信号与系统
课程设计报告
学院电气与电子工程学院
班级
学号
姓名
目录
一设计概述
1 设计题目………………………………………………3
2 设计目的………………………………………………3
3 具体步骤………………………………………………3
4 实现方法………………………………………………4
二设计目标…………………………………………………4
三设计内容
1 原理学习………………………………………………4
1.1循环卷积…………………………………………..5
1.2离散卷积…………………………………………..5
2 程序流程图……………………………………………6
3 c语言编程与计算
3.1 c语言程序………………………………………...7
3.2计算结果…………………………………………..8
4 验证计算结果
4.1 验算循环卷积……………………………………9
4.2 验算离散卷积……………………………………9
四体会与感想……………………………………………..10
五参考文献………………………………………………..10
一 设计概述
设计题目： 循环卷积和离散卷积的计算机计算
设计目的： 通过理论课的学习和自己查阅资料学习，能掌握不少理论知识和实际应用知识。对于一个未来的工程技术人员来说，如何运用所学知识去分析和解决实际问题至关重要，本课程设计的目的也正是如此。信号与系统课程设计是本专业学生在校学习期间第一次进行的设计，对学生的独立的工作能力及灵活运用所学知识分析问题和解决问题的能力是一次很好的锻炼机会，是培养电气技术人员的一个重要坏节。通过设计，学生应培养和掌握正确的设计思想和认真负责的设计态度设计应结合实际进行，力求准确、实用和可靠。
具体步骤： 1 明确设计目的、任务及内容
2 分析离散卷积与循环卷积的特点与不同
3 画出程序流程图
4 用C语言编程并计算
5用所学知识验证该计算结果
6 分析与体会
实现方法： 通过学习课本及参阅相关书籍以及网络，从理论上分析离散卷积和循环卷积的特点；学习用Word设计程序流程图，C语言编程进行计算，并验证计算结果。
二 设计目标
设有两离散序列
和
，则两序列的循环卷积和离散卷积分别为:
画出计算此两卷积的程序框图，并用C语言编写计算程序，计算出结果。
学生用C语言编程，分析计算结果。
三 设计内容
离散卷积和循环卷积的计算机计算
1 原理学习
卷积关系最重要的一种情况，就是在信号与线性系统或数字信号处理中的卷积定理。利用该定理，可以将时间域或空间域中的卷积运算等价为频率域的相乘运算，从而利用FFT等快速算法，实现有效的计算，节省运算代价。
1.1 循环卷积
循环卷积比起线性卷积，在运算速度上有很大的优越性，它可以采用快速傅里叶变换（FFT）技术，若能利用循环卷积求线性卷积，会带来很大的方便。一般情况下，n≧N时x[n]*v[n]并不等于零，x[n]*v[n]的N点DFT和这些值不一致。因此，有必要定义一种卷积运算，使得n=0,1，…，N-1之外的卷积信号x[n]*v[n]等于零，这就引出循环卷积的概念。离散卷积和循环卷积之间的唯一区别是：用折叠位移（模N）信号代替了离散卷积式中的折叠位移信号。
对于循环卷积来说，不仅要知道这两组数而且要确定N值。
1.2离散卷积
信号与线性系统中，定义x[n],v[n],其卷积为 
计算离散卷积时，首先将x[n],v[n]中的离散时间序号n改为i，得到信号x[i],v[i]，下一步确定v[n-i]和乘积x[i]v[n-i]。信号v[n-i]是信号v[i]的反折和平移，通过对x[i]v[n-i]中的i求和即可计算出来，式中i取一定范围的的整数。
计算离散卷积时需要用户输入x[n]和v[m]的值，这样便可以得到所要求的离散卷积的值
3 c语言编程与计算
3.1 c语言程序
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
void main()
{
int i,j;
i=j=0;
int t;
static float a[100],b[100],c[200];
printf("计算循环卷积y\n");
printf("请输入N的值\n");
scanf("%d",&t);
printf("请输入x[n]\n");
for(i=0;i<=t-1;i++)
scanf("%f",&a[i]);
printf("请输入v[m]\n");
for(i=0;i<=t-1;i++)
scanf("%f",&b[i]);
for(j=0;j<=t-1;j++)
for(i=0;i<=t-1;i++)
if((j-i)>=0)
c[j]+=a[i]*b[j-i];
else if((j-i)<0)
c[j]+=a[i]*b[j-i+t];
printf("循环卷积y[n]为\n");
for(j=0;j<=t-1;j++)
printf("y[%d]=%f\n",j,c[j]);
int n,m,k,q;
n=m=k=q=0;
static float x[100],y[100],z[200];
printf("计算离散卷积y\n");
printf("请输入x[n]的长度\n");
scanf("%d",&n);
printf("请输入v[m]的长度\n");
scanf("%d",&m);
printf("请输入x[n]\n");
for(k=0;k<=n-1;k++)
scanf("%f",&x[k]);
printf("请输入v[m]\n");
for(k=0;k<=m-1;k++)
scanf("%f",&y[k]);
for(q=0;q<=m+n-2;q++)
for(k=0;k<=n-1;k++)
if((q-k)>=0)
z[q]+=x[k]*y[q-k];
printf("离散卷积y[n]为\n");
for(q=0;q<=m+n-2;q++)
printf("y[%d]=%f\n",q,z[q]);
printf("其余值均为0\n");
getch();
}
3.2计算结果
4 验证计算结果
4.1 验算循环卷积
=x[0]v[0]+x[1]v[2]+x[2]v[1]=11, n=0
y[n]=x[n] ③v[m] =x[0]v[1]+x[1]v[0]+x[2]v[2]=11, n=1
=x[0]v[2]+x[1]v[1]+x[2]v[0]=14, n=2
4.2 验算离散卷积
阵列方法：
1 2 3
3 2 1
3 2 1
6 4
9
3 8 14
y[0]=3，n=0
y[1]=8, n=1
y[n]=x[n]*v[n]= y[2]=14, n=2
y[3]=8,n=3
y[4]=3,n=4
其他为0
验算结果与编程计算结果一致。
四 体会与感想
在本次课程设计中，通过运用信号与系统、Word以及c语言的有关知识，对所学的内容有了更为清楚的认识，学会了如何利用图书馆、网络及各种常用软件，了解研究报告的格式。
我们不仅要学好学校里所学到的知识，还要不断从生活中，实践中学其他知识，不断地从各方面武装自已，才能在竞争中突出自已，表现自已。在这次实践中，我感受很深的一点是，在学校理论的学习很多，而且是多方面的，几乎是面面俱到；而在实际工作中，可能会遇到书本上没学到的，又可能是书本上的知识一点都用不上的情况。
总而言之，在课程设计过程中受益匪浅，不仅巩固了以前学习过的知识，还学习到了新知识，而且学以致用，将所学知识转化成了实际应用。
五 参考书目
1.Fundamentals of Signals and Systems -Using the Web and MATLAB
Edward W.Kamen Bonnie S.Heck著 科学出版社
2. 中文版office2003实用教程 徐贤军 著 清华大学出版社
3.《c程序设计（第三版）》 谭浩强 著 清华大学出版社
第二篇：华科电气 电力电子课程设计报告
电力电子课程设计
实 验 报 告
姓 名
学 号
专业班号
目 录
一、单端反激电源原理及本实验电路原理…………………………3
二、主电路元件及变压器的计算与设计……………………………8
三、实验数据…………………………………………………………10
四、试验分析…………………………………………………………10
五、实验心得体会……………………………………………………11
一、单端反激电源原理及本实验电路原理
1、概述
本实验是多种电力电子知识的综合，包括了单端反激电源原理、整流桥原理、触发原理、闭环控制原理等。以下我们一次介绍。
2、单端反激电源原理
（a）反激变换器——开关管导通时电源将电能转为磁能储存在电感（变压器）中，当开关管关断时再将磁能变为电能传送到负载。
（b）单端变换器——变压器磁通仅在单方向变化。
（a）T导通时的关系式
N1*为正，D1截止 ，
（b）T阻断时的关系式
(c)综合通、断两种情况的关系式
1）在T阻断期结束，T再次开始导通的瞬间，电流从N2的转到N1绕组的电流初值为i10 ，所以
2） 稳态运行时在一个周期TS中增加的磁通应等于减少的磁通量 ，所以得到输出直流电压平均值
3） N1绕组的最大电流：
（d）关系式
N2绕组的最小电流
电流i2不断流的条件i2min≥0，所以有
开关管阻断、D1导通时承受的正向电压
3、其他原理
1、整流桥
将交流电压整流为直流电压。
由于有纹波影响，通常需要LC滤波。
2、触发器
由发光二极管LED和光控晶闸管LAT组成
光电耦合隔离较变压器隔离电磁干扰小
SCR只要求有脉冲电流触发其开通，脉冲
电流Ig上升沿要陡，强触发数值要足够
大（脉冲足以使SCR立即开通）
3、闭环控制原理
用电压反馈技术使光耦触发电路跟踪输出电压，从
而，在输出端电压大时控制开关管，减小输出电压，
反之类推。从而起到稳压作用。
4、本实验电路原理
电路原理简述如下：
（1）保险丝接在输入端，防止短路等电路故障。
（2）负温热敏电阻能平衡温度升高造成的电阻升高。
（3）整流桥将交流转化为直流方波。
（4）直流方波经过变压器后，与副边1成单端反激变换器。
（5）且通过闭环控制，将输出电压与某电压作比较，从而控制光耦，进而控制开关管。
（6）同时，与副边2所得方波，经过光耦触发电路控制，将其作为触发电压，从而驱动开关管，使单端反激变换器工作。
（7）其余电容、电感起滤波稳压等作用。
二、主电路元件及变压器的计算与设计
1、主电路元件表
电路板安装说明：
1． 印制电路板上C!、C2、L1不安装，用短接线将J1、J2、J3短接；
2． D1不安装；D5*不安装，短接，若做成充电电路，需安装D5；
3． CN1、CN2插件不安装
4． R4不安装，要短接；L2自制电感，3～5匝。
2、变压器的计算与设计
输入电压：65~265VAC
额定输出电压5VDC；
额定负载电流为2A。
变压器参数：
原边：64匝
副边1：3匝
副边2：7匝
磁芯资料
LP3 μ=2000~2500
Bm=300mT
三、实验数据
空载时：
负载时：
四、试验分析
对于空载情况，我们通过实验所得的数据显示，随着输入电压的增大，其输出电压时恒定的，这表明空载时，单端反激电源是稳压的。
对于负载情况，随着电压的增大，其输出电压有微小的增大，但在误差范围内，其确实是稳压的。我认为，由于其负载并非如空载时的输出电阻大（空载时输出电压无限大），再加上本身其输出特性并非很好，有输出纹波，所以没能像空载时的效果好，只是在误差范围内能稳压。
从理论上分析，由于输入的电压为交流，经过整流桥后，输出的直流电压大小是与输入的交流电压有关的，再经过单端反激电路，其最终的电压还是与输入电压有关的。（因为单端反激输出电压为 ）。但是，由于该电路采用了闭环控制，即把输出电压与某一电压比较后，再输入到光耦，从而控制开关管来调节占空比，进而使电压恒定。
通过实验，我也验证了这个稳压特性。
五、实验心得体会：
通过这一次的课程设计，我对电力电子的相关知识有了深刻的认识、对制作电力电子器件有了大致的了解，同时加深了对单端反激、整流、触发电路等知识的了解和掌握，同时通过实践，对以上内容有了更深刻的认识，有效地将书本知识和实际情况联系起来
很快我们就要步入社会，面临就业了，就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们，更多的是需要我们自己去观察、学习。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。随着科学的迅猛发展，新技术的广泛应用，会有很多领域是我们未曾接触过的，只有敢于去尝试才能有所突破，有所创新。这次课程设计带给我的，不全是我所接触到的那些操作技能，也不仅仅是通过几项工作所要求我们锻炼的几种能力，更多的则需要我们每个人在课程设计结束后根据自己的情况去感悟，去反思，勤时自勉，有所收获，使这次课程设计达到了真正目的，同时让我认识到没有文化、没有本领、懒惰，就注定你永远是社会的最底层！但同时社会又是美好的，只要你肯干、有进取心，它就会给你回报、让你得到自己想要的！
课程设计是大学里必不可少的一项内容，一直以来，我们作为学生，只是一味地获取知识，真正实践的机会少之又少。所谓“读万卷书，行万里路”，大学生读的书不一定上万卷，但却不少，从小一直读到大，而行的路却太少了。所以我觉得课程设计具有重大的意义，它提供我们实践的机会，从中去发觉自己所学的与真正应用的是不相符的，是不是在大学里学的知识出了校园就用不上。通过实践，可以了解自己与理想的差距，在以后的学习中，可以有侧重地弥补某些方面的不足。
总之，这次实践是有收获的，自己也有许多心得体会。感受颇深的一点是，理论学习是业务实践的基础，但实践与理论的阐述又是多么的不同，在学习的闲暇之间，一定要实际运用理论知识，在实践中验证知识，发现知识。此次课程设计，愉快而难忘，虽然结束，但学习与实践永不会结束。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！