(2*pi*50*t); plot(t,f) axis([-3,3,-1.5,1.5]) 波形图： 实验二 连续信号的时域描述与运算 一.信号的平移和反转 1.将函数u（t）=heaviside(t); 代码： function f=u(t); f=heaviside(t); 2.画出f(t)=t*[u(t)-u(t-1)] 代码： f=t.*[u(t)-u(t-1)]; plot(t,f) axis([-3,3,-0.1,1.2]) 波形图： 定义initialsignal（t）= t*[u(t)-u(t-1)]; 代码： function f=initialsignal(t); f=t.*[u(t)-u(t-1)]; 波形的平移和反转过程： 代码： t=-2:0.01:2; f=initialsignal(t); subplot(231) plot(t,f) f1=initialsignal(t+1); 数据库系统原理 实验指导书 （本科） 目录 实验一数据定义语言 (1) 实验二SQL Sever中的单表查询 (3) 实验三SQL Serve中的连接查询 (4) 实验四SQL Serve的数据更新、视图 (5) 实验五数据控制（完整性与安全性） (7) 实验六语法元素与流程控制 (9) 实验七存储过程与用户自定义函数 (11) 实验八触发器 (12) 实验一数据定义语言 一、实验目的 1.熟悉SQL Server2000/2005查询分析器。 2.掌握SQL语言的DDL语言，在SQL Server2000/2005环境下采用Transact-SQL实现表 的定义、删除与修改，掌握索引的建立与删除方法。 3.掌握SQL Server2000/2005实现完整性的六种约束。 二、实验内容 1.启动SQL Server2000/2005查询分析器，并连接服务器。 2.创建数据库: （请先在D盘下创建DB文件夹） 1）在SQL Server2000中建立一个StuDB数据库： 有一个数据文件：逻辑名为StuData，文件名为“d:\db\S tuDat.mdf”，文件初始大小为5MB，文件的最大大小不受限制，文件的增长率为2MB； 有一个日志文件，逻辑名为StuLog，文件名为“d:\db\StuLog.ldf”，文件初始大小为5MB，文件的最大大小为10MB，文件的增长率为10% 2）刷新管理器查看是否创建成功，右击StuDB查看它的属性。 3.设置StuDB为当前数据库。 4.在StuDB数据库中作如下操作： 设有如下关系表S：S(CLASS,SNO, NAME, SEX, AGE)， 其中：CLASS为班号，char(5) ；SNO为座号，char(2)；NAME为姓名，char(10)，设姓名的取值唯一；SEX为性别，char(2) ；AGE为年龄，int，表中主码为班号+座号。 写出实现下列功能的SQL语句。 (1)创建表S； (2)刷新管理器查看表是否创建成功； (3)右击表S插入3个记录：95031班25号李明，男性，21岁； 95101班10号王丽，女性，20岁； 95031班座号为30，名为郑和的学生记录； (4)将年龄的数据类型改为smallint； (5)向S表添加“入学时间（comedate）”列，其数据类型为日期型（datetime）； (6)对表S，按年龄降序建索引（索引名为inxage）； (7)删除S表的inxage索引； (8)删除S表； 5.在StuDB数据库中， （1）按照《数据库系统概论》(第四版)P82页的学生－课程数据库创建STUDENT、COURSE 和SC三张表，每一张表都必须有主码约束，合理使用列级完整性约束和表级完整性。 并输入相关数据。 （2）将StuDB数据库分离，在D盘下创建DB文件夹下找到StuDB数据库的两个文件，进行备份，后面的实验要用到这个数据库。 6.（课外）按照《数据库系统概论》(第四版)P74页习题5的SPJ数据库。创建SPJ数据 库，并在其中创建S、P、J和SPJ四张表。每一张表都必须有主码约束，合理使用列级完整性约束和表级完整性。要作好备份以便后面的实验使用该数据库数据。 三、实验要求： 信号与系统软件实验 指导书 《信号与系统》课程组 华中科技大学电子与信息工程系 二零零九年五月 “信号与系统软件实验”系统简介《信号与系统》是电子与通信类专业的主要技术基础课之一，该课程的任务在于研究信号与系统理论的基本概念和基本分析方法，使学生初步认识如何建立信号与系统的数学模型，如何经适当的数学分析求解，并对所得结果给以物理解释，赋予物理意义。由于本学科内容的迅速更新与发展，它所涉及的概念和方法十分广泛，而且还在不断扩充，通过本课程的学习，希望激发起学生对信号与系统学科方面的学习兴趣和热情，使他们的信心和能力逐步适应这一领域日新月异发展的需要。 近二十年来，随着电子计算机和大规模集成电路的迅速发展，用数字方法处理信号的范围不断扩大，而且这种趋势还在继续发展。实际上，信号处理已经与计算机难舍难分。为了配合《信号与系统》课程的教学、加强学生对信号与线性系统理论的感性认识，提高学生计算机应用能力，《信号与系统》课程组于2002年设计并开发了“基于MATLAB的信号与线性系统实验系统”。该实验系统是用MATLAB5.3编写的，包含十个实验内容，分别是：信号的 Fourier 分析、卷积计算、连续时间系统和离散时间系统的时域分析、变换域分析、状态变量分析、稳定性分析等，基本上覆盖了信号与线性系统理论的主要内容。通过这几年为学生们开设实验，学生们普遍反映该实验能够帮助他们将信号与系统中抽象的理论知识具体化，形象化。而且对于进一步搞清数学公式与物理概念的内在联系都很有帮助。 但是近两年我们进行了教学改革，更换了教材，原有的软件系统在内容的设计上就显现出一些不足；而且随着MATLAB版本的升级，该软件系统也陆续出现了一些问题，导致个别实验无法进行。在这样的背景下，我们设计并开发了一个新的基于MATLAB7.0的软件实验系统，利用MATLAB提供的GUI，使得系统界面更加美观；根据新教材的内容，设计并完善了实验内容；保留原有一些实验内容，但完善了功能，例如动态显示卷积过程，在任意范围显示图形等。 本系统包括七个实验，分别是：信号的时域基本运算、连续信号的卷积与连续时间系统的时域分析、离散信号的卷积与离散时间系统的时域分析、信号的频域分析、连续信号的采样与恢复、系统的频域分析、信号的幅度调制与解调。为了加强学生的计算机编程能力和应用能力，所有实验均提供设计性实验内容，让学生参与编程。 本系统既可作为教师教学的实验演示，又可作为学生动手实验的实验系统。 1. 安装本实验系统 本实验系统只能在 MATLAB 环境下运行，所以要求必须先安装 MATLAB7.0 以上版本的 MATLAB 软件，推荐安装MATLAB的所有组件。安装好MATLAB7.0之后，将本实验系统包含的文件夹 Signals&Systems 复制到MATLAB 的 work文件夹下即可。 2. 运行本实验系统 在 MATLAB 命令窗口下，键入启动命令 start，即可运行本实验系统，进入主实验界面。注意：如果MATLAB软件没有安装符号(Symbolic)、控制(Control)、信号(Signal)工具箱，运行过程中会有些命令无法识别。 start ↙ %启动命令 实验的运行过程中，需要实验者输入相应的参数、向量和矩阵，请参照本书中的格式输入。在输入向量时，数字之间用空格或逗号分隔，如输入离散序列 学生实验报告 （理工类） 课程名称：信号与线性系统专业班级：M11通信工程 学生学号：1121413017 学生姓名：王金龙 所属院部：龙蟠学院指导教师：杨娟 20 11 ——20 12 学年第 1 学期 金陵科技学院教务处制 实验报告书写要求 实验报告原则上要求学生手写，要求书写工整。若因课程特点需打印的，要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。 实验报告书写说明 实验报告中一至四项内容为必填项，包括实验目的和要求；实验仪器和设备；实验内容与过程；实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。 填写注意事项 （1）细致观察，及时、准确、如实记录。 （2）准确说明，层次清晰。 （3）尽量采用专用术语来说明事物。 （4）外文、符号、公式要准确，应使用统一规定的名词和符号。 （5）应独立完成实验报告的书写，严禁抄袭、复印，一经发现，以零分论处。 实验报告批改说明 实验报告的批改要及时、认真、仔细，一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制，具体评分标准由各院部自行制定。 实验报告装订要求 实验批改完毕后，任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列，装订成册，并附上一份该门课程的实验大纲。 实验项目名称：常用连续信号的表示 实验学时： 2学时 同组学生姓名： 无 实验地点： A207 实验日期： 11.12.6 实验成绩： 批改教师： 杨娟 批改时间： 一、实验目的和要求 熟悉MATLAB 软件；利用MATLAB 软件，绘制出常用的连续时间信号。 二、实验仪器和设备 586以上计算机，装有MATLAB7.0软件 三、实验过程 1. 绘制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=（），其中A=1，πω2=，6/π?=； 2. 绘制指数信号at Ae t (f =），其中A=1，0.4a -=； 3. 绘制矩形脉冲信号，脉冲宽度为2； 4. 绘制三角波脉冲信号，脉冲宽度为4；斜度为0.5； 5. 对上题三角波脉冲信号进行尺度变换，分别得出)2t (f ，)2t 2(f -； 6. 绘制抽样函数Sa （t ）,t 取值在-3π到+3π之间； 7. 绘制周期矩形脉冲信号，参数自定； 8. 绘制周期三角脉冲信号，参数自定。 四、实验结果与分析 1．制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=（），其中A=1，πω2=，6/π?= 实验代码： A=1; 《数据库系统原理》实验指导书 实验1 熟悉SQL Server 2000环境及数据库文件管理 一、实验目的 1、掌握登录SQL Server 2000的方法，熟悉SQL Server实用工具的使用； 2、了解SQL Serve数据库的存储结构，掌握估算数据库大小技术； 3、掌握创建数据库技术，掌握扩大和压缩数据库技术； 4、掌握使用企业管理器工具和T-SQL语句及系统存储过程对数据库进行管理。 二、实验要求 1、熟悉SQL Server 2000的工作环境，了解SQL Server主要管理工具的用途和使用方法。 2、掌握在SQL Server 2000环境下，利用企业管理器和T-SQL语言创建和管理数据库的方法。 三、实验设备、环境 设备：奔腾II或奔腾II以上计算机 环境：WINDOWS 98或WINDOWS NT、SQL SERVER 2000中文版 四、实验原理、方法 上机操作 五、实验步骤及内容 （一）实验步骤 1、教师讲授 2、教师演示 3、学生实际操作 （二）实验内容 1、熟悉SQL Server 2000管理工具 （1）企业管理器（Enterprise Manager） （2）查询分析器（Query Analyzer） （3）服务管理器（Service Manager） （4）事件探查器（Profiler） （5）导入和导出数据（Import and Export Data） （6）SQL Server其他管理工具 2、数据库文件管理 （1）数据库的创建和删除。 ①在企业管理器中建立一个图书读者库。图书读者数据库中将包括一个数据文件和一个日志文件，各文件的属性见表1-1。 R语言实验指导书（二） 2016年10月27日 实验三创建和使用R语言数据集 一、实验目的： 1.了解R语言中的数据结构。 2.熟练掌握他们的创建方法，和函数中一些参数的使用。 3.对创建的数据结构进行，排序、查找、删除等简单的操作。 二、实验内容： 1.向量的创建及因子的创建和查看 有一份来自澳大利亚所有州和行政区的20个税务会计师的信息样本 1 以及他们各自所在地的州名。州名为：tas, sa, qld, nsw, nsw, nt, wa, wa, qld, vic, nsw, vic, qld, qld, sa, tas, sa, nt, wa, vic。 1)将这些州名以字符串的形式保存在state当中。 2)创建一个为这个向量创建一个因子statef。 3)使用levels函数查看因子的水平。 2.矩阵与数组。 i.创建一个4*5的数组如图，创建一个索引矩阵如图，用这个索引矩 阵访问数组，观察结果。 3.将之前的state，数组，矩阵合在一起创建一个长度为3的列表。 4.创建一个数据框如图。 5.将这个数据框按照mpg列进行排序。 6.访问数据框中drat列值为3.90的数据。 三、实验要求 要求学生熟练掌握向量、矩阵、数据框、列表、因子的创建和使用。 实验四数据的导入导出 一、实验目的 1.熟练掌握从一些包中读取数据。 2.熟练掌握csv文件的导入。 3.创建一个数据框，并导出为csv格式。 二、实验内容 1.创建一个csv文件（内容自定），并用readtable函数导入该文件。 2.查看R语言自带的数据集airquality（纽约1973年5-9月每日空气质 量）。 3.列出airquality的前十列，并将这前十列保存到air中。 4.查看airquality中列的对象类型。 5.查看airquality数据集中各成分的名称 6.将air这个数据框导出为csv格式文件。（write.table (x, file ="", sep ="", https://www.wendangku.net/doc/f21901143.html,s =TRUE, https://www.wendangku.net/doc/f21901143.html,s =TRUE, quote =TRUE)） 三、实验要求 要求学生掌握从包中读取数据，导入csv文件的数据，并学会将文件导出。 信号与线性系统课程设计 报告 课题五基于FIR滤波的语音信号处理系统设计 班级: 姓名： 学号： 组号及同组人： 成绩： 指导教师： 日期： 课题五基于FIR滤波的语音信号处理系统设计 摘要：MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB特点：1) 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;2) 具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化;3)友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使学者易于学习和掌握;4)功能丰富的应用工具箱,为用户提供了大量方便实用的处理工具。 关键词：GUI界面，信号采集，内插恢复，重采样，滤波器 一、课程设计目的及意义 本设计课题主要研究数字语音信号的初步分析方法、FIR数字滤波器的设计及应用。通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的： （1）熟悉Matlab软件的特点和使用方法。 （2）熟悉LabVIEW虚拟仪器的特点以及采用LabVIEW进行仿真的方法。 （3）掌握信号和系统时域、频域特性分析方法。 （4）掌握FIR数字滤波器的设计方法（窗函数设计法、频率采样设计法）及应用。 （5）了解语音信号的特性及分析方法。 （6）通过本课题的设计，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 二、课题任务 （一）简单数字语音信号处理系统的Matlab设计。 使用GUI进行系统的图形用户界面设计，在该界面中包括对语音信号的读取，对信号的时域，频域分析，添加噪声，设计FIR数字滤波器(利用窗函数设计法、频率采样设计法任选)实现噪声滤除。具体任务如下： （1）对语音信号进行采集（读取），对数字语音信号加入干扰噪声，画出原始信号及带噪信号的时域波形，利用FFT进行频域分析，画出相应波形，并对语音进行播放。 （3）根据对语音信号及噪声的实际情况分析，选择适当的FIR数字滤波器进行设计，并对噪声进行滤除。 实验指导书 班级：090402 姓名：郑锦坤 序言 数据库是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支。通过学习重点让大家掌握数据库技术的程序设计思想和方法，学习开发管理系统的技术，并结合PB8.0以上版本和SQL SERVER 2000以上版本上机环境编程测试。 为了达到这个目的，这里安排五个实验单元。 实验报告的内容 1．题目 描述每个实验的内容是什么。 2．需求分析 用E-R图描述数据库的模式设计及每个关系模式的建立；描述数据字典及程序数据流；每个事件、函数或过程 的头和规格说明； 3．源程序清单和结果 源程序要加注释，要有测试数据及结果。 实验1：学习SQL 语句与SQL SERVER的数据库环境（4学时） 本次实验的主要目的在于学会使用SQL SERVER环境建 库的方法，学会SQL SERVER企业管理器和查询分析器的使用，通过数据库操纵环境，了解库的建立、表的建立、数据库 的查询实现方法。实验数据如下： Student SC 实验报告 1 日期： 一．SQL语句实验题目： 1.建立课程表 2.建立学生表 3.建立选课表 4.查询所有学生的详细信息 SELECT Student.SCLASS, Student.SNO,Student.SNAME, Student.SSEX, Student.SAGE , Student.SDEPT,https://www.wendangku.net/doc/f21901143.html,O,SC.GRADE,https://www.wendangku.net/doc/f21901143.html,AME,Course.CPNO,Course. CCREDIT FROM Course,Student,SC WHERE SC.SCLASS=Student.SCLASS AND SC.SNO=Student.SNO AND https://www.wendangku.net/doc/f21901143.html,O=https://www.wendangku.net/doc/f21901143.html,O 5.查询1班的学生号学及姓名 SELECT SNO,SNAME FROM Student WHERE SCLASS='1' 6.查询‘刘晨’的出生年 7.查询姓‘刘’的学生的详细情况 实验二SolidWorks草绘特征和放置特征操作(一) 一、实验目的 1.掌握基本零件建模的一般步骤和方法 2.掌握SolidWorks草绘特征：拉伸凸台、拉伸切除、旋转凸台、旋转切除、扫描、放样的操 作方法。 3.掌握放置(应用)特征：钻孔特征、倒角特征、圆角特征、抽壳特征、拔模斜度特征、筋的 操作方法 二、实验内容 完成下列下列零件造型 三、实验步骤 1. 连接件设计 完成如图1所示模型。 (1)单击【新建】按钮一1,新建一个零件文件。 (2)选取前视基准面，单击【草图绘制】按钮一I,进入草图绘制，绘制草图，如图2 所示。 图1连接件图2草图 ⑶ 单击【拉伸凸台/基体】按钮，出现【拉伸】属性管理器，在【方向】下拉列表 框内选择【两侧对称】选项，在【深度】文本框内输入" 54mm ”，单击【确定】 按钮，如图3所示。 (4)单击【基准面】按钮一1，出现【基准面】属性管理器，其中第一参考选择图形下底面， 然后单击【两面夹角】按钮日，在【角度】文本框内输入"120°，然后在第二参考中选择 图形的一条下边线。单击【确定】按钮￥，，建立新基准面，如 错误！未找到引用源。所示。 图4建立基准面 (5) 在设计树中右击基准面 1选择“反转法线” 卜，然后再单击基准 面 1单选择 【草图绘制】按钮 ，进入草图绘制，单击【正视于】按钮 ，绘制草图，如图 4所示。 边线 底面 图4草图 (6) 单击【拉伸凸台/基体】按钮 ，出现【拉伸】属性管理 器，在【终止条件】下拉 列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“ 12mm ”，单击【确 定】按钮1 如图5所示。 (7) 选取基体上表面，单击【草图绘制】 按钮_1,进入草图绘制，使用中心线工具 上表面的中心位置绘制直线，注意不要捕捉到表面边线，如图 6所示。 图6中心线 (8) 单击【等距实体】按钮丄，出现【等距实体】属性管理器，在【等距距离】文本框 内输入 “8mm ”，在图形区域选择中心线， 在属性管理器中选中 【添加尺寸】、【选 择链】、【双向】和【顶端加盖】复选框，选中【圆弧】单选按钮，单击【确定】 按钮 ，标注尺寸，完成草图，如图 7所示。 律黑 __________________ 严 玄［B 总 -召 厂［.砲 r 韦歼左眛編◎也 17比自口 R an (A ) 广 Efetfi- 图_7运用“等距实体”绘制草图 (8)单击【拉伸切除】按钮 □，出现【切除-拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉 列表框内选择【完全贯穿】选项，单击【确定】按钮 ，如图8所示。 图5 “拉伸”特征 《信号与系统》实验指导书 张静亚周学礼 常熟理工学院物理与电子工程学院 2009年2月 实验一常用信号的产生及一阶系统的阶跃响应 一、实验目的 1. 了解常用信号的波形和特点。 2. 了解相应信号的参数。 3. 熟悉一阶系统的无源和有源模拟电路； 4．研究一阶系统时间常数T的变化对系统性能的影响； 5．研究一阶系统的零点对系统的响应及频率特性的影响。 二、实验设备 1．TKSX-1E型信号与系统实验平台 2. 计算机1台 3. TKUSB-1型多功能USB数据采集卡 三、实验内容 1．学习使用实验系统的函数信号发生器模块，并产生如下信号： (1) 正弦信号f1(t)，频率为100Hz，幅度为1；正弦信号f2(t)，频率为10kHz，幅度 为2； (2) 方波信号f3(t)，周期为1ms，幅度为1； (3) 锯齿波信号f4(t)，周期为0.1ms，幅度为2.5； 2．学会使用虚拟示波器，通过虚拟示波器观察以上四个波形，读取信号的幅度和频率，并用坐标纸上记录信号的波形。 3.采用实验系统的数字频率计对以上周期信号进行频率测试，并将测试结果与虚拟示波器的读取值进行比较。 4．构建无零点一阶系统（无源、有源），测量系统单位阶跃响应, 并用坐标纸上记录信号的波形。 5．构建有零点一阶系统（无源、有源），测量系统单位阶跃响应, 并用坐标纸上记录信号的波形。 四、实验原理 1．描述信号的方法有多种，可以是数学表达式（时间的函数），也可以是函数图形（即为信号的波形）。对于各种信号可以分为周期信号和非周期信号；连续信号和离散信号等。 2.无零点的一阶系统 无零点一阶系统的有源和无源模拟电路图如图1－1的(a)和(b)所示。它们的传递函数均为+1G(S)＝ 0.2S 1 (a) (b) 图1－1 无零点一阶系统有源、无源电路图 3．有零点的一阶系统(|Z|<|P|) 图1－2的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图，他们的传递函数为：2++0.(S 1)G(S)＝ 0.2S 1 (a) (b) 图1－2 有零点(|Z|<|P|)一阶系统有源、无源电路图 4．有零点的一阶系统(|Z|>|P|) 图1－3的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图，他们的传递函数为：++0.1S 1G （S ）＝ S 1 信号与线性系统实验指导书 《信号与线性系统》课程组 2006年9月修订 《信号与系统》实验箱简介 信号与系统实验箱有TKSS－A型、TKSS－B型和TKSS－C型三种。其中B型和C型实验箱除实验项目外，还带有与实验配套的仪器仪表。 TKSS－A型实验箱提供的实验模块有：用同时分析方法观测方波信号的频谱、方波的分解、各类无源和有源滤波器（包括LPF、HPF、BPF、BEF）、二阶网络状态轨迹的显示、抽样定理和二阶网络函数的模拟等。 TKSS－B型实验箱提供的实验模块与“TKSS－A型”基本一样，增加了函数信号发生器（可选择正弦波、方波、三角波输出，输出频率范围为20Hz～100KHz）、频率计（测频范围0～500KHz）、数字式交流电压表（测量范围10mV～20mV，10Hz～200KHz）等仪器。 TKSS－C型实验箱的实验功能和配备与“TKSS－B型”基本一样，增加了扫频电源（采用可编程逻辑器件ispLSI1032E和单片机AT89C51设计而成），它可在15Hz～50KHz的全程范围内进行扫频输出，亦可选定在某一频段（分9段）范围内的扫频输出，提供11档扫速，亦可选用手动点频输出，此外还有频标指示，亦可作频率计使用。 实验一无源和有源滤波器 一、实验目的 1、了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性。 2、对比研究无源和有源滤波器的滤波特性。 3、学会列写无源和有源滤波器网络函数的方法。 二、原理说明 1、滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络，它允许某 些频率（通常是某个频带范围）的信号通过，而其他频率的信号受到 衰减或抑制，这些网络可以是由RLC元件或RC元件构成的无源滤 波器，也可以是由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。 2、根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分 为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）和 带阻滤波器（BEF）四种。我们把能够通过的信号频率范围定义为通 带，把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。而通带与阻带的 分界点的频率f c称为截止频率或称转折频率。图1－1中的A up为通 带的电压放大倍数，f0为中心频率，f cL和f cH分别为低端和高端截止 频率。 《数据库技术及应用》实验指导书 实验环境 1．软件需求 （1）操作系统：Windows 2000 Professional，或者Windows XP （2）数据库管理系统：SQL Server2000 （3）应用开发工具：Delphi7.0 （4）其它工具：Word 2．硬件需求 （1）PC机 （2）网络环境 基本需求信息 一、对某商场采购销售管理进行调研后，得到如下基本需求信息： 该商场有多名工作人员（主要是采购员和销售员），主要负责从供应商处采购商品，而后将商品销售给客户。采购员主要负责根据商场的销售情况确定要采购的商品，并与供应商联系，签订采购单。销售员主要负责将采购来的商品销售给客户，显然一个客户一次可能购买多种商品。一个供应商可以向该商场供应多种商品，而一种商品也可以由多个供应商供应。 商场的管理者每个月需要对该月已采购的商品和已销售的商品进行分类统计，对采购员和销售员的业绩进行考核，对供应商和客户进行等级评定，并计算商场利润。 二、E-R图 三、需要建立的数据表如下 1．供应商表：供应商ID，供应商名称，地区，信誉等级 2．供应表：供应商ID，商品ID，商品单价 3．商品表：商品ID，商品名称，商品库存量，商品均价 4．采购单表：采购单ID，采购员ID，供应商ID，采购总金额，签订日期 5．采购明细表：采购单ID，商品ID，采购数量，商品单价 6．销售单表：销售单ID，销售员ID，客户ID，销售总金额，签订日期 7．销售明细表：销售ID，商品ID，销售数量，商品单价，单价折扣 8．客户表：客户ID，客户名称，联系电话，客户等级 9．职员表：职员ID，职员姓名，职员类型 土工实验指导书及实验报告编写毕守一 安徽水利水电职业技术学院 二OO九年五月 目录 实验一试样制备 实验二含水率试验 实验三密度试验 实验四液限和塑限试验 实验五颗粒分析试验 实验六固结试验 实验七直接剪切试验 实验八击实试验 土工试验复习题 实验一试样制备 一、概述 试样的制备是获得正确的试验成果的前提，为保证试验成果的可靠性以及试验数据的可比性，应具备一个统一的试样制备方法和程序。 试样的制备可分为原状土的试样制备和扰动土的试样制备。对于原状土的试样制备主要包括土样的开启、描述、切取等程序；而扰动土的制备程序则主要包括风干、碾散、过筛、分样和贮存等预备程序以及击实等制备程序，这些程序步骤的正确与否，都会直接影响到试验成果的可靠性，因此，试样的制备是土工试验工作的首要质量要素。 二、仪器设备 试样制备所需的主要仪器设备，包括： （1）孔径0.5mm、2mm和5mm的细筛； （2）孔径0.075mm的洗筛； （3）称量10kg、最小分度值5g的台秤； （4）称量5000g、最小分度值1g和称量200g、最小分度值0.01g的天平； （5）不锈钢环刀（内径61.8mm、高20mm；内径79.8mm、高20mm或内径61.8mm、高40mm）； （6）击样器：包括活塞、导筒和环刀； （7）其他：切土刀、钢丝锯、碎土工具、烘箱、保湿器、喷水设备、凡士林等。 三、试样制备 （一）原状土试样的制备步骤 1、将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取土样。 2、检查土样结构，若土样已扰动，则不应作为制备力学性质试验的试样。 3、根据试验要求确定环刀尺寸，并在环刀内壁涂一薄层凡士林，然后刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，同时用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削直至土样高出环刀，制样时不得扰动土样。 4、采用钢丝锯或切土刀平整环刀两端土样，然后擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。 5、切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述。 6、从切削的余土中取代表性试样，供测定含水率以及颗粒分析、界限含水率等试验之用。 基于Matlab 的信号与系统实验指导 实验一 连续时间信号在Matlab 中的表示 一、实验目的 1、学会运用Matlab 表示常用连续时间信号的方法 2、观察并熟悉这些信号的波形和特性 二、实验原理及实例分析 1、信号的定义与分类 2、如何表示连续信号？ 连续信号的表示方法有两种；符号推理法和数值法。 从严格意义上讲，Matlab 数值计算的方法不能处理连续时间信号。然而，可利用连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表示连续信号，即当取样时间间隔足够小时，这些离散样值能被Matlab 处理，并且能较好地近似表示连续信号。 3、Matlab 提供了大量生成基本信号的函数。如： （1）指数信号：K*exp(a*t) （2）正弦信号：K*sin(w*t+phi)和K*cos(w*t+phi) （3）复指数信号：K*exp((a+i*b)*t) （4）抽样信号：sin(t*pi) 注意：在Matlab 中用与Sa(t)类似的sinc(t)函数表示，定义为：)t /()t (sin )t (sinc ππ= （5）矩形脉冲信号：rectpuls(t,width) （6）周期矩形脉冲信号：square(t,DUTY)，其中DUTY 参数表示信号的占空比 DUTY%，即在一个周期脉冲宽度（正值部分）与脉冲周期的比值。占空比默认为0.5。 （7）三角波脉冲信号：tripuls(t, width, skew)，其中skew 取值范围在-1~+1之间。 （8）周期三角波信号：sawtooth(t, width) （9）单位阶跃信号：y=(t>=0) 三、实验内容 1、验证实验内容 直流及上述9个信号 2、程序设计实验内容 （1）利用Matlab 命令画出下列连续信号的波形图。 （a ）)4/3t (2cos π+ （b ） )t (u )e 2(t -- （c ）)]2()(u )][t (cos 1[--+t u t π （2）利用Matlab 命令画出复信号)4/t (j 2e )t (f π+=的实部、虚部、模和辐角。 四、实验报告要求 1、格式：实验名称、实验目的、实验原理、实验环境、实验内容、实验思考等 2、实验内容：程序设计实验部分源代码及运行结果图示。 目录 实验一熟悉POWER DESIGNER (2) 实验二SQL SERVER 2000的安装与使用 (6) 实验三创建数据库、表 (17) 实验四SQL SERVER2000查询分析器 (29) 实验五SQL语言的DDL (38) 实验六SQL语言的DML初步 (40) 实验七DML的数据查询 (43) 实验八SQL语言综合练习 (48) 实验九嵌入式SQL ...................... 错误!未定义书签。实验十数据库设计....................... 错误!未定义书签。 实验一熟悉Power Designer 一、实验目的 1、掌握安装并破解PD的方法。 2、通过阅读和分析应用实例“学生选课系统CDM”，了解和熟悉Power Designer CDM及其相关知识。 3．掌握运用Power Designer工具建立CDM的方法。 4．初步掌握从Power Designer CDM生成相应的PDM的方法。 二、实验内容及实验步骤 1、PD环境的介绍 Power Designer的4种模型文件： (1) 概念数据模型(CDM) CDM 表现数据库的全部逻辑的结构,与任何的软件或数据储藏结构 无关。一个概念模型经常包括在物理数据库中仍然不实现的数据对 象。它给运行计划或业务活动的数据一个正式表现方式。 （2）物理数据模型(PDM) ：PDM 叙述数据库的物理实现。 藉由PDM ，你考虑真实的物理实现的细节。你能修正PDM 适合你的表现或物理约束。 （3）面向对象模型(OOM) 一个OOM包含一系列包，类，接口, 和他们的关系。这些对象一起形成所有的( 或部份) 一个软件系统的逻辑的设计视图的类结构。 一个OOM本质上是软件系统的一个静态的概念模型。 （4）业务程序模型(BPM) BPM 描述业务的各种不同内在任务和内在流程，而且客户如何以这些任务和流程互相影响。BPM 是从业务合伙人的观点来看业务逻辑和规则的概念模型，使用一个图表描述程序，流程，信息和合作协议之间的交互作用 2、创建CDM（以学生选课系统为例） （1）新建一个CDM，命名为CssCdm(css,Course SelectionSystem ) （2）创建“学生”、“课程”实体和“选课”联系，并命名 （3）为各实体和联系创建属性 学生（学号，姓名，性别，年龄）信号与线性系统实验二
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