【最新】信号与控制实验报告-实用word文档 (17页)

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信号与控制实验报告
电气学科大类
201X 级
《信号与控制综合实验》课程
实验报告
(基本实验一:信号与系统基本实验)
同组者2 号专业班号
指导教师日期
实验成绩评阅人
实验评分表
目录
实验一：常用信号的观察 (6)
实验任务与目的 (6)
总体方案设计………………………………………6 方案实现和具体设计…………………………………7 实验设计与实验结果…………………………………7 结果分析与讨论………………………………………8 实验二：零输入、零状态及完全响应……………………………9 实验任务与目的………………………………………9 总体方案设计…………………………………………9 方案实现和具体设计…………………………………10实验设计与实验结果…………………………………10 结果分析与讨论………………………………………11 实验三：无源与有源滤波器………………………………………12 实验任务与目的………………………………………12 总体方案设
计................................................12 方案实现和具体设计.......................................13 实验设计与实验结果.......................................13 结果分析与讨论.............................................20 实验四：LPF、HPF、BPF、BEF间的变换..............................21 实验任务与目的..............................................21 总体方案设计 (22)
方案实现和具体设计.......................................22 实验设计与实验结果.......................................23 结果分析与讨论.............................................32 实验五：信号的采样与恢复实验.......................................34 实验任务与目的.............................................34 总体方案设计................................................34 方案实现和具体设计.......................................34 实验设计与实验结果.. (34)
结果分析与讨论 (42)
实验六：调制与解调实验................................................42 实验任务与目的.............................................42 总体方案设计................................................42 方案实现和具体设计 (43)
实验设计与实验结果…………………………………43 结果分析与讨论………………………………………45 实验七：信号的产生、收集、处理、变换
和基于MATLAB的分析 (47)
实验任务与目的 (48)
总体方案设计................................................48 方案实现和具体设计.......................................49 实验设计与实验结果.......................................56 结果分析与讨论 (57)
实验结论.....................................................................58 心得与自我评价............................................................59 参考文献 (60)
实验一常用信号的观察
一、实验任务与目的
学习使用函数发生器和示波器，用示波器观察常用的信号，如：正弦波、方波、三角波、锯齿波及一些组合函数波形，了解其波形和特点，并用示波器进行测
量得到幅度、频率等参数。

二、总体方案设计
用数字式示波器观察周期信号以及非周期信号的波形，并用数学表达式（时间
的函数）和函数图形（即为信号的波形）的形式描述。

三、方案实现和具体设计
1．连接函数发生器和数字示波器，接通函数发生器和数字示波器电源。

2．调节函数发生器选择正弦波、方波、三角波和锯齿波，用示波器观察并记录波形，同时选择不同的频率，观察并记录输出波形的变化。

四、实验设计与实验结果
1．正弦波信号
（图见下页）
图1-1 正弦波信号Vi=1.5*sin(1000πt)，其中 f=500Hz Vp-p=3V
2．方波信号
T?1.58,0?t???2图1-2 方波信号 Vi= ?，其中f=500Hz Vp-p=3.16V
T??1.58,?t?T?2?
3.三角波信号
图1-3 三角波信号，其中f=500Hz Vp-p=3.10V
4. 锯齿波信号
图1-4 锯齿波信号，其中f=478.5Hz Vp-p=3.08V
五、结果分析与讨论
本次实验为常用信号的观察，实验原理和操作都较为简单，我们熟悉了示波器
和函数发生器的使用，为下面的实验做好了准备。

实验二零输入、零状态及完全响应
一、实验任务和目标
学习掌握零输入响应、零状态响应和完全响应的原理，设计一个能观测三者的电路图，用示波器观测该电路的零输入响应、零状态响应和完全响应的动态曲线，同时提高设计实验电路的能力。

二、总体方案设计(实验教程P29~30，下同)
R1R2
图2-1 零输入响应、零状态响应和完全响应的实验电路图
图 2-2 零输入响应、零状态响应和完全响应曲线
其中：①零输入响应②零状态响应③完全响应
三、方案实现和具体设计（P30）
1.连接数字示波器、实验电路板和函数发生器，接通各部分电源。

2.通过两个开关K1 和K2的闭合/断开来设置电路工作状态（零输入/零状
态/完全），用示波器观察输出（电容电压）的零输入响应、零状态响应和完全响应，记录波形和当前响应时的各开关的状态。

四、实验设计与实验结果
1．闭合开关Ks，K2，断开K1，电容充电到5V后，断开开关K2，电容放电，得到零输入响应曲线。

图2-3 零输入响应曲线 Vm=5V
2．闭合Ks，K1，断开K2，电容充电，得到零状态响应曲线。

图2-4 零状态响应曲线 Vm=11V
3．闭合开关K2，电容充电至5V，断开K2，闭合K1，得到完全响应曲线。

图2-5 完全响应曲线 Vm=11V
五、结果分析与讨论
实验所得波形与理论估计较为切合，基本符合预期。

本实验探讨零输入、零状态及完全响应，通过改变电路上的开关组合状态，形成所需的输出电路，输出对应的响应波形，并在数字示波器上显示出来，从而读出电压幅值。

通过本次试验，我们进一步熟悉了产生零状态响应、零输入响应和全响应的电路，对三种响应有了直观的认识。