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1、信号与系统（652001，652002）实验教学大纲01教学单位名称：仪器科学与电气工程学院02实验中心名称：电子电工实验教学中心03课程名称：信号与系统04课程代码：652001，65200205课程类别：学科基础课06课程性质：必修07课程学时：64学时，其中含实验6学时08课程学分：409面向专业：测控技术与仪器专业，电气工程及其自动化专业10实验课程的教学任务、要求和教学目的（1）教学任务：信号与系统是测控技术与仪器、电气工程及其自动化两个专业共同的学科基础课，依据吉林大学仪器专业培养目标，确定了“信号与系统”专业基础课程定位：“培养和提高学生的仪器系统综合集成设计和创新实践能力”。掌
2、握利用Matlab编程技巧，理解信号频谱分析与数字滤波器设计的核心。（2）教学要求：熟悉Matlab编程环境，掌握信号表示与显示；编写频谱分析程序，包括连续信号的数字采样，频谱分析，对周期信号和非周期信号进行频谱分析，观察混叠或泄露现象。编写FIR数字滤波器设计程序，分析滤波器频率特性，掌握滤波器工作原理。（3）教学目的：帮助学生掌握信号与系统基础知识，特别是频谱分析与滤波器设计方法，理解采样定理、混叠和泄露，认识频谱分析与数字滤波器的作用。11学生应掌握的实验技术及实验能力（1）熟悉Matlab编程环境，掌握基本的编程能力，包括数组、函数调用和画图等命令；（2）掌握频谱分析函数fft的用法；
3、（3）掌握连续信号的数字采样方法，可通过计算机实现连续信号的频谱分析；（4）掌握数字滤波器设计的基本技术指标参数计算与设计方法。12开设实验项目计划内6学时完成3个实验项目。计划外16学时，可从2个选做项目中任选。实验项目名称、类型、学时分配等见下表。每组1人，每次32组（组的划分与实验仪器设备的套数有关）同时进行。课外实验项目是面向对专业课程实验有浓厚兴趣又有精力的同学开设的，采用学生个人提出申请，获批准后，按约定时间到实验室自主完成，独立记载课外实验学分，每个课外实验申请人数不超过5人。开设实验项目一览表实验项目编号实验项目名称实验类型实验性质实验学时每组人数首次开出年月65200101M
4、atlab基础实验验证性必做2220150465200102Matlab平台下的信号频谱分析实验（仿真）设计性必做2120150465200103Matlab平台下的数字滤波器基础实验（仿真）设计性必做2120150465200104数字信号发生器软面板设计设计性选做8520100465200105FIR数字滤波器平台设计设计性选做8520100413实验教材或指导书或主要参考资料1 Alan V. OPPENHEIM, Alan S. Willsky,信号与系统（精简版），西安交通大学出版社，20122 Vinay K. Ingle, John G. Proakis，数字信号处理-应用MAT
5、LAB（英文影印版），科学出版社，20093 吴湘淇，肖熙，郝晓莉，信号、系统与信号处理的软硬件实现, 电子工业出版社,20024 测控技术与仪器专业实验指导书14考核要求、考核方式及成绩评定标准学生的实验考核按实验预习、实验操作及完成情况、实验报告三个环节进行，分别占总成绩的10%，60%和30%。指导教师根据以上三点，综合考查每名学生的3个实验，最终评定出信号与系统实验成绩。课外实验项目成绩评定采用指导老师验收检查和审阅报告方式，分别占总成绩的70%和30%，由指导教师和所在实验室共同认定学分（课外实验8学时为0.5学分），向学院提交成绩单，登录学生课外实践学分。15执笔人朱凯光 教授，刘
6、长胜 副教授16制定日期20131120317审核人陈祖斌 教授18审核日期2013120419学院审定程序说明2013版教学大纲均由承担教学工作的教学团队制订，经教学团队负责人及所在教学系审核，报学院教学委员会审定并批准后，予以执行。20学院审定日期20131205信号与系统（652001，652002）实验项目卡1No字段名填写内容1课程名称信号与系统A、B2课程编号652001，6520023实验项目名称Matlab基础实验4实验项目编号65200101，652002015网络实验06每组人数27计划学时数28实验性质必做9实验目的熟悉Matlab编程环境，掌握编程技巧，为后续实验与实践
7、教学奠定基础。10实验内容1.了解Matlab数据类型，编写Matlab程序，产生正弦序列，单位脉冲序列，矩形序列；2.掌握采样定理及其在信号与系统实验中的应用；3.采用多种画图方式画出连续与离散的信号波形。11实验原理利用Matlab的矩阵处理方式，实现多种信号产生及显示功能。12实验类型1.演示性；2.验证性；3.综合性；4.设计性；5.研究性。13实验者层次本科生14实验仪器设备装有Matlab软件的计算机。15实验套数3216开出时间20150417教学单位名称仪器科学与电气工程学院18教学单位编号142819实验单位名称电子电工实验教学中心20实验中心编号14280121实验地名称李
8、四光实验楼计算机辅助设计实验室22实验地编号李四光实验楼44423一次性材料品名无24一次性材料无25面向专业测控技术与仪器、电气工程及其自动化26实验项目卡制定人朱凯光 教授27实验项目卡审核人陈祖斌 教授 信号与系统（652001，652002）实验项目卡2No字段名填写内容1课程名称信号与系统A、B2课程编号652001,6520023实验项目名称Matlab平台下的信号频谱分析实验（仿真）4实验项目编号65200102，652002025网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的帮助学生掌握信号频谱分析方法，理解采样定理、混叠和泄露，认识频谱分析的作用。10实验内容1
9、.编写频谱分析程序，包括连续信号的数字采样，频谱分析和图形显示；2.计算和绘制周期信号和非周期信号的频谱；3.观察混叠或泄露现象；4.观察含噪信号的频谱。11实验原理利用采样定理、离散傅里叶变换，以及离散傅里叶变换与其它傅里叶变换和傅里叶级数的关系，实现连续周期及非周期信号的频谱计算。12实验类型1.演示性；2.验证性；3.综合性；4.设计性；5.研究性。13实验者层次本科生14实验仪器设备装有Matlab软件的计算机。15实验套数3216开出时间20150417教学单位名称仪器科学与电气工程学院18教学单位编号142819实验单位名称电子电工实验教学中心20实验中心编号14280121实验地
10、名称李四光实验楼计算机辅助设计实验室22实验地编号李四光实验楼44423一次性材料品名无24一次性材料无25面向专业测控技术与仪器、电气工程及其自动化26实验项目卡制定人朱凯光 教授27实验项目卡审核人陈祖斌 教授信号与系统（652001，652002）实验项目卡3No字段名填写内容1课程名称信号与系统A、B2课程编号652001，6520023实验项目名称Matlab平台下的数字滤波器基础实验4实验项目编号65200103,652002035网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的分析滤波器频率特性，在学习滤波器工作原理的基础上，掌握滤波器设计方法。10实验内容1.设计数
11、字滤波器的技术指标参数；2.根据技术指标参数，利用fir1函数，进行简单滤波器设计；3.画出设计的滤波器的频率特性；4.通过设计输入信号，验证滤波器设计效果；5.进一步分析和掌握滤波器设计思想。11实验原理通过fir1函数功能，设计fir滤波器，通过将多种窗函数截断理想滤波器的单位冲激响应，获取所设计的滤波器的单位冲激响应。12实验类型1.演示性；2.验证性；3.综合性；4.设计性；5.研究性。13实验者层次本科生14实验仪器设备装有Matlab软件的计算机。15实验套数3216开出时间20150417教学单位名称仪器科学与电气工程学院18教学单位编号142819实验单位名称电子电工实验教学中
12、心20实验中心编号14280121实验地名称李四光实验楼计算机辅助设计实验室22实验地编号李四光实验楼44423一次性材料品名无24一次性材料无25面向专业测控技术与仪器、电气工程及其自动化26实验项目卡制定人朱凯光 教授27实验项目卡审核人陈祖斌 教授信号与系统（652001，652002）实验项目卡4No字段名填写内容1课程名称信号与系统A、B2课程编号652001，6520023实验项目名称数字信号发生器软面板设计4实验项目编号65200104,652002045网络实验06每组人数57计划学时数88实验性质选做9实验目的掌握Matlab的GUI设计技巧，设计任意波形信号输出，并给出其时
13、域频域特征，增强设计结果的可操作性；通过这一设计，实现软信号发生器，训练信号与系统软件整体设计的能力。10实验内容1.设计数字信号发生器的软面板；2.根据菜单选择，不仅实现典型信号的时域、频域输出，而且要能够实现任意信号的时域、频域输出；3.任意信号的定义方式：文件方式；4.信号的时域长度、幅度、采样率、频率等可选。11实验原理通过GUI界面控制输入参数，基于采样定理，根据输入参数，设定信号的频率、采样频率、幅度等信息，实现多种信号的时域、频域输出与分析。12实验类型1.演示性；2.验证性；3.综合性；4.设计性；5.研究性。13实验者层次本科生14实验仪器设备装有Matlab软件的计算机。15实验套数1016开出时间20150417教学单位名称仪器科学与电气工程学院18教学单位编号142819实验单位名称电子电工实验教学中心20实验中心编号14280121实验地名称李四光实验楼计算机辅助设计实验室22实验地编号李四光实验楼44423一次性材料品名无24一次性材料无25面向专业测控技术与仪器、电气工程及其自动化26实验项目卡制定人朱凯光 教授
