实验一: 用FFT 作谱分析
实验目的:
(1) 进一步加深DFT 算法原理和基本性质的理解(因为FFT 只是DFT 的一种快速算法, 所以FFT 的运算结果必然满足DFT 的基本性质)。
(2) 熟悉FFT 算法原理和FFT 子程序的应用。
(3) 学习用FFT 对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法,了解可能出现的分析误差及其原因,以便在实际中正确应用FFT 。
实验原理: DFT 的运算量:
一次完整的DFT 运算总共需要2N 次复数乘法和(1)N N -复数加法运算,因而
直接计算DFT 时,乘法次数和加法次数都和2N 成正比,当N 很大时,运算量很客观的。例如,当N=8时,DFT 运算需64位复数乘法,当N=1024时,DFT 运算需1048576次复数乘法。而N 的取值可能会很大,因而寻找运算量的途径是很必要的。
FFT 算法原理:
大多数减少离散傅里叶变换运算次数的方法都是基于nk N W 的对称性和周期
性。
(1)对称性
()*()k N n kn kn N N N W W W --==
(2)周期性
()(mod`)()()kn N kn n N k n k N N N N N W W W W ++===
由此可得
()()/2
(/2)1
n N k N n k nk
N N N N N k N k N N W W W W W W ---+?==?=-??=-?
这样:
1.利用第三个方程的这些特性,DFT 运算中有些项可以合并;
2.利用nk N W 的对称性和周期性,可以将长序列的DFT 分解为短序列的DFT 。
前面已经说过,DFT 的运算量是与2N 成正比的,所以N 越小对计算越有利,
因而小点数序列的DFT 比大点数序列的DFT 运算量要小。
快速傅里叶变换算法正是基于这样的基本思路而发展起来的,她的算法基本
上可分成两大类,即按时间抽取法和按频率抽取法。
我们最常用的是2M N =的情况,该情况下的变换成为基2快速傅里叶变换。
完成一次完整的FFT 计算总共需要
2log 2
N
N 次复数乘法运算和2log N N 次复数加法运算。很明显,N 越大,FFT 的优点就越突出。
实验步骤 (1) 复习DFT 的定义、 性质和用DFT 作谱分析的有关内容。
(2) 复习FFT 算法原理与编程思想, 并对照DIT-FFT 运算流图和程序框图, 读懂本实验提供的FFT 子程序。
(3) 编制信号产生子程序, 产生以下典型信号供谱分析用:
1423()()
1,03()8470
403()347
x n R n n n x n n n n n x n n n =?+≤≤?
=-≤≤???-≤≤??
=-≤≤???
456()cos 4
()sin
8
()cos8cos16cos 20x n n
x n n x t t t t
π
π
πππ===++ (4) 编写主程序。
(5) 按实验内容要求, 上机实验, 并写出实验报告。
实验程序与结果:
(1)对x 1(n)进行FFT 变换(N=8和N=16)
clear all;
N=4;%读入长度
x=[1,1,1,1];%调用信号产生子程序产生实验信号
n=0:N-1;subplot(3,1,1);stem(n,abs(x));%调用绘图子程序(函数)绘制时间序列波形图
title('原时间序列');
N=8;%读入长度
y1=fft(x,N);%调用FFT 子程序(函数)计算信号的DFT n=0:N-1;subplot(3,1,2);stem(n,fftshift(abs(y1)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y1)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线 title('N=8');
N=16;%读入长度
y2=fft(x,N);%调用FFT 子程序(函数)计算信号的DFT n=0:N-1;subplot(3,1,3);stem(n,fftshift(abs(y2)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y2)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线 title('N=16'); 结果图形
实验误差分析:
理论FFT频谱为一个抽样信号,由图形看出,随着采样率的提高,得到的FFT 频谱分辨率就越高,当N趋于无限时频谱包络接近理论的抽样函数。
(2)对x2(n)进行FFT变换(N=8和N=16)
clear all;
x=[1,2,3,4,4,3,2,1];%调用信号产生子程序产生实验信号
N=8;%读入长度
n=0:N-1;subplot(3,1,1);stem(n,abs(x));%调用绘图子程序(函数)绘制时间序列波形图
title('原时间序列');
N=8;%读入长度
y1=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(3,1,2);stem(n,fftshift(abs(y1)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y1)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线
title('N=8');
N=16;%读入长度
y2=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(3,1,3);stem(n,fftshift(abs(y2)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y2)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线
title('N=16');
结果图形
实验误差分析:
理论FFT频谱为一个抽样函数平方的信号,由图形看出,随着采样率的提高,得到的FFT频谱分辨率就越高,当N趋于无限时频谱包络接近理论的抽样函数。
(3)对x3(n)进行FFT变换(N=8和N=16)
clear all;
x=[4,3,2,1,1,2,3,4];%调用信号产生子程序产生实验信号
N=8;%读入长度
n=0:N-1;subplot(3,1,1);stem(n,abs(x));%调用绘图子程序(函数)绘制时间序列波形图
title('原时间序列');
N=8;%读入长度
y1=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(3,1,2);stem(n,fftshift(abs(y1)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y1)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线
title('N=8');
N=16;%读入长度
y2=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(3,1,3);stem(n,fftshift(abs(y2)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y2)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线
title('N=16');
结果图形
实验误差分析:
由图形看出,随着采样率的提高,得到的FFT频谱分辨率就越高,但对于这个函数来说,N仍然过小,因此幅频特性曲线与理论结果有较大差距。
(4)对x4(n)进行FFT变换(N=8和N=16)
clear all;
n=0:15;%读入长度
x=cos(pi/4*n);%调用信号产生子程序产生实验信号
subplot(3,1,1);stem(n,abs(x));%调用绘图子程序(函数)绘制时间序列波形图
title('cos(pi/4*n)');
N=8;%读入长度
y1=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(3,1,2);stem(n,fftshift(abs(y1)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y1)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线
title('N=8');
N=16;%读入长度
y2=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(3,1,3);stem(n,fftshift(abs(y2)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y2)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线
title('N=16');
结果图形:
实验误差分析:
这个函数的理论FFT抽样频谱为单位冲激函数,因此只要满足抽样定理,FFT 都可以与理论图形一样的曲线。当N=8,16时,满足抽样定理。
(5)对x5(n)进行FFT变换(N=8和N=16)
clear all;
n=0:15;%读入长度
x=sin(pi/8*n);%调用信号产生子程序产生实验信号
subplot(3,1,1);stem(n,abs(x));%调用绘图子程序(函数)绘制时间序列波形图
title('sin(pi/8*n)');
N=8;%读入长度
y1=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(3,1,2);stem(n,fftshift(abs(y1)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y1)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线
title('N=8');
N=16;%读入长度
y2=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(3,1,3);stem(n,fftshift(abs(y2)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y2)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线
title('N=16');
结果图形:
实验误差分析:
这个函数的理论FFT抽样频谱为单位冲激函数,因此只要满足抽样定理,FFT 都可以与理论图形一样的曲线。当N=8时,不满足抽样定理,因此产生了混叠失真,当N=8时,满足抽样定理,因此可得到与理论曲线一致的图形。
(6)对x6(n)进行FFT变换(N=16、N=32和N=64)
clear all;
n=0:64;%读入长度
x=cos(pi/8*n)+cos(pi/4*n)+cos(pi/16*5*n);%调用信号产生子程序产生实验信号subplot(4,1,1);stem(n,abs(x));hold on;plot(n,abs(x),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制时间序列波形图
title('cos(pi/8*n)+cos(pi/4*n)+cos(pi/16*5*n)');
N=16;%读入长度
y1=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(4,1,2);stem(n,fftshift(abs(y1)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y1)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线title('N=16');
N=32;%读入长度
y2=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(4,1,3);stem(n,fftshift(abs(y2)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y2)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线title('N=32');
N=64;%读入长度
y3=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(4,1,4);stem(n,fftshift(abs(y3)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y3)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线title('N=64');
结果图形:
实验误差分析:
这个函数的理论FFT抽样频谱为有三个不同频率分量的单位冲激函数,因此只要满足抽样定理,FFT都可以与理论图形一样的曲线。当N=16时,不满足抽样定理,因此产生了混叠失真,当N=32,64时,满足抽样定理,因此可得到与理论曲线一致的图形。
(7)对x(n)=x4(n)+x5(n)进行FFT变换(N=8和N=16)
clear all;
n=0:15;%读入长度
x4=cos(pi/4*n);
x5=sin(pi/8*n);
x=x4+x5;%调用信号产生子程序产生实验信号
subplot(3,1,1);stem(n,abs(x));hold on;plot(n,abs(x),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制时间序列波形图
title('cos(pi/4*n)+sin(pi/8*n)');
N=8;%读入长度
y1=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(3,1,2);stem(n,fftshift(abs(y1)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y1)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线
title('N=8');
N=16;%读入长度
y2=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(3,1,3);stem(n,fftshift(abs(y2)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y2)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线
title('N=16');
结果图形:
实验误差分析:
这个函数的理论FFT抽样频谱为有两个不同频率分量的单位冲激函数,因此只要满足抽样定理,FFT都可以与理论图形一样的曲线。当N=8时,不满足抽样定理,因此产生了混叠失真,当N=16时,满足抽样定理,因此可得到与理论曲线一致的图形。
(8)对x(n)=x4(n)+jx5(n)进行FFT变换(N=8和N=16)
clear all;
n=0:15;%读入长度
x4=cos(pi/4*n);
x5=sin(pi/8*n);
x=x4+x5*j;%调用信号产生子程序产生实验信号
subplot(3,1,1);stem(n,abs(x));hold on;plot(n,abs(x),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制时间序列波形图
title('cos(pi/4*n)+sin(pi/8*n)*j');
N=8;%读入长度
y1=fft(x,N);%调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT
n=0:N-1;subplot(3,1,2);stem(n,fftshift(abs(y1)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y1)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线
title('N=8');
N=16;%读入长度
y2=fft(x,N);%调用FFT 子程序(函数)计算信号的DFT n=0:N-1;subplot(3,1,3);stem(n,fftshift(abs(y2)));hold
on;plot(n,fftshift(abs(y2)),'r--');%调用绘图子程序(函数)绘制|X(k)|曲线 title('N=16'); 结果图形:
实验误差分析:
这个函数的理论FFT 抽样频谱为有两个不同频率分量的单位冲激函数,因此只要满足抽样定理,FFT 都可以与理论图形一样的曲线。当N=8时,不满足抽样定理,因此产生了混叠失真,当N=16时,满足抽样定理,因此可得到与理论曲线一致的图形。
实验思考题
(1) 在N=8时,x 2(n)和x 3(n)的幅频特性会相同吗? 为什么? N=16呢? 答:在N=8的时候,x 3(n)只是x 2(n)以它的长度8为周期,将其延拓成周期 序列然后加以移位,最后截取主值区间(n=0到8)的序列值,因此x 3(n)是x 2(n)
进行循环位移后的结果。由于序列的循环位移性质
[()][()]km
N DFT x n m W DFT x n -+=
因此,循环位移只影响到DFT 后的相频特性,而不影响幅频特性,因此x 2(n) 和x 3(n)的幅频特性会相同。
若N=16,此时,x 2(n)和x 3(n)做DFT 即为它们分别进行末尾补零后再 进行的DFT ,则此时两个经过补零以后的序列就不满足循环位移的性质,因 此x 2(n)和x 3(n)的幅频特性就会发生变化。
(2) 如果周期信号的周期预先不知道, 如何用FFT 进行谱分析?
答:若预先不知道周期信号的周期,应先适当截取M 点进行FFT ,再将截 取的长度扩大1倍重新截取,比较二者结果,若二者的差别满足分析误差的 要求,就可以近似得到该信号的频谱,假若不满足误差要求则继续加倍截取 的长度进行FFT ,直到结果满足误差要求为止。
实验二: 用窗函数法设计
FIR 数字滤波器
实验目的:
(1)熟悉矩形窗、海宁窗、汉明窗和布莱克曼窗。
(2) 掌握用上述窗函数法设计FIR 数字滤波器的原理和方法。 (3) 熟悉线性相位FIR 数字滤波器特性。
(4) 了解各种窗函数对滤波特性的影响。
实验原理和方法:
如果所希望的滤波器的理想频率响应函数为Hd(e
j ω
), 则其对应的单位脉冲
响应为
1()()2j j n
d d h n H
e e d πωωπωπ
-=
?
用窗函数w(n)将h d (n)截断, 并进行加权处理, 得到:
()()()d h n h n n ω=
h(n)就作为实际设计的FIR 数字滤波器的单位脉冲响应序列, 其频率响应函数H(e jω)为
1
()()N j j n n H e h n e ω
ω--==∑
如果要求线性相位特性, 则h(n)还必须满足:
()(1)h n h N n =±--
根据上式中的正、 负号和长度N 的奇偶性又将线性相位FIR 滤波器分成四类。
要根据所设计的滤波特性正确选择其中一类。例如,要设计线性相位低通特性,可选择h(n)=h(N-1-n)一类,而不能选h(n)=-h(N-1-n)一类。
实验内容及步骤:
(1) 复习用窗函数法设计FIR数字滤波器一节内容,阅读本实验原理,掌握设计步骤。
(2) 编写程序。
① 编写能产生四种窗函数的子程序。
② 编写主程序。
实验程序及结果:
(1)矩形窗
clear all;
n=0:1:14;
wR=ones(1,15);% 编写矩形窗
hd=sin(0.25*pi*(n-7+eps))./(pi*(n-7+eps));%读入hd(n)函数
h1=hd.*wR;%计算h(n)
N=64;
H1=fft(h1,N);%调用子程序计算H(k)
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,1);plot(w,fftshift(20*log10((abs(H1)))));%画幅度曲线
grid
xlabel('w/rad')
ylabel('20lg|H(jw)|/dB')
title('幅度曲线和相频曲线(n=15)');
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,3);plot(w,unwrap(phase(H1)));%画相频曲线
grid
xlabel('w/rad')
clear all;
n=0:1:32;
wR=ones(1,33);% 编写矩形窗
hd=sin(0.25*pi*(n-16+eps))./(pi*(n-16+eps));%读入hd(n)函数
h1=hd.*wR;%计算h(n)
N=64;
H1=fft(h1,N);%调用子程序计算H(k)
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,2);plot(w,fftshift(20*log10((abs(H1)))));%画幅度曲线
grid
xlabel('w/rad')
ylabel('20lg|H(jw)|/dB')
title('幅度曲线和相频曲线(n=33)');
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,4);plot(w,unwrap(phase(H1)));%画相频曲线grid
xlabel('w/rad')
结果图像:
(2)汉宁窗
clear all;
n=0:1:14;
wH=0.5*(1-cos(2*pi/14*n));% 编写汉宁窗
hd=sin(0.25*pi*(n-7+eps))./(pi*(n-7+eps));%读入hd(n)函数
h1=hd.*wH;%计算h(n)
N=64;
H1=fft(h1,N);%调用子程序计算H(k)
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,1);subplot(2,2,1);plot(w,fftshift(20*log10((abs(H 1)))));%画幅度曲线
grid
xlabel('w/rad')
ylabel('20lg|H(jw)|/dB');
title('幅度曲线和相频曲线(n=15)');
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,1);subplot(2,2,3);plot(w,unwrap(phase(H1)));%画相频曲线
grid
xlabel('w/rad')
n=0:1:32;
wH=0.5*(1-cos(2*pi/32*n));% 编写汉宁窗
hd=sin(0.25*pi*(n-16+eps))./(pi*(n-16+eps));%读入hd(n)函数
h1=hd.*wH;%计算h(n)
N=64;
H1=fft(h1,N);%调用子程序计算H(k)
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,1);subplot(2,2,2);plot(w,fftshift(20*log10((abs(H 1)))));%画幅度曲线
grid
xlabel('w/rad')
ylabel('20lg|H(jw)|/dB')
title('幅度曲线和相频曲线(n=33)');
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,1);subplot(2,2,4);plot(w,unwrap(phase(H1)));%画相频曲线
grid
xlabel('w/rad')
结果图像:
(3)海明窗:
clear all;
n=0:1:14;
wH=0.54-0.46*cos(2*pi*n/(14+eps));% 编写海明窗
hd=sin(0.25*pi*(n-7+eps))./(pi*(n-7+eps));%读入hd(n)函数
h1=hd.*wH;%计算h(n)
N=64;
H1=fft(h1,N);%调用子程序计算H(k)
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,1);subplot(2,2,1);plot(w,fftshift(20*log10((abs(H 1)))));%画幅度曲线
grid
xlabel('w/rad')
ylabel('20lg|H(jw)|/dB')
title('幅度曲线和相频曲线(n=15)');
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,1);subplot(2,2,3);plot(w,unwrap(phase(H1)));%画相频曲线
grid
xlabel('w/rad')
n=0:1:32;
wH=0.54-0.46*cos(2*pi*n/(32+eps));% 编写海明窗
hd=sin(0.25*pi*(n-16+eps))./(pi*(n-16+eps));%读入hd(n)函数
h1=hd.*wH;%计算h(n)
N=64;
H1=fft(h1,N);%调用子程序计算H(k)
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,1);subplot(2,2,2);plot(w,fftshift(20*log10((abs(H 1)))));%画幅度曲线
grid
xlabel('w/rad')
ylabel('20lg|H(jw)|/dB')
title('幅度曲线和相频曲线(n=33)');
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,1);subplot(2,2,4);plot(w,unwrap(phase(H1)));%画相频曲线
grid
xlabel('w/rad')
结果图像
(4)布莱克曼窗
n=0:1:14;
wB=0.42-0.5*cos(2*pi/(14+eps)*n)+0.08*cos(4*pi/(14+eps)*n);% 编写布莱克曼窗
hd=sin(0.25*pi*(n-7+eps))./(pi*(n-7+eps));%读入hd(n)函数
h1=hd.*wB;%计算h(n)
N=64;
H1=fft(h1,N);%调用子程序计算H(k)
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,1);subplot(2,2,1);plot(w,fftshift(20*log10((a bs(H1)))));%画幅度曲线
grid
xlabel('w/rad')
ylabel('20lg|H(jw)|/dB')
title('幅度曲线和相频曲线(n=15)');
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,1);subplot(2,2,3);plot(w,unwrap(phase(H1))) ;%画相频曲线
grid
xlabel('w/rad')
n=0:1:32;
wB=0.42-0.5*cos(2*pi/(32+eps)*n)+0.08*cos(4*pi/(32+eps)*n);% 编写布莱克
曼窗
hd=sin(0.25*pi*(n-16+eps))./(pi*(n-16+eps));%读入hd(n)函数
h1=hd.*wB;%计算h(n)
N=64;
H1=fft(h1,N);%调用子程序计算H(k)
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,1);subplot(2,2,2);plot(w,fftshift(20*log10((a bs(H1)))));%画幅度曲线
grid
xlabel('w/rad')
ylabel('20lg|H(jw)|/dB')
title('幅度曲线和相频曲线(n=33)');
n=0:N-1;w=2*pi/64*n;subplot(2,2,1);subplot(2,2,4);plot(w,unwrap(phase(H1))) ;%画相频曲线
grid
xlabel('w/rad')
结果图像:
实验分析:
窗函数法特点:
窗口法设计的主要优点是简单,使用方便。窗口函数大多有封闭的公式可循,性能、参数都已有表格、资料可供参考,计算程序简便,所以很实用。
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 单片机原理与应用 实验报告 学生姓名: 学号: 班级: 专业: 任课教师: 所在单位: 2013年5月
软件实验 在软件实验部分,通过实验程序的调试,使学生熟悉MCS-51的指令系统,了解程序设计过程,掌握汇编语言设计方法以及如何使用实验系统提供的调试手段来排除程序错误。 实验一清零程序 一、实验目的 掌握汇编语言设计和调试方法,熟悉键盘操作。 二、实验内容 把2000~20FFh的内容清零。 三、程序框图 四、实验过程 实验中利用MOVX语句,将外部存储器指定内容清零。利用数据指针DPTR完成数据传送工作。程序采用用循环结构完成,R0移动单元的个数,可用CJNE比较语句判断循环是否结束。 五、实验结果及分析 清零前清零后
【问题回答】清零前2000H~20FFH中为内存里的随机数,清零后全变为0。 六、实验源程序 AJMP MAIN ORG 0640H MAIN: MOV R0, #00H MOV DPL, #00H MOV DPH, #20H LOOP: MOV A, #00H MOVX @DPTR, A INC DPTR INC R0 CJNE R0, #0FFH, LOOP MOVX @DPTR, A END 实验二拆字程序 一、实验目的 掌握汇编语言设计和调试方法。 二、实验内容 把2000h的内容拆开,高位送2001h低位,低位送2002h低位,2001h、2002h高位清零,一般本程序用于把数据送显示缓冲区时用。 三、程序框图 四、实验过程 将寄存器中内容送入2000H,分别将高低四位移到低位,将高四位置零然后移入2001H 和2002H中。利用MOVX语句、DPTR指针可实现数据的传送,利用高低四位交换语句SWAP和与语句ANL可进行对高低位的清零。
实验三:交互式SQL语句的使用 1、实验目的 (1)掌握数据库对象的操作过程,包括创建、修改、删除 (2)熟悉表的各种操作,包括插入、修改、删除、查询 (3)熟练掌握常用SQL语句的基本语法 2、实验平台 使用SQL Server提供的Microsoft SQL Server Management Studio工具,交互式使用SQL语句。 3 实验容及要求 选择如下一个应用背景之一: ●学生选课系统 ●习题3、4、和5中使用的数据库 ●其它你熟悉的应用 (1)建立一个数据库和相关的表、索引、视图等数据库对象,练习对表、索引和视图的各种操作。 (2)要求认真进行实验,记录各实验用例及执行结果。 (3)深入了解各个操作的功能。 实验要求包括如下方面的容: 3.1 数据定义 1.基本表的创建、修改及删除 2.索引的创建 3.视图的创建 3.2 数据操作 完成各类更新操作包括: 1.插入数据
2.修改数据 3. 删除数据 3.3 数据查询操作 完成各类查询操作 1.单表查询 2.分组统计 3. 连接查询 4. 嵌套查询 5. 集合查询 3.4 数据操作 1.创建视图 2.视图查询 参考示例: 建立一个学生选课数据库,练习对表、视图和索引等数据库对象的各种操作。 一、数据定义 创建学生选课数据库ST,包括三个基本表,其中Student表保存学生基本信息,Course表保存课程信息,SC表保存学生选课信息,其结构如下表: 表1. Student表结构 表2. Course表结构
表3. SC表结构 1.创建、修改及删除基本表 (1)创建Student表 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(8)PRIMARY KEY, Sname CHAR(8), Ssex CHAR(2)NOT NULL, Sage INT, Sdept CHAR(20) ); (2)创建Course表 CREATE TABLE Course (Cno CHAR(4)PRIMARY KEY, Cname CHAR(40)NOT NULL, Cpno CHAR(4), Ccredit SMALLINT, ); (3)创建SC表 CREATE TABLE SC (Sno CHAR(8)FOREIGN KEY (Sno)REFERENCES Student(Sno), Cno CHAR(4), Grade SMALLINT, ); (4)创建员工表Employee
姓名XXX 班级1108301 学号xx 实验日期节次 9-11 教师签字成绩 四人无弃权表决电路 1.实验目的 1)掌握74LS20的逻辑功能和使用方法; 2)通过实验,进一步熟悉组合逻辑电路的分析与设计方法。 2.总体设计方案或技术路线 设计一个四人无弃权表决电路(多数赞成则提议通过,即三人以上包括三人),用74LS20来实现。 1)根据任务的要求,设计电路; 2)用代数化简法求出最简的逻辑表达式; 3)根据表达式,画出逻辑电路图,用标准器件(与、或、非)构成电路; 4)最后,用实验来验证设计的正确性。 3.实验电路图 1)ABCD输入端,接数据开关;Z输出端接电平指示器; 2)改变ABCD的组态,记录Z的变化,验证逻辑函数的功能及设计的正确性。 4. 仪器设备名称、型号
1)实验箱 1台2)双踪示波器 1台3)双路直流稳压电源 1台4)数字万用表 1只5)74LS20 3片5.理论分析或仿真分析结果 74LS20管脚图: 逻辑关系式: C AB D Z=ABC+BCD+ACD+ABD=AB BCDACD 逻辑图:
6.详细实验步骤及实验结果数据记录(包括各仪器、仪表量程及内阻的记录)真值表: A B C D F 00000 00010 00100 00110
7.实验结论 由真值表可知,四人无弃权表决电路设计成功,实现了预期功能。
8.实验中出现的问题及解决对策 实验过程中由于有五个与门,而每个74LS20可实现两个与门,故线路连起来相当复杂,容易混淆,故在连接电路时安排好位置,标记好引脚和接头。 9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议 此次设计是对经典四人表决电路的一次创新,利用书本上的知识和以前类似实验的设计思路进行了此次实验,锻炼了实践能力,熟悉了组合逻辑电路的设计方法。 这次的实验绝对原创的,是对以前做过的实验的一次创新,复杂了不少,锻炼了能力。 10.参考文献 [1]电工学实验教程/王宇红主编.——北京:机械工业出版社,(重印)
数字信号处理作业提交日期:2016年7月15日
实验一 维纳滤波器的设计 第一部分 设计一维纳滤波器。 (1)产生三组观测数据,首先根据()(1)()s n as n w n =-+产生信号()s n ,将其加噪(信噪比分别为20,10,6dB dB dB ),得到观测数据123(),(),()x n x n x n 。 (2)估计()i x n ,1,2,3i =的AR 模型参数。假设信号长度为L ,AR 模型阶数为N ,分析实验结果,并讨论改变L ,N 对实验结果的影响。 1 实验原理 滤波技术是信号分析、处理技术的重要分支,无论是信号的获取、传输,还是信号的处理和交换都离不开滤波技术,它对信号安全可靠和有效灵活地传递是至关重要的。信号分析检测与处理的一个十分重要的内容就是从噪声中提取信号,实现这种功能的有效手段之一是设计一种具有最佳线性过滤特性的滤波器,当伴有噪声的信号通过这种滤波器的时候,它可以将信号尽可能精确地重现或对信号做出尽可能精确的估计,而对所伴随噪声进行最大限度地抑制。维纳滤波器就是这种滤波器的典型代表之一。 维纳(Wiener )是用来解决从噪声中提取信号的一种过滤(或滤波)方法。这种线性滤波问题,可以看做是一种估计问题或一种线性估计问题。 设一线性系统的单位样本响应为()h n ,当输入以随机信号()x n ,且 ()() () x n s n v n =+,其中()s n 表示原始信号,即期望信号。()v n 表示噪声,则输出()y n 为()=()()m y n h m x n m -∑,我们希望信号()x n 经过线性系统()h n 后得到的()y n 尽可能接近 于()s n ,因此称()y n 为估计值,用?()s n 表示。 则维纳滤波器的输入-输出关系可用下面表示。 设误差信号为()e n ,则?()()()e n s n s n =-,显然)(n e 可能是正值,也可能是负值,并且它是一个随机变量。因此,用它的均方误差来表达误差是合理的,所谓均方误差最小即 它的平方的统计期望最小:222?[|()|][|()()|][|()()|]E e n E s n s n E s n y n =-=-=min 。而要使均方误差最小,则需要满足2[|()|]j E e n h ?=0. 进一步导出维纳-霍夫方程为:()()()()*(),0,1,2...xs xx xx i R m h i R m i R m h m m =-==∑ 写成矩阵形式为:xs xx R R h =,可知:1xs xx h R R -=。表明已知期望信号与观测数据的互相关函数以及观测信号的自相关函数时,可以通过矩阵求逆运算,得到维纳滤波器的
二端口网络参数的测定 一、实验目的 1.加深理解双口网络的基本理论。 2.学习双口网络Y 参数、Z 参数及传输参数的测试方法。 3.验证二端口网络级联后的传输参数与原二端口网络传输参数的关系。 二、原理说明 1.如图2-12-1所示的无源线性双口网络,其两端口的电压、电流四个变量之间关系,可用多种形式的参数方程来描述。 图2-12-1 (1)若用Y 参数方程来描述,则为 ()()()(),即输入端口短路时令,即输入端口短路时令,即输出端口短路时令,即输出端口短路时令其中0I 0I 0I 0I 12 2 2212 1 1221 2 2121 1 1122212122121111== ======+=+=U U Y U U Y U U Y U U Y U Y U Y I U Y U Y I 由上可知,只要在双口网络的输入端口加上电压,令输出端口短路,根据上面的前两个公式即可求得输入端口处的输入导纳Y 11和输出端口与输入端口之间的转移导纳Y 21。 同理,只要在双口网络的输出端口加上电压,令输入端口短路,根据上面的后两个公式即可求得输出端口处的输入导纳Y 22和输入端口与输出端口之间的转移导纳Y 12。 (2)若用Z 参数方程来描述,则为
()()()(),即输入端口开路时令,即输入端口开路时令,即输出端口开路时令,即输出端口开路时 令其中 0U Z 0U Z 0U Z 0U 12 2 2212 1 1221 2 212111122212122121111== ======+=+=I I I I I I I I Z I Z I Z U I Z I Z U 由上可知,只要在双口网络的输入端口加上电流源,令输出端口开路,根据上面的前两个公式即可求得输出端口开路时输入端口处的输入阻抗Z 11和输出端口与输入端口之间的开路转移阻抗Z 21。 同理,只要在双口网络的输出端口加上电流源,令输入端口开路,根据上面的后两个公式即可求得输入端口开路时输出端口处的输入阻抗Z 22和输入端口与输出端口之间的开路转移阻抗Z 12。 (3)若用传输参数(A 、T )方程来描述,则为 ()()()(),即输出端口短路时令,即输出端口开路时令,即输出端口短路时令,即输出端口开路时令其中0I D 0I C 0U B 0U A 221s 220 10 221s 220 10 221221=-= ===-===-=-=U I I U U I I U DI CU I BI AU U s s 由上可知,只要在双口网络的输入端口加上电压,令输出端口开路或短路,在两个端口同时测量电压和电流,即可求出传输参数A 、B 、C 、D ,这种方法称为同时测量法。 2.测量一条远距离传输线构成的双口网络,采用同时测量法就很不方便,这时可采用分别测量法,即先在输入端口加电压,而将输出端口开路或短路,在输入端口测量其电压和电流,由传输方程得 () () ,即输出端口短路时令,即输出端口开路时令00111101010======2s s s 2U D B I U R I C A I U R 然后在输出端口加电压,而将输入端口开路或短路,在输出端口测量其电压和电流,由
实验一MATLAB语言的基本使用方法 实验类别:基础性实验 实验目的: (1)了解MATLAB程序设计语言的基本方法,熟悉MATLAB软件运行环境。 (2)掌握创建、保存、打开m文件的方法,掌握设置文件路径的方法。 (3)掌握变量、函数等有关概念,具备初步的将一般数学问题转化为对应计算机模型并进行处理的能力。 (4)掌握二维平面图形的绘制方法,能够使用这些方法进行常用的数据可视化处理。 实验内容和步骤: 1、打开MATLAB,熟悉MATLAB环境。 2、在命令窗口中分别产生3*3全零矩阵,单位矩阵,全1矩阵。 3、学习m文件的建立、保存、打开、运行方法。 4、设有一模拟信号f(t)=1.5sin60πt,取?t=0.001,n=0,1,2,…,N-1进行抽样,得到 序列f(n),编写一个m文件sy1_1.m,分别用stem,plot,subplot等命令绘制32 点序列f(n)(N=32)的图形,给图形加入标注,图注,图例。 5、学习如何利用MATLAB帮助信息。 实验结果及分析: 1)全零矩阵 >> A=zeros(3,3) A = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2)单位矩阵 >> B=eye(3) B = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 3)全1矩阵 >> C=ones(3) C = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4)sy1_1.m N=32; n=0:N-1; dt=0.001; t=n*dt; y=1.5*sin(60*pi*t); subplot(2,1,1), plot(t,y); xlabel('t'); ylabel('y=1.5*sin(60*pi*t)'); legend('正弦函数'); title('二维图形'); subplot(2,1,2), stem(t,y) xlabel('t'); ylabel('y=1.5*sin(60*pi*t)'); legend('序列函数'); title('条状图形'); 00.0050.010.0150.020.0250.030.035 t y = 1 . 5 * s i n ( 6 * p i * t ) 二维图形 00.0050.010.0150.020.0250.030.035 t y = 1 . 5 * s i n ( 6 * p i * t ) 条状图形
计算机网络课程实验报告 实验5:利用Ethereal分析TCP、UDP、ICMP协议 继续学习Ethereal的使用; 利用Ethereal分析TCP、UDP和ICMP协议。 TCP协议采用了哪些机制保证可靠数据传输。(3分) 数据重传和数据确认应答机制 Traceroute的工作过程,用自己的话来描述,200字以内,超过酌情扣分。 (4分) 构造数据包,来检查到达一个主机时经过了哪些路由。主机发送给目的地址的数据包的TTL是从1逐个递增的,而数据包每到达一个路由器,它的TTL值就会减1,当TTL减到0时,该数据包被取消,传回一个数据包给主机,我们就能捕获这个路由器的IP地址了。如果收到"超时错",表示刚刚到达的是路由器,而如果收到的是"端口不可达" 错误,表示刚刚到达的就是目的主机,路由跟踪完成,程序结束。 阐述一下为什么应用程序开发者会选择将应用程序运行在UDP而不是TCP 之上?(3分) UDP没有拥塞控制机制,发送方可以以任何速率向下层注入数据。很多实时应用是
可以容忍一定的数据丢失的,同时又对速率有很高要求(比如在线视频播放),这时开发者会倾向选择UDP协议,避免使用TCP协议的拥塞控制机制产生的分组开销。 实验过程: 使用Ethereal分析TCP协议: (15分)得分:抓取本机与https://www.sodocs.net/doc/3a15389994.html,/ethereal-labs/alice.txt通信过程中的网络数据包。根据操作思考以下问题: 客户服务器之间用于初始化TCP连接的TCP SYN报文段的序号(sequence number)是多少?在该报文段中,是用什么来标示该报文段是SYN报文段的? Seq=0 Flags中的syn位为1,ack位为0,说明是syn报文段 服务器向客户端发送的SYNACK报文段序号是多少?该报文段中,Acknowledgement字段的值是多少?https://www.sodocs.net/doc/3a15389994.html,服务器是如何决定此值 的?在该报文段中,是用什么来标示该报文段是SYNACK报文段的? Seq=0 Ack=1,服务器根据客户端发送的SYN报文的Seq值加一后得到此值 Flags中的Ack和Syn位都为1,所以是SYNACK报文
实验三订购数据库 (一)数据定义 一、基本表操作 1.建立基本表 1)创建仓库表,由以下属性组成:仓库号(CHAR 型),城市(CHAR 型),面积(INT 型)。其中仓库号为主码,并且有面积>0 的限定条件 2)创建职工表,由以下属性组成:仓库号(CHAR型),职工号(CHAR型),工资(INT型)。其中职工号为主码,仓库号为外码,工资的限定条件为1000<=工资<=5000。 3)创建供应商表,由以下属性组成:供应商号(CHAR型),供应商名(CHAR型),地址(CHAR 型)。其中供应商号为主码。 4)创建订购单表,由以下属性组成:职工号(CHAR型),供应商号(CHAR型),订购单号(CHAR 型),订购日期(CHAR型)。其中订购单号为主码,职工号和供应商号为外码。 2.修改基本表 1)往订购单表中增加一个新的属性“完成日期”,DATETIME型,并且允许为空值。 2)将职工表中的工资属性类型改为SMALLINT 型。 3)删除刚才在订购单表中加入的“完成日期”属性。 二、索引操作 1.建立索引 1)在订购单表上建立关于供应商号的普通索引supidx。 2)在订购单表的多个字段建立索引sup_empidx,先按照供应商号升序索引,然后按照职工号升序索引。 2.删除索引 1)删除订购单表上的索引supidx。 2)删除订购单表上的索引sup_empidx。 (二)数据操作 一、插入数据 1)向仓库表插入下列数据:WH1,北京,370 WH2,上海,500 WH3,广州,200 WH4,武汉,400 2)向职工表插入下列数据:WH2,E1,1220 WH4,E2,1270 WH1,E3,1210 WH2,E4,1250 WH3,E5,1200 WH3,E6,1230 WH1,E7,1250 3)向供应商表插入下列数据: S1,利民电子元件厂,上海 S2,联华电子公司,武汉 S3,振华电子厂,西安
姓名 班级 学号 实验日期 节次 教师签字 成绩 影响RLC 带阻滤波器性能参数的因素的研究与验证 1.实验目的 (1)学习带阻滤波器的设计方法 (2)测量RLC 带阻滤波器幅频特性曲线 (3)研究电阻、电容和品质因素Q 对滤波器性能的影响 (4)加深对滤波器滤波概念的理解 2.总体设计方案或技术路线 (1)理论推导,了解滤波器的主要性能参数及与滤波器性能有关的因素 (2)设计RLC 带阻滤波器电路图 (3)研究电阻R 对于滤波器参数的影响 (4)研究电容C 对于滤波器参数的影响 (5)研究电感L 对于滤波器参数的影响 (6)合理设计实验测量,结合电容C 和电感L 对滤波器参数的影响 (7)将实际测量结果与理论推导作对比,并分析实验结果 3.实验电路图 R1V- V+
4.仪器设备名称、型号 函数信号发生器 1台 FLUKE190-104数字便携式示波表 1台 十进制电阻箱 1只 十进制电容箱 1只 十进制电感箱 1只 5.理论分析或仿真分析结果 带阻滤波器是指能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器,与带通滤波器的概念相对。 理想带阻滤波器在阻带内的增益为零。带阻滤波器的中心频率f o,品质因素Q和抑制带宽BW之间的关系为 仿真结果: R=2000Ω C=0.01uf L=0.2H
R=500Ω C=0.01uf L=0.2H
R=2000Ω C=0.05uf L=0.2H
R=2000Ω C=0.01uf L=0.1H R=2000Ω C=0.01uf L=0.5H
改变R时对比图 改变C时对比图 改变L时对比图 6.详细实验步骤及实验结果数据记录(包括各仪器、仪表量程及内阻的记录) (1)电阻R对于滤波器参数的影响 任务1:电路如图所示,其中信号源输出Us=5V,电容C=0.01uF,电感L=0.2H,根据下表所示,选择不同电阻值测量输出幅频特性
武汉工程大学 数字信号处理实验报告 姓名:周权 学号:1204140228 班级:通信工程02
一、实验设备 计算机,MATLAB语言环境。 二、实验基础理论 1.序列的相关概念 2.常见序列 3.序列的基本运算 4.离散傅里叶变换的相关概念 5.Z变换的相关概念 三、实验内容与步骤 1.离散时间信号(序列)的产生 利用MATLAB语言编程产生和绘制单位样值信号、单位阶跃序列、指数序列、正弦序列及随机离散信号的波形表示。 四实验目的 认识常用的各种信号,理解其数字表达式和波形表示,掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法,掌握序列的简单运算及计算机实现与作用,理解离散时间傅里叶变换,Z变换及它们的性质和信号的频域分
实验一离散时间信号(序列)的产生 代码一 单位样值 x=2; y=1; stem(x,y); title('单位样值 ') 单位阶跃序列 n0=0; n1=-10; n2=10; n=[n1:n2]; x=[(n-n0)>=0]; stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('单位阶跃序列');
实指数序列 n=[0:10]; x=(0.5).^n; stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('实指数序列');
正弦序列 n=[-100:100]; x=2*sin(0.05*pi*n); stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('正弦序列');
随机序列 n=[1:10]; x=rand(1,10); subplot(221); stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('随机序列');
实验三完整性及视图、索引 视图是基于某个查询结果的一个虚拟表,只是用来查看数据的窗口而已。索引能够提供一种以一列或多列的值为基础迅速查找数据表(或视图)中行的能力,用来快速访问数据表(或视图)中的数据。触发器是一种特殊的存储过程,它在特定语言事件发生时自动执行,通常用于实现强制业务规则和数据完整性。 【实验目的】 掌握MySQL视图、索引的使用,理解什么是数据库的完整性。 【实验要求】 1、每完成一个任务,截取全屏幕快照1~3作为中间步骤和结果的贴图,粘贴在最后的实验报告中。 2、除了使用我们提供的数据外还要自己向表中添加些新数据,以保证每个查询结果不为空集,或计数结果不为0。 3、思考题可以选做,作为优秀加分的依据。 【实验任务】 1、创建一个视图,该视图为每门课程的平均成绩,视图包括的列有课程号 及平均成绩,并用利用该视图查询所有课程的平均成绩,要求给出课程号、课程名及平均成绩。
2、创建一个视图,该视图为每门课程的平均成绩,视图包括的列有课程号、 课程名及平均成绩,并用利用该视图查询所有课程的平均成绩,要求给出课程号、课程名及平均成绩。
3、为院系代码表(dept_code)创建基于“院系代码”列的索引。 4、为教室信息表(classroom_info)创建基于room_id列的惟一索引并插入一 条room_id列与表中已有的值重复的数据,观察系统的反馈。
5、重新修改表stud_info、lesson_info及stud_grade,修改的容为: ①为三表增加主码约束,stud_info的主码为stud_id,lesson_info的主码为 course_id,stud_grade的主码为stud_id、course_id。
姓名XXX 班级1108301 学号11108301xx 实验日期 6.5 节次9-11 教师签字成绩 四人无弃权表决电路 1.实验目的 1)掌握74LS20的逻辑功能和使用方法; 2)通过实验,进一步熟悉组合逻辑电路的分析与设计方法。 2.总体设计方案或技术路线 设计一个四人无弃权表决电路(多数赞成则提议通过,即三人以上包括三人),用74LS20来实现。 1)根据任务的要求,设计电路; 2)用代数化简法求出最简的逻辑表达式; 3)根据表达式,画出逻辑电路图,用标准器件(与、或、非)构成电路; 4)最后,用实验来验证设计的正确性。 3.实验电路图 1)ABCD输入端,接数据开关;Z输出端接电平指示器; 2)改变ABCD的组态,记录Z的变化,验证逻辑函数的功能及设计的正确性。 4. 仪器设备名称、型号 1)实验箱 1台 2)双踪示波器 1台 3)双路直流稳压电源 1台 4)数字万用表 1只 5)74LS20 3片
5.理论分析或仿真分析结果 74LS20管脚图: 逻辑关系式: C AB D Z=ABC+BCD+ACD+ABD=AB BCDACD 逻辑图:
6.详细实验步骤及实验结果数据记录(包括各仪器、仪表量程及内阻的记录)真值表:
7.实验结论 由真值表可知,四人无弃权表决电路设计成功,实现了预期功能。 8.实验中出现的问题及解决对策 实验过程中由于有五个与门,而每个74LS20可实现两个与门,故线路连起来相当复杂,容易混淆,故在连接电路时安排好位置,标记好引脚和接头。 9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议 此次设计是对经典四人表决电路的一次创新,利用书本上的知识和以前类似实验的设计思路进行了此次实验,锻炼了实践能力,熟悉了组合逻辑电路的设计方法。 这次的实验绝对原创的,是对以前做过的实验的一次创新,复杂了不少,锻炼了能力。 10.参考文献 [1]电工学实验教程/王宇红主编.——北京:机械工业出版社,2009.8(2012.1重印)
实验一 MATLAB 仿真软件的基本操作命令和使用方法 实验容 1、帮助命令 使用 help 命令,查找 sqrt (开方)函数的使用方法; 2、MATLAB 命令窗口 (1)在MATLAB 命令窗口直接输入命令行计算3 1)5.0sin(21+=πy 的值; (2)求多项式 p(x) = x3 + 2x+ 4的根; 3、矩阵运算 (1)矩阵的乘法 已知 A=[1 2;3 4], B=[5 5;7 8],求 A^2*B
(2)矩阵的行列式 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9],求A (3)矩阵的转置及共轭转置 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9],求A' 已知B=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i], 求B.' , B' (4)特征值、特征向量、特征多项式 已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4] ,求矩阵A的特征值、特征向量、特征多项式;
(5)使用冒号选出指定元素 已知:A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];求A 中第3 列前2 个元素;A 中所有列第2,3 行的元素; 4、Matlab 基本编程方法 (1)编写命令文件:计算1+2+…+n<2000 时的最大n 值;
(2)编写函数文件:分别用for 和while 循环结构编写程序,求 2 的0 到15 次幂的和。
5、MATLAB基本绘图命令 (1)绘制余弦曲线 y=cos(t),t∈[0,2π]
(2)在同一坐标系中绘制余弦曲线 y=cos(t-0.25)和正弦曲线 y=sin(t-0.5), t∈[0,2π] (3)绘制[0,4π]区间上的 x1=10sint 曲线,并要求: (a)线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号; (b)坐标轴控制:显示围、刻度线、比例、网络线 (c)标注控制:坐标轴名称、标题、相应文本; >> clear;
Harbin Institute of Technology 天线原理实验报告 课程名称:天线原理 班级: 姓名: 学号: 同组人: 指导教师: 实验时间: 实验成绩: 注:本报告仅供参考 哈尔滨工业大学
一、实验目的 1. 掌握喇叭天线的原理。 2. 掌握天线方向图等电参数的意义。 3. 掌握天线测试方法。 二、实验原理 1. 天线电参数 (1).发射天线电参数 a.方向图:天线的辐射电磁场在固定距离上随空间角坐标分布的图形。 b.方向性系数:在相同辐射功率,相同距离情况下,天线在该方向上的辐射功率密度Smax与无方向性天线在该方向上的辐射功率密度S0之比值。 c.有效长度:在保持该天线最大辐射场强不变的条件下,假设天线上的电流均匀分布时的等效长度。 d.天线效率:表征天线将高频电流或导波能量转换为无线电波能量的有效程度。 e.天线增益:在相同输入功率、相同距离条件下,天线在最大辐射方向上的功率密度Smax与无方向性天线在该方向上的功率密度S0之比值。 f.输入阻抗:天线输入端呈现的阻抗值。 g.极化:天线的极化是指该天线在给定空间方向上远区无线电波的极化。 h.频带宽度:天线电参数保持在规定的技术要求范围内的工作频率范围。 (2).接收天线电参数:除了上述参数以外,接收天线还有一些特有的电参数:等效面积和等效噪声温度。 a.等效面积:天线的极化与来波极化匹配,且负载与天线阻抗共轭匹配的最佳状态下,天线在该方向上所接收的功率与入射电波功率密度之比。 b.等效噪声温度:描述天线向接收机输送噪声功率的参数。 2. 喇叭天线 由逐渐张开的波导构成,是一种应用广泛的微波天线。按口径形状可分为矩形喇叭天线与圆形喇叭天线等。波导终端开口原则上可构成波导辐射器,由于口径尺寸小,产生的波束过宽;另外,波导终端尺寸的突变除产生高次模外,反射较大,与波导匹配不良。为改善这种情况,可使波导尺寸加大,以便减少反射,又可在较大口径上使波束变窄。 (1).H面扇形喇叭:若保持矩形波导窄边尺寸不变,逐渐张开宽边可得H面扇
注意:在粘贴截图时请保留窗口完整标题,但只需保留关键界面,多余的空白界面请删除。 一、实验课时:4 二、实验目的 (1) 掌握使用T-SQL语句创建、删除数据库的方法。 (2) 掌握使用T-SQL语句创建、修改、删除表的方法。 (3) 掌握使用T-SQL语句创建、删除数据库完整性约束条件的方法。 (4) 掌握使用T-SQL语句对表添加、修改、删除数据的方法。 (5) 掌握使用T-SQL语句创建、修改、删除、查询视图的方法。 三、实验要求 (1) 使用SQL Server 2008查询分析器。 (2) 严格依照操作步骤进行。 (3) 在本地服务器中创建和管理数据库。 四、实验环境 (1) PC机。 (2) SQL Server 2008。 五、实验内容及步骤(请特别注意实验步骤:第6项的第1小项,即“插入数据”操作必须在第4项以前执行) ??? 1.使用Transact-SQL语句创建JOBS数据库,数据库名格式为 JOBS_SunYu(即JOBS_你的中文名字拼音) CREATE Database JOBS_DengZhiPeng;
2.使用Transact-SQL语句创建JOBS数据库包含的所有表 EMPLOYEE CREATE TABLE EMPLOYEE( EMPNO SMALLINT NOT NULL, SUPNAME VARCHAR(50)NOT NULL, FORENAMES VARCHAR(50)NOT NULL, DOB DATE NOT NULL, ADDRESS VARCHAR(50)NOT NULL, TELNO CHAR(10)NOT NULL, DEPNO SMALLINT NOT NULL ); JOBHISTORY CREATE TABLE JOBHISTORY( EMPNO SMALLINT NOT NULL, POSITION VARCHAR(50)NOT NULL, STARDATE DATE NOT NULL, ENDDATE DATE NULL, SALARY INT NOT NULL ); COURSE CREATE TABLE COURSE( COURSENO SMALLINT NOT NULL, CNAME VARCHAR(50)NOT NULL, CDATE DATE NOT NULL ); DEPARTMENT CREATE TABLE DEPARTMENT( DEPNO SMALLINT NOT NULL, DNAME VARCHAR(50)NOT NULL, LOCATION VARCHAR(10)NOT NULL, HEAD SMALLINT NOT NULL ); EMPCOURSE CREATE TABLE EMPCOURSE( EMPNO SMALLINT NOT NULL,
数字逻辑电路与系统上机实验报告 实验一组合逻辑电路的设计与仿真 学校:哈尔滨工业大学 院系:电信学院通信工程系 班级:1205102 学号:11205102 姓名: 哈尔滨工业大学
实验一组合逻辑电路的设计与仿真 2.1 实验要求 本实验练习在Maxplus II环境下组合逻辑电路的设计与仿真,共包括5个子实验,要求如下:
2.2三人表决电路实验 2.2.1 实验目的 1. 熟悉MAXPLUS II原理图设计、波形仿真流程 2. 练习用门电路实现给定的组合逻辑函数 2.2.2 实验预习要求 1. 预习教材《第四章组合逻辑电路》 2. 了解本次实验的目的、电路设计要求 2.2.3 实验原理 设计三人表决电路,其原理为:三个人对某个提案进行表决,当多数人同意时,则提案通过,否则提案不通过。 输入:A、B、C,为’1’时表示同意,为’0’时表示不同意; 输出:F,为’0’时表示提案通过,为’1’时表示提案不通过; 波形仿真。 2.2.4 实验步骤 1. 打开MAXPLUS II, 新建一个原理图文件,命名为EXP2_ 2.gdf。 2. 按照实验要求设计电路,将电路原理图填入下表。
制输入信号A、B、C的波形(真值表中的每种输入情况均需出现)。 4. 运行仿真器得到输出信号F的波形,将完整的仿真波形图(包括全部输入输
2.3 译码器实验 2.3.1实验目的 熟悉用译码器设计组合逻辑电路,并练习将多个低位数译码器扩展为一个高位数译码器。 2.3.2实验预习要求 1. 预习教材《4-2-2 译码器》一节 2. 了解本次实验的目的、电路设计要求 2.3.3实验原理 译码器是数字电路中的一种多输入多输出的组合逻辑电路,负责将二进制码或BCD码变换成按十进制数排序的输出信息,以驱动对应装置产生合理的逻辑动作。商品的译码器品种较多,有2-4线、3-8线、4-10线及4-16线等。本实验练习对双2-4线译码器74LS139的扩展,并用其实现特定的组合逻辑。74LS139包含两个2-4线译码器,其输入输出如下: 74LS139中译码器1真值表如下: 74LS139中译码器2真值表如下:
信息科学与技术学院本科三年级 数字信号处理实验报告 2011 年12 月21日
实验一 序列的傅立叶变换 实验目的 进一步加深理解DFS,DFT 算法的原理;研究补零问题;快速傅立叶变换 (FFT )的应用。 实验步骤 1. 复习DFS 和DFT 的定义,性质和应用; 2. 熟悉MATLAB 语言的命令窗口、编程窗口和图形窗口的使用;利用提供的 程序例子编写实验用程序;按实验内容上机实验,并进行实验结果分析;写出完整的实验报告,并将程序附在后面。 实验内容 1. 周期方波序列的频谱试画出下面四种情况下的的幅度频谱,并分析补零后,对信号频谱的影响。 实验结果: 60 ,7)4(;60,5)3(; 40,5)2(;20,5)1()] (~[)(~,2,1,01 )1(,01,1)(~=========±±=???-+≤≤+-+≤≤=N L N L N L N L n x DFS k X m N m n L m N L m N n m N n x ) 52.0cos()48.0cos()(n n n x ππ+=
2. 有限长序列x(n)的DFT (1) 取x(n)(n=0:10)时,画出x(n)的频谱X(k) 的幅度; (2) 将(1)中的x(n)以补零的方式,使x(n)加长到(n:0~100)时,画出 x(n)的频谱X(k) 的幅度; (3) 取x(n)(n:0~100)时,画出x(n)的频谱X(k) 的幅度。利用FFT 进行谱分析 已知:模拟信号 以t=0.01n(n=0:N-1)进行采样,求N 点DFT 的幅值谱。 请分别画出N=45; N=50;N=55;N=60时的幅值曲线。 实验结果: ) 8cos(5)4sin(2)(t t t x ππ+=
计算机网络与通信实验报告(一)学号姓名班级报告日期 2015.04.15 实验内容网络常用命令的使用 实验目的1.熟悉网络命令的使用,例如ping,tracert,netstat,ipconfig等,对结果进行分析判断。 2.熟悉dns的层次查询,以及smtp协议。 实验预备知识结合实验报告相关知识以及老师课堂演示、笔记。 实验过程描述1.按照实验报告步骤所指,一步步熟悉ping tracert ipconfig 等网络命令,并对结果进行相应分析、截图。 2.Dns层次查询时,首先网上搜索全球13 个根域名服务器的ip,选择其中一个ip 对学校主页https://www.sodocs.net/doc/3a15389994.html, 进行层次分析,依次进行cn https://www.sodocs.net/doc/3a15389994.html, https://www.sodocs.net/doc/3a15389994.html, https://www.sodocs.net/doc/3a15389994.html, 的域名分析,最终得到主页ip,然后使用ping命令ping得主页ip 相比较,结果一致,查询成功。 3.熟悉掌握SMTP协议。Dos 命令下依次输入telnet相关命令,并使用事先转换成base64 的用户名、密码登陆邮箱。登陆成功后给自己的邮箱发送信息,最后退出。操作、邮箱截图如下。 实验结果见表格下方截图。 实验当中问题及解决方法1、telnet命令刚开始dos无法识别,属于不认识的命令。上网查询资料后,在控制面板中设置后成功解决。 2、熟悉SMTP协议时,telnet 登陆邮箱并发送信件,期间出现好多错误,比如单词拼写错误,指令错误。重复多次后最终成功实现。 成绩(教师打分)优秀良好及格不及格
实验相关截图 一、网络命令的使用 1.ping 命令
2.tracert 命令
姓名班级学号 实验日期节次教师签字成绩 定时器和计时器 1.实验目的 (1)用555定时器构成1s,10s和60s的定时器。 (2)用两个161芯片构成一个1分钟以内的计时器。 2.总体设计方案或技术路线 (1)通过调节RC的大小来调节555输出脉冲的周期,在低电平触发端2连高电平A,当按下按钮再松开时,就输入了高电平。输出端3连接指示灯。 (2)两个161芯片组成60进制计数器,将两个161芯片的输出连接数码显示管。输入连接到1赫兹的脉冲上。 3.实验电路图 定时1s
定时10s 定时60s
计时器电路4.仪器设备名称、型号和技术指标 555定时器一个 74LS161芯片两个 电阻:240kΩ一个 910kΩ一个 3MΩ一个 3.9MΩ一个 4.7MΩ两个 电容: 1μF一个 2.2μF两个 四引脚LED数码显示管两个 直流稳压电源 1Hz时钟脉冲输入源 实验箱 5.理论分析或仿真分析结果 理论分析:
(1)定时器电路:开关在未动作时是闭合的,连在高电平上,按下开关,开关断开, 接入低电平,然后迅速恢复到闭合状态,输入了一个脉冲,555定时器开始定时,根据555单稳态触发器输出脉冲的宽度公式RC t p 1.1=,通过调节电阻R 和电容C 的值使脉冲的周期为1s,10s 和60s. 当R=910k Ω,C=1μF 时,s t p 001.110101.91.165=???=- 当R=3.9M Ω+240k Ω=4.14M Ω,C=2.2μF 时,s t p 02.10102.21014.41.166=????=- 当R=4.7M Ω×2+3M Ω=12.4M Ω,C=4.4μF 时, s t p 016.60104.41024.11.167=????=- 6. 详细实验步骤及实验测量数据记录(包括各仪器、仪表量程及内阻的记录) 安装555芯片、74LS00和两个74LS161芯片,调节直流稳压电源输出5V 电压,接到实验箱上。 (1)将555芯片的8引脚和4引脚相连,再连接到+5V 电源上,将1引脚接地,将8引脚连接910k Ω电阻上,将电阻另一侧连接到6引脚,将6引脚连接到7引脚,将7引脚连接到1μF 电容上,再将电容另一侧接地。将2引脚接逻辑开关A ,将5引脚连接到0.01μF 电容上,再将电容另一侧接地。将引脚3连接到电平指示灯上。 开通直流稳压电源,按下逻辑开关A ,记录电平指灯点亮的时间,为1.0s 。 关闭直流电源。 将3.9M Ω和240k Ω的电阻串联,将连在910k Ω两端的导线连接到两个串联电阻上,将连接在1μF 电容两端的导线连接到2.2μF 电容两端,并将电容接地。 开通直流稳压电源,按下逻辑开关,记录时间9.7s 。 关闭直流电源。 将两个4.7M Ω和一个3M Ω电阻串联,用它代替3.9M Ω240k Ω串联电阻连入到电路中,将两个2.2μF 电容并联。 开通直流稳压电源,按下逻辑开关,记录时间为58.8s 。 关闭直流电源。 (2)将两个161芯片的16引脚连到+5V 电源上,将8引脚接地。将74LS00芯片的14引脚接到+5V 电源,7引脚接地。将第一个161芯片的2引脚接到1Hz 的时钟脉冲上,11、12、13、14引脚分别连到第二个数码显示管的D 、C 、B 、A 上,并11和13引脚连接到00芯片的1和2引脚,将00芯片的3引脚连接到第一个161的1引脚和第二个161的2引脚;将第二个161芯片的11、12、13、14引脚连接到第一个数码显示管的D 、C 、B 、A 上将12