Matlab信号处理工具箱是一系列基于MATLAB数值计算环境的信号处理函数集合，涵盖了信号生成、滤波器设计、参数模型建立以及频谱分析等广泛应用场景。信号处理工具箱允许用户通过时间向量输入和输出信号，并可以表示连续和离散信号。连续信号，也就是模拟信号，是时间和幅度都连续的，而数字信号则是时间和幅度离散的。在计算机处理之前，模拟信号需通过采样和量化转换为数字信号。 信号生成部分讲解了如何利用Matlab的函数生成各类信号。例如，使用sin和cos函数可以生成正弦波和余弦波。同时，Matlab提供特定函数如square和sawtooth来生成周期方波和锯齿波。此外，周期sinc函数可以通过diric函数来实现，而高斯调整正弦脉冲信号可以通过gauspuls函数生成。扫频信号则可以使用chirp函数按照特定方式产生。 详细来说，生成特定参数的余弦波需要使用cos函数，并指定时间长度、频率、幅度和初始相位。周期方波的生成依赖于square函数，该函数允许指定周期和占空比，而锯齿波则可以通过sawtooth函数来生成，且可通过WIDTH参数指定三角波的最大值出现位置。周期sinc函数的生成则利用diric函数，其需要输入一个向量X和一个正整数N来指定分割份数。高斯调整正弦脉冲信号的生成依赖于gauspuls函数，该函数允许用户自定义中心频率、相对带宽和可选的频带边缘处的参考水平。扫频信号的生成可以通过chirp函数实现，该函数可以设定频率变化的方式和范围。 Matlab信号处理工具箱的函数和命令为信号处理提供了一种强大的方式，使用户能够通过简单的函数调用来实现复杂的信号处理任务。通过这些工具，用户可以轻松地对信号进行分析和设计，实现信号的模拟、转换和分析等功能。

摘  要：直接数字频率合成技术是一种新型的信号产生方法，是现代信号源的发展方向。该系统由FPGA 控制模块、键盘、LED 显示组成，结合DDS 的结构和原理，采用SOPC 和DDS 技术，设计出具有频率设置功能的多波形信号发生器。以Altera 公司的CycloneⅡ的核心器件EP2C35 为例，NIOS ⅡCPU 通过读取按键的值，实现任意步进、不同波形的输出显示功能。 　　0 引 言 　　直接数字频率合成( Dir ect Dig ital Frequency Synthesis，DDS) 是一种新型的频率合成技术，它把信号发生器的频率稳定度、准确度提高到与基准频率相同的水平，并且可以 直接数字频率合成（DDS）是一种先进的信号生成技术，它通过数字化的方式来合成任意频率的波形，从而提高了信号源的频率稳定性和精度。DDS的核心在于相位累加器、频率控制字和查找表（ROM），这三者共同作用于波形生成。 DDS的基本工作流程如下：频率控制字K在每个时钟周期累加到相位累加器中，相位累加器的输出作为ROM的地址，ROM中存储的是不同波形（如正弦、方波、三角波、锯齿波）的数据。相位累加器的值对应于波形的相位，通过取模操作确保相位值在0到2π之间变化。读取ROM中的数据，经过D/A转换器转化为模拟信号，然后通过低通滤波器平滑处理，最终生成所需的连续波形。 在SOPC（System on a Programmable Chip，可编程芯片上的系统）技术中，DDS信号发生器的设计可以更加灵活和高效。SOPC允许在单个FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）中集成处理器、存储器和其他逻辑功能，提高了系统集成度。例如，使用Altera公司的Cyclone II系列器件EP2C35，结合嵌入式NIOS II CPU，可以通过读取键盘输入来控制DDS的参数，实现频率、相位和波形的选择。 在本文的设计中，系统由FPGA控制模块、键盘接口、LED显示和D/A转换器组成。FPGA负责执行相位累加等数字逻辑操作，而NIOS II CPU则处理控制任务，如读取按键值，控制DDS输出特定频率和波形的信号。10位加法器与10位寄存器级联形成的累加器模块，可以处理较大的相位范围。存储波形数据的ROM中预先存储了不同波形的样本点，根据相位累加器的输出地址读取相应数据。D/A转换器如AD9742，可以将数字信号转换为模拟信号，经过低通滤波器进一步平滑，生成实际输出的模拟波形。 SOPC架构的优势在于减少了外部扩展电路的需求，提高了系统的稳定性和抗干扰能力，并且节省了硬件资源。此外，这种设计允许在不改变硬件的情况下，通过软件更新来修改或扩展DDS的功能，增强了系统的可配置性和适应性。 基于SOPC的DDS信号发生器设计结合了现代微电子技术的灵活性和DDS的高性能，为通信、测试测量等领域提供了高效、精确的信号源解决方案。通过FPGA的可编程特性，设计人员能够根据具体应用需求定制信号发生器的功能，从而满足多变的工程需求。

习题课内容 1. (a) 试利用x(n)的z变换求nx(n)的z变换。 (b)若一个时域离散线性时不变系统的单位取样响应为h(n),输入序列x(n)是一周期为N的序列，输出序列y(n)具有什么样的性质？请予以证明。 2007年期末考试卷（A卷）第1题

ug471_7Series_SelectIO_中文版_2025年内容概要：本文档为Xilinx 7系列FPGA的SelectIO资源用户指南，详细介绍了I/O架构、电气特性、时序控制及高级逻辑资源的使用方法。重点涵盖SelectIO的DCI（数控阻抗）技术，支持在HP I/O Bank中实现驱动器阻抗匹配和片上并联端接，提升信号完整性并减少外部元件需求。文档还详细说明了IDELAY和ODELAY延迟资源、ISERDESE2和OSERDESE2串并/并串转换器的配置与操作模式，包括时钟管理、数据采样、位宽扩展及Bitslip功能，支持DDR、QDR和DDR3等高速存储器接口。此外，提供了I/O原语列表、DCI级联配置、VCCO电压设置及设计实现建议。; 适合人群：从事FPGA硬件设计、高速接口开发及信号完整性优化的工程师，具备一定数字电路和FPGA开发经验的技术人员；适用于需要深入理解7系列FPGA I/O特性的设

开关磁阻电机(SRM)的位置传感器增加了电机结构的复杂性,且由于传感器分辨率的限制,导致系统高速运行性能下降。现有的检测方案大部分依赖于开关磁阻电机模型,起动和低速难以解决磁链积分误差问题。采用了一种新型的激励脉冲法控制方案,提出并分析了无位置传感器SRM控制策略,并在三相12/8极15 kW开关磁阻电机上进行实验验证。实验结果表明,该方案无需任何电机模型和参数,实现了开关磁阻电机的无位置传感器控制,具有良好的静动态性能。

本次提供的资源是关于MATLAB编程实现2FSK信号调制与解调（非相干解调）的项目。下载并解压后，可以找到MATLAB源码，进入sydgy工程。首次运行该工程时，可能会出现数组内存被占满的情况。若遇到此问题，可在MATLAB命令行输入“clear all”并回车，即可清除内存中的变量，解决该问题。 在当前科技迅猛发展的大背景下，数字通信技术已经成为了信息传递的重要手段。而频移键控（FSK）调制技术作为数字通信中的一种基本调制方式，在工程和科研中扮演着不可或缺的角色。2FSK，即二进制频移键控，是FSK的一种，它通过改变载波频率的大小来表示二进制数字信号“0”和“1”。相较于其他调制方式，2FSK因其简单易实现、抗干扰性能好等特点，在无线通信、数据传输等领域得到了广泛的应用。 MATLAB（Matrix Laboratory的缩写）是一个由MathWorks公司推出的高性能数值计算和可视化软件。它的编程语言和开发环境对算法、数据可视化、数据分析以及数值计算的实现提供了极高的便利性。在通信系统的设计与仿真中，MATLAB以其强大的工具箱功能，如信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）和通信工具箱（Communications Toolbox），提供了一系列的函数和仿真模块，可以高效地模拟和分析通信系统的行为，从而帮助工程师和研究人员在实际搭建硬件系统之前，对系统性能进行评估和优化。 在本项目中，我们将学习如何使用MATLAB来实现2FSK信号的调制与非相干解调。非相干解调指的是解调过程中不需要使用与调制过程中相位一致的参考载波信号。这种方法的优势在于简化了接收端的电路设计，降低了系统的复杂度，尤其是在频率偏差或相位误差较大的环境下，仍然能够保持较好的性能。 具体到工程文件中，包含了以下两个文件：其一是关于资源下载地址的文档，另一则是包含下载密码的文本文件。文档中很可能详细说明了如何下载所需资源，以及在解压后如何在MATLAB中运行和调试所给源码的具体步骤。下载密码则可能被用于获取项目的完整资源，确保用户在下载或使用资源时的身份验证和安全性。 在进行2FSK信号调制与非相干解调的仿真实验时，我们首先需要创建二进制数据序列，然后通过2FSK调制算法将这些数据映射到两个不同的频率上。在接收端，通过非相干解调的方式，使用带通滤波器分别提取出代表“0”和“1”的不同频率分量，再通过判决逻辑恢复出原始的数字信号。MATLAB环境下，我们可以利用内置的函数和可视化工具，直观地观察到调制和解调过程中信号波形的变化，评估系统的性能指标，如误码率（BER）等。 本项目除了提供实用的MATLAB编程实践之外，还能够加深我们对数字通信系统中信号调制与解调原理的理解，为后续深入研究通信理论与技术打下坚实的基础。同时，掌握MATLAB在通信系统仿真中的应用技巧，对于通信工程、电子信息等相关专业的学生和工程师来说，都是非常有价值的技能。 通过本次项目的学习和实践，我们可以掌握2FSK调制与非相干解调的方法，熟练使用MATLAB进行数字通信系统的仿真，并了解通信系统的实际工作原理及其性能评估方法，为未来在通信领域的深入研究和工程实践奠定基础。

内容概要：本文介绍了基于MATLAB GUI平台使用窗函数法设计FIR数字滤波器的方法及其在声音信号降噪方面的应用。文中详细讲解了从选择窗函数到设计滤波器的具体流程，以及对含噪声声音信号进行数字滤波处理的技术细节。通过对降噪前后声音信号的时域和频域分析，评估了不同窗函数对滤波效果的影响。此外，还提供了实际操作指南，即解压缩相关文件并运行m文件来启动GUI工具，使用户能够快速上手并应用于实际项目中。 适合人群：从事音频处理、通信工程等领域工作的技术人员，尤其是那些希望深入了解数字滤波技术和MATLAB编程的人士。 使用场景及目标：适用于需要对音频或其他类型的电信号进行预处理（如去噪）的研究或工程项目。主要目的是帮助用户掌握如何利用MATLAB GUI平台高效地设计FIR数字滤波器，并通过实验验证不同窗函数的选择对于最终滤波效果的影响。 其他说明：文中提到的操作方法简单易行，附带完整的源代码，便于读者跟随教程动手实践。同时强调了理论与实践相结合的学习方式，鼓励读者探索更多关于窗函数特性和应用场景的知识。

随着城市机动车数量的不断增加，传统的交通信号控制器已经无法满足日益增长的城市交通需求。在现代城市交通管理中，寻求更高集成度、智能化控制的交通信号系统变得尤为重要。在这样的背景下，基于FPGA的交通信号控制器设计成为了一个热门的研究课题。 FPGA，即现场可编程门阵列，是一种可以通过软件编程实现硬件功能的半导体器件。它具有高集成度、高效能、易于编程和可重复配置的特点，非常适合用于实现复杂的逻辑控制。利用FPGA开发的交通信号控制器能够降低硬件成本，提高系统的可靠性和灵活性。 本文介绍了一种基于FPGA的交通信号控制器的设计方案。通过使用QuartusII软件，将复杂的交通控制逻辑用VHDL语言编程实现，并在FPGA上进行硬件描述和集成。设计过程中包括了设计输入、综合、定时分析、验证和功能仿真等多个环节，确保了控制器设计的准确性和稳定性。 交通信号控制器的主要功能是通过逻辑控制算法，实现对交通信号灯的智能化管理。在设计中，首先需要对交通流量数据进行采集和分析，然后根据一定的算法调整交通信号灯的时序，以期达到减少交通拥堵、提高道路通行能力的目的。在本文的设计中，特别强调了系统的集成性和智能化控制的重要性，使得该控制器能够适应不同时间段的交通需求变化。 系统的设计采用了从上至下的电子设计方法，这种设计方法从系统功能需求开始，层层分解直至硬件实现，有助于提高设计效率和降低设计复杂度。与此同时，采用软件设计技术实现硬件功能，使得系统集成和调试更为便捷。 实验结果表明，基于FPGA的交通信号控制器不仅在功能上满足了预期目标，而且具有良好的实用性和推广价值。它不仅适用于城市路口的交通控制，还可以扩展到更复杂的交通管理系统中。此外，由于FPGA具备可重复编程的特性，因此在面对未来交通系统升级和扩展需求时，具有很大的灵活性和可适应性。 基于FPGA的交通信号控制器设计是现代电子设计技术与智能交通控制需求相结合的产物。该设计不仅提高了交通信号控制的智能化水平，还为城市交通管理的现代化提供了有力的技术支撑。随着城市交通问题的日益严峻，此类技术的推广和应用将具有非常重要的社会意义和经济价值。

在数字通信系统中，衡量信号质量的一个重要指标是误码率（BER，Bit Error Rate），它反映了信号在传输过程中发生错误的比例。然而，BER测试虽然对于普通用户来说非常有用，能够提供整体系统性能的评估，但它对于工程师来说，却缺乏足够信息以帮助找到造成错误的具体原因。因此，工程师在分析和诊断高速串行链路信号质量问题时，通常需要依赖更为直观的工具，而眼图正是其中的关键工具。 眼图是一种在数字示波器上显示的图形，它通过将重复的数字信号的信号幅度在特定的时间窗口内叠加显示，可以直观地展示信号的品质。当信号通过一个理想的无失真通道传输时，眼图呈现出清晰的“眼睛”形状。如果信号受到干扰或噪声的影响，眼图将会变得模糊，眼睑变窄，甚至可能闭合。这种变化可以给工程师提供关于系统性能问题的直接线索，如信号的抖动情况、幅度失真、时钟偏差等。眼图因此成为了数字通信/网络工程师不可或缺的分析工具。 BER（误码率）测试通常需要昂贵的设备和复杂的设置，而且测试结果只能提供一种总体评估，对于问题的诊断和分析帮助不大。相比之下，眼图测试的设备要求较低，并且能够提供信号质量的更直观和详细信息。例如，Tektronix的CSA8000示波器能够通过设置采样时间长度，产生时间抖动和幅度变化的直方图，列出每个参数的统计数据，如均值、中值和方差。通过这些统计数据，工程师可以估算BER，虽然它不能达到BER测试的精度，但它提供了一种快速判断系统是否正常运行的方法。 抖动是高速串行链路中影响信号质量的一个重要因素，它分为随机性抖动（RJ）和确定性抖动（DJ）。随机性抖动是由多种不确定因素引起的，可以用高斯随机变量来描述。而确定性抖动通常由于硬件缺陷、布线不当、同步问题等具体可识别的原因产生，其范围和特性相对有限。通过分析眼图，工程师可以分别对随机抖动和确定性抖动进行评估，例如，通过直方图和概率密度函数来估计误码发生的概率。 在实际应用中，眼图测试和BER测试是互补的。虽然眼图无法提供精确的BER测试精度，但它能够指导工程师快速找到问题的根本原因，如设备故障、设计缺陷、信号完整性问题等。而BER测试则能够给出系统的整体性能指标。因此，在进行信号质量分析时，首先使用眼图对信号进行初步的快速评估，再结合BER测试的综合结果，可以更有效地分析和解决高速串行链路的信号质量问题。 在本篇文档中，还提到了高斯随机变量模型，这是描述随机抖动行为的一种常用方法。高斯随机变量在数学上易于处理，且很多现象能够用高斯分布来良好地建模。通过对采样点的建模，可以得到条件误码概率，这为通过眼图进行误码概率估算提供了理论基础。对于确定性抖动的分析，可以通过对采样值取平均来消除随机抖动的影响，从而分离出确定性抖动的成分，并进一步计算出新的方差来估算BER。 通过眼图和BER测试的结合使用，可以对高速串行链路的信号质量进行综合分析。眼图提供了一种直观有效的工具来诊断信号问题，而BER测试则能够给出整体性能的量化指标。对于工程师而言，理解这两个工具的特点和应用，对于提升高速串行链路的性能和稳定性至关重要。

基于小波在时-频两域均能表征信号局部特征的特点,采用小波分解和小波包分解对掘进机三方向振动信号进行分解重构,比较sym4小波,sym5小波和小波包对振动信号的去噪能力,选择sym4对振动信号进行处理,获取掘进机振动信号的特征频率和振动峰值,掘进机截割头的主振频率在2~4 Hz内,振动峰值在11 gn左右。