2022年用conv函数,求解连续函数的卷积 .pdf

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1、东华理工大学软件学院课程设计报告课程设计题目：用conv 函数求连续信号的卷积运算学生姓名：詹振华专业：信息工程班级：081132 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 信号与系统课程设计报告- 1 - 学号: 08113227 指导教师：李金萍2010 年1 月6 日目录实验目的1 MATLAB 简介2 实验原理4 程序代码5 实验效果图6 心得体会7 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -

2、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 信号与系统课程设计报告- 2 - 参考文献7 评分表格8 一、试验目的1、通过实验前对MATLAB 软件的学习，更好的掌握MATLAB软件的使用；2、理解并掌握信号系统中的卷积定义及其应用；3、学习并掌握在MATLAB 中使用 conv 函数求解卷积积分。二、MATLAB 简介软件的功能特点 : 在科学研究和工程应用中，往往要进行大量的数学计算，其中包括矩阵运算。这些运算一般来说难以用手工精确和快捷地进行，而要借助计算机编制相应的程序做近似

3、计算。Matlab 就解决这些问题。 Matlab 语言有如下特点：1编程效率高它是一种面向科学与工程计算的高级语言，允许用数学形式的语言编写程序，且比Basic、Fortran 和 C 等语言更加接近我们书写计算公式的思维方式， 用 Matlab 编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题。因此，Matlab 语言也可通俗地称为演算纸式科学算法语言由于它编写简单，所以编程效率高，易学易懂。2用户使用方便Matlab 语言是一种解释执行的语言，它灵活、方便，其调试名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

4、- - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 信号与系统课程设计报告- 3 - 程序手段丰富，调试速度快，需要学习时间少。人们用任何一种语言编写程序和调试程序一般都要经过四个步骤：编辑、编译、连接以及执行和调试。各个步骤之间是顺序关系，编程的过程就是在它们之间作瀑布型的循环。具体地说，Matlab 运行时，如直接在命令行输入Mailab 语句（命令），包括调用M 文件的语句，每输入一条语句，就立即对其进行处理，完成绩译、连接和运行的全过程。又如，将 Matlab 源程序编辑为 M 文件，由于 Mat1ab磁盘文件也是 M 文件，所以编辑后的源文件就可直接

5、运行，而不需进行编译和连接。在运行M 文件时，如果有错，计算机屏幕上会给出详细的出锗信息，用户经修改后再执行，直到正确为止。所以可以说，Mat1ab 语言不仅是一种语言， 广义上讲是一种该语言开发系统，即语言调试系统。3扩充能力强高版本的 Matlab 语言有丰富的库函数，在进行复杂的数学运算时可以直接调用， 而且 Matlab 的库函数同用户文件在形成上一样，所以用户文件也可作为Matlab 的库函数来调用。因而，用户可以根据自己的需要方便地建立和扩充新的库函数，以便提高Matlab 使用效率和扩充它的功能。MATLAB 是矩阵实验室（ Matrix Laboratory ）之意。除具备卓越

6、的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。MATLAB 的基本数据单位是矩阵， 它的指令表达式与数学 , 工程中常用的形式十分相似 , 故用 MATLAB 来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多. 在新的版本中也加入了对 C,FORTRAN,C+ ,JAVA 的支持 . 可以直接调用 , 用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB 函数库中方便自己以后调用， 此外许多的 MATLAB 爱好者都编写了一些经典的程序， 用户可以直接进行下载就可以用，非常的方便。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -

7、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 信号与系统课程设计报告- 4 - MATLAB 的基础是矩阵计算 , 但是由于他的开放性 , 并且mathwork也吸收了像 maple等软件的优点 , 使 MATLAB 成为一个强大的数学软件三、实验原理1、卷积的定义： 数学中关于两个函数的一种无穷积分运算。2、涉及的 Matlab 函数：conv 函数：实现信号的卷积运算。调用格式： w=conv(u,v) 计算两个有限长度序列的卷积，说明：该函数假定两个序列都从零开始。3、采用把信号

8、进行抽样离散化形成序列的方法，把积分转化为求和运算， 使得问题化为两个序列的卷积和，然后运用MATLAB软件实现它的运算。四、程序代码：functionf,k = sconv(f1,f2,k1,k2,p) %计算连续信号卷积积分f(t)=f1(t)*f2(t) %f:卷积积分 f(t)的对应的非零样值向量；%k:f(t) 对应时间向量%f1:f1(t) 非零样值向量；%f2:f2(t) 非零样值向量；%k1:f(1) 对应时间向量名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页

9、，共 11 页 - - - - - - - - - 信号与系统课程设计报告- 5 - %k2:f(2) 对应时间向量%p:取样时间间隔f = conv(f1,f2); f = f*p; k0 = k1(1)+k2(1); k3 = length(f1)+length(f2)-2; k = k0:p:k3*p; subplot 311 ; plot(k1,f1); title(f1(t) xlabel(t) ylabel(f1(t) subplot 312plot(k2,f2) title(f2(t) xlabel(t) ylabel(f2(t) subplot 313plot(k,f) h =

10、 get(gca,position); h(3) = 2.5*h(3); set(gca,position); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 信号与系统课程设计报告- 6 - title(f(t)=f1(t)*f2(t); xlabel(t) ylabel(f(t) 上述子程序是求解连续时间信号的卷积。主源程序如下：p = 0.005; k1= 0:p:2; f1 = 0.5*k1; k2 = k1; f2=

11、f1; f,k=sconv(f1,f2,k1,k2,p); 六、实验效果图：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 信号与系统课程设计报告- 7 - 七、心得体会信号与系统的课程设计过程中用到的MATLB 软件是以前未曾用过的，一切显的那么的陌生，无从下手，所以我们就从图书馆借来了大量的相关书籍，还有从网上找来了大量的资料，才让我有了点眉目，课程中要求使用的MATLB系统函数CONV还是有点不懂的， 随着我上机操作这些

12、问题也迎刃而解了。此次名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 信号与系统课程设计报告- 8 - 课程设计受益匪浅 ,相信对理解信号会有莫大的帮助. 回顾起此次信号与系统课程设计，至今我仍感慨颇多， 的确，从理论到实践， 在整整一个星期的日子里， 可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学的知识，而且学到了很多课本上没有的东西。通过这次课程设计使我懂得了理论知识与实践相结合是很重要的，只用

13、理论知识是远远不够的， 只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论， 才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。八、参考文献1、参考资料：信号与系统实验（PDF 文件）信号与系统（第二版）信号与系统（第二版）习题全解与实验指导信号与系统 MATLAB 综合实验名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 信号与系统课程设计报告- 9 - 东华理工大学软件学院课程设计评分表学生姓名：詹振华班级

14、： 081132 学号： 08113227 课程设计题目：用 conv 函数求连续信号的卷积运算项目内容满分实 评选题能结合所学课程知识、有一定的能力训练。符合选题要求（5 人一题）10 工作量适中，难易度合理10 能力水平能熟练应用所学知识，有一定查阅文献及运用文献资料能力10 理论依据充分，数据准确，公式推导正确10 能应用计算机软件进行编程、资料搜集录入、加工、排版、制图等10 能体现创造性思维，或有独特见解10 成果质量总体设计正确、合理，各项技术指标符合要求。10 说明书综述简练完整，概念清楚、立论正确、技术用语准确、结论严谨合理；分析处理科学、条理分明、语言流畅、结构严谨、版面清晰

15、10 设计说明书栏目齐全、合理，符号统一、编号齐全。格式、绘图、表格、插图等规范准确，符合国家标准10 有一定篇幅，字符数不少于5000 10 总分100 指导教师评语：指导教师签名：年月日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 信号与系统课程设计报告- 10 - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -