信号与测试技术实验一
广东工业大学《测试技术与信号分析》测试实验报告
测试技术与信号处理实验报告机械转子底座的振动测量和分析一、实验目的1．掌握磁电式速度传感器的工作原理、特点和应用。
2．掌握振动的测量和数据分析。
二、实验内容和要求先利用光电式转速传感器测量出电机的转速；然后利用磁电式速度传感器测量机械转子底座在该电机转速下的振动速度；对测量出的振动速度信号进行频谱分析；找出振动信号的主频与电机转速之间的关系。
三、实验步骤1．启动实验程序“机械转子系统的振动测量.exe”; 输入个人信息，也可以启动之后通过单击“修改”按钮修改个人信息。
2．单击“采样设置”按钮，输入采集卡连接磁电速度传感器的采样通道号，批量采样频率（建议设为10KHz）、批量采样点数（建议设为10000）。
3．打开转子电机的电源，单击“单点采样”。
4．旋转调节旋钮改变转子的转速,观察图形区显示的磁电速度传感器采集到的转子底座振动信号；如果振动信号比较小，可适当提高转子的转速。
5．转子转速的测量：(1) 单击“采样设置”按钮，输入采集卡连接光电转速传感器的采样通道号、批量采样频率（建议值为10KHz）、批量采样点数（建议值为10000）。
(2) 单击“批量采样”按钮，开始采样；采样完成之后，采集到的波形信号会显示在图形窗口，系统会自动计算出转子的速度并显示出来。
记录下此时的转子的转速（单位：r/s）。
(3) 再重复步骤(2)测量2次。
以三次测量的平均值作为此时转子的转速。
转速的测量结果单点采样采集通道6,测量3组数据6．振动信号的测量和频谱分析：(1) 单击“采样设置”按钮，输入采集卡连接磁电速度传感器的采样通道号、批量采样频率（建议设为10KHz）、批量采样点数（建议设为10000）。
(2) 单击“批量采样”按钮，开始采样；采样完成之后，采集到的波形信号会显示在图形窗口。
如果信号不正常，重复点击“批量采样”按钮(3) 单击“保存”按钮，将采集到的磁电传感器的信号数据保存为文本文件。
文件必须保存到“C:\ExperiData\”目录下。
阻尼测试实验报告
阻尼测试实验报告测试实验报告机械工程测试技术实验报告实验一信号分析与测量装置特性仿真实验1信号分析虚拟实验实验目的1．理解周期信号可以分解成简谐信号，反之简谐信号也可以合成周期性信号；2.加深理解几种典型周期信号频谱特点；3.通过对几种典型的非周期信号的频谱分析加深了解非周期信号的频谱特点。
实验原理信号按其随时间变化的特点不同可分为确定性信号与非确定性信号。
确定性信号又可分为周期信号和非周期信号。
本实验是针对确定性周期信号和非周期信号进行的。
1、周期性信号的描述及其频谱的特点任何周期信号如果满足狭义赫利条件，即：在一个周期内如果有间断点，其数目应为有限个；极大值和极小值的数目应为有限个；在一个周期内f(t) 绝对可积，即：等于有限值则f(t)可以展开为傅立叶级数的形式，用下式表示：式中：是此函数在一个周期内的平均值,又叫直流分量。
它是傅氏级数中余弦项的幅值。
2 它是傅氏级数中正弦级数的幅值。
是基波的圆频率。
在数学上同样可以证明，周期性信号可以展开成一组正交复指数函数集形式，即：式中：为周期性信号的复数谱，其中m就为三角级数中的k. 。
以下都以k 来说明。
由于三角级数集和指数函数集存在以下关系：所以，两种形式的频谱存在如下关系。
即：还把其中的分别称为实频谱由此可见，一复杂的周期性信号是由有限多个或无限多个简谐信号叠加而成，当然，反之复杂的周期性信号也就可以分解为若干个简谐信号。
这一结论对工程测试极为重要，因为当一个复杂的周期信号输入到线性测量装置时，它的输出信号就相当于其输入信号所包含的各次简谐波分量分别输入到此装置而引起的输出信号的叠加。
周期性信号的频谱具有三个突出特点：⑴、周期性信号的频谱是离散的；⑵、每条谱线只出现在基波频率的整倍数上，不存在非整倍数的频率分量；⑶、各频率分量的谱线高度与对应谐波的振幅成正比。
本实验中信号的合成与分解时输入信号包含有正弦波、余弦波，以及周期性的方波、三角波、锯齿波和矩形波。
测试技术实验报告
测试技术实验报告测试技术实验报告实验⼀、信号分析虚拟实验⼀、实验⽬的1、理解周期信号可以分解成简谐信号，反之简谐信号也可以合成周期性信号；2、加深理解⼏种典型周期信号频谱特点；3、通过对⼏种典型的⾮周期信号的频谱分析加深了解⾮周期信号的频谱特点。
⼆、实验原理信号按其随时间变化的特点不同可分为确定性信号与⾮确定性信号。
确定性信号⼜可分为周期信号和⾮周期信号。
本实验是针对确定性周期信号和⾮周期信号进⾏的。
周期信号可⽤傅⾥叶级数的形式展开，例如f（t）为周期函数⽽⾮周期信号可⽤傅⾥叶变换三、实验结果1、周期信号合成矩形波的合成⽅波叠加叠加20次幅值=8 占空⽐=50% 初始频率为2; 三⾓波的合成2、周期信号分解矩形波的分解三⾓波分解1.单边函数3.冲击函数5、采样函数6、⾼斯噪⾳7、周期函数4、⼀阶响应闸门函数5、⼆阶响应采样函数四、⼩结通过本次试验的操作以及⽼师的指导，我对书本上学到的知识有了更深的理解，对于信号的合成与分解有了⼀定的实际了解。
掌握了⼏种典型周期信号频谱特点和⼏种典型的⾮周期信号的频谱分析，加深了对⾮周期信号的频谱特点的理解。
实验⼆传感器性能标定实验1、⾦属箔式应变⽚――单臂电桥性能实验⼀、实验⽬的：了解⾦属箔式应变⽚的应变效应，单臂电桥⼯作原理和性能。
⼆、基本原理：电阻丝在外⼒作⽤下发⽣机械变形时，其电阻值发⽣变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：ΔR／R＝Kε式中ΔR／R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化，⾦属箔式应变⽚就是通过光刻、腐蚀等⼯艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受⼒状态变化、电桥的作⽤完成电阻到电压的⽐例变化，电桥的输出电压反映了相应的受⼒状态。
，对单臂电桥输出电压U o1= EKε/4。
三、需⽤器件与单元：应变式传感器实验模板、应变式传感器－电⼦秤、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万⽤表（⾃备）。
《测试技术与信号处理》课程教学大纲
《测试技术与信号处理》课程教学大纲课程代码：0806315008课程名称：测试技术与信号处理英文名称：Testing Technology and Signal Processing总学时：48 讲课学时：40 实验学时：8学分：3适用专业：机械设计制造及其自动化专业（汽车、城轨）先修课程：高等数学、工程数学、工程力学、机械设计基础、电工电子技术一、课程性质、目的和任务《测试技术与信号处理》是机械类专业的专业基础课和必修课程，也是机械大类专业的平台课程。
通过本课程的学习，要求学生初步掌握动态测试与信号处理的基本知识与技能，培养正确选用和分析测试装置及系统的能力，并掌握力、压力、噪声、振动等常见物理量的测量和应用方法，为进一步学习、研究和处理车辆工程技术中的测试问题打下基础。
二、教学基本要求本课程分为概论、信号描述、测试系统特性、常见传感器、信号的调理处理和记录、信号分析基础、常见物理量测量和计算机辅助测试几部分。
学完本课程应具有下列几方面的知识：(1) 掌握测量信号分析的主要方法，明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。
(2) 掌握测试系统的静态特性、动态特性，不失真测量的条件，测试系统特性的评定方法，减小负载效应的措施。
(3) 掌握传感器的种类和工作原理，能针对工程问题选用合适的传感器。
(4) 掌握信号的调理、处理和记录的方法和原理。
(5) 掌握信号的相关分析、频谱分析原理与应用。
(6) 掌握温度、压力、位移等常见物理量的测量方法，了解其在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用。
(7) 了解计算机测试系统的构成，用计算机测试系统进行测量的方法、步骤和应该注意的问题。
三、教学内容及要求1. 绪论介绍测试系统的基本概念，测试系统的组成。
及测试技术的工程意义：在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用情况和测试技术的发展趋势。
现代测试技术实验——完整版!!!
苏州科技学院电子与信息工程学院现代测试技术实验报告班级 :姓名 :学号 :指导老师:潘敬熙2012年5月【实验一】常规测试测量仪器综合使用一、实验目的：了解通用示波器、信号发生器、万用表等常规测试测量仪器的原理、学习其一般的使用方法。
通过典型测量技术的计算机仿真与实验室电路搭建，掌握常规测试测量仪器综合使用的基本技能，提高分析问题与解决问题的能力。
二、实验内容1、学习通用示波器、信号发生器、万用表等常规测试测量仪器的原理。
应用通用示波器观测信号发生器发出的常用波形。
通过按钮操作，进一步了解通用示波器中触发及扫描电路的工作过程。
熟悉通用示波器的操作方法。
2、学习用集成模拟乘法器实现全载波调幅的方法与过程，熟悉调幅系数的示波测量法。
仿真时，模拟乘法器1496可由学生自行设计。
3、学习二阶有源滤波器的设计方法、调试方法和步骤。
并参照学习材料，查资料自行设计一带通或带阻滤波器自拟实验步骤，测出电路中心频率，测量并画出电路的幅频特性。
三、参考学习材料 1、示波器的组成框图图1.12、调幅系数M 的定义和计算公式设载波信号为：u c (t) = V c cos ωt ，调制信号为：u s (t) = V s cos Ωt 则调幅波信号的表达式为： u AM (t) = V c [1+(scV V )cos Ωt]·cos ωt = V c [1+M cos Ωt]•cos ωt其中，ω为载波信号的频率，Ω为调制信号的频率，scV M=V ——调制信号与载波信号幅度比，称为调幅系数。
从调幅波的表达式可以看出，已调幅波包络的最小值出现在cos Ωt= -1的瞬间，包络的最大值出现在cos Ωt = 1的瞬间。
设包络的最大峰峰值为B ，最小峰峰值为A ，有u AM (t)|max = V c (1+ M)cos ωt =B 2u AM (t)|min = V c (1- M)cos ωt =A 2由上两式可得： M=B-A100%B+A图1.23、调幅系数线性扫描测量法把已调幅信号加到示波器的Y 轴，X 轴采用示波器内的线性锯齿波电压，并把调制信号作为同步信号输入示波器的外触发或同步触发端，调整扫描电压的频率，应使其等于调制信号的频率（或是它的若干分之一），则可以在示波器屏幕上得到一稳定的调幅波波形（如上图所示）。
信号与系统实验指导
二、实验仪器
1、双踪示波器 1台
2、信号源及频率计模块S2 1块
3、数字信号处理模块S4 1块
三、实验原理
卷积积分的物理意义是将信号分解为冲激信号之和，借助系统的冲激响应，求解系统对任意激励信号的零状态响应。设系统的激励信号为 ，冲激响应为 ，则系统的零状态响应为：
2、对实现无失真传输，对系统函数 应提出怎样的要求？
设 与 的傅立叶变换式分别为 。借助傅立叶变换的延时定理，从式4-1可以写出
（4-2）
此外还有 （4-3）
所以，为满足无失真传输应有
（4-4）
式（4-4）就是对于系统的频率响应特性提出的无失真传输条件。欲使信号在通过线性系统时不产生任何失真，必须在信号的全部频带内，要求系统频率响应的幅度特性是一常数，相位特性是一通过原点的直线。
线性系统的幅度失真与相位失真都不产生新的频率分量。而对于非线性系统则由于其非线性特性对于所传输信号产生非线性失真，非线性失真可能产生新的频率分量。
所谓无失真是指响应信号与激励信号相比，只是大小与出现的时间不同，而无波形上的变化。设激励信号为 ，响应信号为 ，无失真传输的条件是
（4-1）
式中 是一常数， 为滞后时间。满足此条件时， 波形是 波形经 时间的滞后，虽然，幅度方面有系数 倍的变化，但波形形状不变。
图6-1 连续信号抽样过程
将连续信号用周期性矩形脉冲抽样而得到抽样信号，可通过抽样器来实现，实验原理电路如图6-2所示。
2、连续周期信号经周期矩形脉冲抽样后，抽样信号的频谱
它包含了原信号频谱以及重复周期为fs（f s = s/2л）、幅度按 Sa（m sτ/2）规律变化的原信号频谱，即抽样信号的频谱是原信号频谱的周期性延拓。因此，抽样信号占有的频带比原信号频带宽得多。
测试信号实验——模拟滤波及数字滤波报告
信号的调理与滤波器设计实验报告一、实验目的掌握模拟滤波器的设计方法和实现过程；掌握数字滤波器的设计方法和实现过程。
二、实验原理在信号传感和传输过程中，由于热噪声、漏电流和电源干扰等因素的影响，不可避免地会有干扰信号叠加到有用信号上，当这种干扰信号非常强时，将严重影响有用信号的识别和利用，因而，通常都有必要对这些干扰信号进行滤波处理。
干扰信号按照频谱分布可分为低频、中频和高频信号，因而，滤波器也相应设计成高通、带通、低通和带阻等形式，具体的滤波器原理和设计方法可参考模拟电子技术和其它相关资料。
在本实验中，要求在对干扰信号频谱分析的基础上，确定滤波器的形式，设计滤波器的截止频率和具体的RC参数，实现对干扰信号的抑制，通过对滤波后信号的时频域分析，评估滤波效果。
三、实验仪器1、电子称1台2、万用表1个3、采集卡1块4、面包板1块5、计算机1台6、信号发生器1台7、Labview软件1套8、运算放大器若干片9、电阻、电容等若干四、实验内容和步骤1、数字滤波器设计：①将电子称、电源、万用表、噪声发生器、采集卡和计算机连接，构成一个完整的测试系统；②利用Labview软件对采集到的信号进行频谱分析，判断干扰信号的频谱分布特征；③根据干扰信号的频谱分布特征进行滤波器的设计，并在面包板上实现；④利用Labview软件对加入滤波器的采集信号进行频谱分析，判断滤波后的干扰信号被抑制的情况，并评价滤波器的功效，如果滤波效果不好，分析具体原因，进一步改进滤波器，直至滤波效果达到预期要求；⑤改变干扰噪声的频率，比较滤波效果，并重新设计滤波器，重复2～4步骤。
2、模拟滤波器设计：①将信号发生器的噪声信号叠加到表示电子称输出的信号上；②将叠加了噪声的信号连接到数据采集卡的接口板上；③利用labview将信号采集到计算机中；④分析信号的频谱，得到信号的幅度谱；⑤根据信号特点提出滤波器设计参数、截止频率；⑥设计出滤波器的传递函数；⑦根据滤波器传递函数设计电路，完成电路的搭接；⑧将滤波器的输出送到采集卡，用计算机程序求出重物重量。
信号与系统实验教案
信号与系统实验指导书（M a t l a b）董海兵湖南工学院电气与信息工程系二〇一〇年三月一日前言《信号与系统》、《数字信号处理》是电子信息类专业的两门主要技术基础课程，是电子信息类专业本科生的必修课程，也是电子信息类专业硕士研究生入学必考课程。
该课程的任务在于研究信号与系统理论的基本概念和基本分析方法，使学生初步认识如何建立信号与系统的数学模型，如何经适当的数学分析求解，并对所得结果给予物理解释，赋予物理意义。
该课程的基本理论和方法大量用于计算机信息处理的各个领域，特别是通信、数字语音处理、数字图像处理、数字信号分析等领域应用更为广泛。
通过实验，配合《信号与系统》和《数字信号处理》课程的教学、加强学生对信号与系统理论的感性认识、提高学生的综合能力具有重要的意义。
长期以来，《信号与系统》和《数字信号处理》课程一直采用黑板式的单一教学方式，学生仅依靠做习题来巩固和理解教学内容，对课程中大量的应用性较强的内容不能实际动手设计、调试、分析，严重影响和制约了教学效果。
由于黑板式教学，课程中大量的信号分析结果缺乏可视化的直观表现，学生自己设计系统也不能直观地得到系统特性的可视化测试结果，学生将大量的时间和精力用于繁杂的手工数学运算，而未真正理解所得结果在信号处理中的实际意义。
近年来，计算机多媒体教序手段的运用逐步普及，大量优秀的科学计算和系统仿真软件不断涌现，为我们实现计算机辅助教学和学生上机实验提供了很好的平台。
通过对这些软件的分析和对比，我们选择MA TLAB语言作为辅助教学工具，借助MA TLAB强大的计算能力和图形表现能力，将《信号与系统》和《数字信号处理》中的概念、方法和相应的结果，以图形的形式直观地展现给学生，大大的方便学生迅速掌握和理解教学内容。
为了使学生能够较好的使用MA TLAB语言完成相应的实验任务，本指导书中详细地给出了与《信号与系统》相关的众多的MA TLAB函数及其用法，同时给出了一些范例程序，说明针对某一具体问题进行编程的方法等。
信号与测试实验一报告
电气工程施工方案1资料一、项目概述本电气工程施工方案旨在对某项目的电气工程施工进行详细规划和安排，确保施工过程顺利进行，工程质量达标。
本工程位于某地区的工业园区，主要包括供电系统、配电线路、照明系统等。
二、施工内容1. 供电系统•主要设备：选用厂家为XX公司的变压器和配电柜，带电压稳定器。
•供电方式：由当地供电局进行供电，备有应急发电机组。
•供电线路：采用金属电缆敷设，经过耐电压测试。
2. 配电线路•线路布置：根据施工图纸，设计良好的线路布置方案，确保线路合理，避免交叉。
•线路材料：选用优质电缆，符合国家相关标准。
3. 照明系统•照明布置：根据场地要求，设计合理的照明方案，确保照明充足、均匀。
•照明设备：选择能效高、寿命长的LED灯具，符合国家能效标准。
三、施工工艺1.施工准备：–检查施工图纸和材料，做好施工计划。
–安排施工人员，确保人员到位。
2.施工过程：–按照图纸要求铺设线路、安装设备，保证工程质量。
–注意施工安全，加强现场管理。
3.施工验收：–完成施工后的功能测试，保证设备正常运行。
–进行电气检测，确保符合规范。
四、施工进度安排根据施工计划，工程预计总时长为XX天，具体进度安排如下：•第一阶段：供电系统施工，预计耗时XX天。
•第二阶段：配电线路铺设，预计耗时XX天。
•第三阶段：照明系统安装，预计耗时XX天。
•最后阶段：整体验收，预计耗时XX天。
五、施工注意事项1.施工现场要求整洁，确保施工安全。
2.施工人员要做好个人防护，遵守工艺规范。
3.施工过程中要遵循相关法规标准，不得擅自更改设计方案。
以上为电气工程施工方案1资料，具体施工实施过程中，如有变更需及时调整计划，确保工程顺利完成。
《信号与系统及实验》课程教学大纲
《信号与系统及实验》课程教学大纲一、课程概述1. 课程名称：《信号与系统及实验》2. 课程性质：必修课3. 学时安排：64学时（理论课32学时，实验课32学时）4. 授课对象：电子信息类相关专业本科生二、课程目标1. 理论掌握：通过本课程的学习，学生将掌握信号与系统的基本理论知识，包括信号的表示与处理、系统的特性与分析等方面的内容。
2. 实验能力：学生将具备进行相关实验的基本能力，能够独立完成信号与系统相关的实验设计、实施和数据分析。
3. 应用水平：学生将具备将所学知识应用于实际工程问题的能力，为日后的专业发展打下扎实的基础。
三、教学内容与教学安排1. 信号的基本概念与表示（4学时）2. 信号的操作与运算（4学时）3. 常用信号的分类与性质（4学时）4. 离散时间信号与系统（8学时）5. 连续时间信号与系统（8学时）6. 系统特性与分析方法（8学时）7. 信号与系统的转换（4学时）8. 信号处理器件与应用（4学时）9. 信号与系统实验（32学时）四、教材与参考书1. 主教材：《信号与系统》，作者：Alan V. Oppenheim，Alan S. Willsky，S. Hamid Nawab，出版社：Prentice Hall2. 参考书：- 《信号与系统分析》，作者：张三，出版社：清华大学出版社- 《信号与系统实验》，作者：李四，出版社：电子工业出版社五、考核方式与成绩评定1. 平时成绩（20）：包括课堂讨论、作业等2. 实验成绩（30）：包括实验报告、实验操作等3. 期中考试（20）4. 期末考试（30）六、教学保障1. 课程实验室：学校配备专门的信号与系统实验室，满足学生的实验需求。
2. 实验设备：提供符合课程要求的实验设备和器材，保证实验教学的质量和安全。
3. 教师队伍：授课教师均具备相关领域的丰富教学与工程实践经验，保证教学质量。
七、教学展望《信号与系统及实验》课程作为电子信息类专业的重要基础课程，旨在培养学生的工程实践能力和创新思维，为学生的专业发展打下扎实的基础。
指导书-测试技术实验
测试技术基础实验说明书北京航空航天大学机械学院机械制造实验室实验一光栅传感器测位移实验１）.实验目的１.了解光栅传感器的基本结构、特点、工作原理。
２.掌握光栅传感器测量位移的原理及方法。
２）．实验原理光栅位移传感器由光源、聚光灯、标尺光栅、指示光栅和光电元件组成。
光源发出的光线经过透镜照射在光栅上，再通过光栅照射在光电元件上，把光信号转换成电信号。
光栅测量位移的工作原理是基于莫尔条纹现象。
两块栅距w相同，黑白宽度相同的长光栅，当它们的刻线面彼此平行互相靠近，且沿刻线方向保持成一个很小的夹角θ时，由于遮光效应或光的衍射作用，在a-a线上，两块光栅的黑色刻线相交，透光缝隙相重，因此形成一条亮带。
在b-b线上，一块光栅上的黑色刻线正好将另一块光栅的透光部分挡住，形成一条暗带。
这些明暗相间的条纹就是所谓的莫尔条纹。
当光栅透过的光线越多，光电元件的输出越大，当光栅透过的光线越少，输出信号与位移间的关系可近似的用正弦函数表示。
即： V=Vo+VmSin(2πx/w)式中：V --光电元件输出的电压信号；Vo--输出信号中的平均直流分量；Vm--输出正弦信号的幅值； W --栅距。
X --两光栅间的瞬时相对位移量。
由上式可见，光电元件的输出电压的大小反映了光栅瞬时位移量的大小，从而实现了位移量向电量的转换。
在实际应用中，被测物体的移动方向是经常改变的，而莫尔条纹的明暗变化只与位移有关，而与位移方向无关，为了辨别位移的方向必须增加一个观测点，然后根据两个观测点输出信号U1、U2间的相位关系来定位移的方向。
当光栅正向运动时，U1超前U2 90度，当光栅反向运动时，U2超前U1 90度，利用这一特点，便可构成简单的辨向电路。
通常采用的是“四倍频辨向电路”。
所谓四倍频电路是一种位置细分法，就是使正弦信号在0度、90度、180度、270度都有脉冲输出，可使测量精度提高四倍。
将辨向电路输出信号（Y 1、Y2）送到加、减计数电路进行记数，再通过译码驱动电路，将位移量显示出来。
模拟电子技术试验
V０ RF
AVf＝ ＝Ｇ
Vi R１
当 RF ＝R１ 时,运算电路的输出电压等于输入电压的负值,称为反相器.
由于反相输入端具有 “虚地”的特点,故其共模输入电压等于零.反相比例运算电路的
电压传输特性如图 ２
Ｇ２
Ｇ
２ 所示.其输出电压的最大不失真峰Ｇ峰值为
VoPＧP＝２VoM
式中,VoM 为受电源电压限制的运放最大输出电压,通常 VoM 比电源电压 VCC 小 １~２V.
各控制件的名称及其作用.
(
２)掌握常用电子仪器的使用方法.
１)电源的使用 (
DF１７３１S 型)
① 将二路可调电源独立稳压输出,调节一路输出电压为 １０V,另一路为 １５V.
② 将稳压电源输出接为如 图 ２
Ｇ
１
Ｇ
１ 所 示 的 正 负 电 源 形 式. 输 出 直 流
电压为 ±１５V.
③ 将两路可调电源串联使用,调节输出稳压值为 ４８V.
运放本身失调的影响,保证在集成运放闭环工作后,输入为零时输出为零,必须考虑调零问
题;为了消除输入偏置电流的影响,通常让集成运放两个输入端对地直流电阻相等,以确保
其处于平衡对称的工作状态.
１
反相输入比例运算电路
电路如图 ２
Ｇ２
Ｇ
１ 所示.信号 Vi 由反相端输入,所以 Vo 与 Vi 相位相反.输出电压经 RF
方面的应用.
(
２)掌握反相比例运算电路,同相比例运算电路、加法和减法运算及单电源交流放大等
电路的设计方法.
(
３)学会测试上述各运算电路的工作波形及电压传输特性.
二、实验原理
集成运算放大器是高增益的直流放大器.在其输出端和输入端之间接入不同的反馈网络,就
信号与系统实验手册
信号与系统实验指导手册通信教研室编河南师范大学计算机与信息技术学院二Ｏ一Ｏ年三月目录实验1 实验仪表使用练习 (1)实验2 基于MATLAB的信号时域表示 (2)实验3 阶跃响应与冲激响应 (3)实验4 用MATLAB实现连续信号卷积 (6)实验5 信号卷积实验 (7)实验6 矩形脉冲信号的分解 (11)实验7 矩形脉冲信号的合成 (15)实验8 谐波幅度对波形合成的影响 (17)实验9 谐波相位对波形合成的影响 (20)实验10 抽样定理与信号恢复 (21)实验11 数字滤波器的设计 (28)实验12 用MATLAB进行信号频谱分析 (29)实验1 实验仪表使用练习一、实验目的1.了解课程中所使用的RZ8663信号与系统模块组成，及各部件的基本功能。
2.了解示波器在信号检测方面的使用方法，及频率计的使用方法。
二、实验内容熟悉信号与系统实验中所使用到的实验模块功能，熟练使用示波器观察信号波形。
三、实验步骤①打开RZ8663实验箱，观察其模块组成，了解各模块功能。
②给示波器加上电源，对自检信号进行校正。
③ J702置于“三角”，选择输出信号为“三角波”，拨动开关K701选择“函数”。
④默认输出信号频率为2KHz，按下S702使输出频率为500Hz。
⑤示波器的CH1接于TP702，观察信号源输出信号的波形。
⑥调整信号源输出信号的频谱及信号类型，重新在示波器上观察信号波形。
四、实验报告要求1.描绘频率为500Hz，2KHz下正弦波和三角波的波形，标明信号幅度A、周期T。
2.调整信号源，观察占空比为1/2的方波信号并画出其波形。
五、实验设备1. 双踪示波器1台2. 信号系统实验箱1台3. 导线若干实验2 基于MATLAB 的信号时域表示一、实验目的利用 MATLAB 实现信号的时域表示以及图形表示。
二、实验内容连续信号的MA TLAB 描述：列出单位冲激函数、单位阶跃函数、复指数函数的MATLAB 表达式。
工程测试技术实验报告
实验一典型信号频谱分析一、实验目的1、在理论学习的基础上，通过本实验熟悉典型信号的波形和频谱特征，并能够从信号频谱中读取所需的信息。
2、了解信号频谱分析的基本方法及仪器设备。
二、实验原理本实验利用在DRVI上搭建的频谱分析仪来对信号进行频谱分析。
由虚拟信号发生器产生多种典型波形的电压信号，用频谱分析芯片对该信号进行频谱分析，得到信号的频谱特性数据。
分析结果用图形在计算机上显示出来，也可通过打印机打印出来。
三、实验设计原理图图1 典型信号频谱分析实验原理设计图四、实验步骤及内容1. 启动服务器，运行DRVI主程序，开启DRVI数据采集仪电源，然后点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标，选择其中的"DRVI采集仪主卡检测"进行服务器和数据采集仪之间的注册。
2. 点击"实验脚本文件"的链接，将本实验的脚本文件贴入并运行，实验截屏效果图如图2所示。
图2 典型信号频谱分析实验3. 点击DRVI"典型信号频谱分析"实验中的"白噪声"按钮，产生白噪声信号，分析和观察白噪声信号波形和幅值谱特性。
特点分析：所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。
白噪声信号的波形没有任何的规律可言，它的分布是杂乱的、随机的、无序的；幅值谱特性：白噪声的幅值基本为零，因而将白噪声加到其他任意信号上不影响其他信号的幅频特性。
4. 点击DRVI"典型信号频谱分析"实验中的"正弦波"按钮，产生正弦波信号，分析和观察正弦波信号波形和幅值谱特性。
特点分析：正弦波是周期信号，在频谱图上可以看做是垂直于横坐标的一跳直线。
正弦信号只在固有频率出存在一个不规则的尖脉冲，其余各频率处对应幅值为0。
5. 点击DRVI"典型信号频谱分析"实验中的"方波"按钮，产生方波信号，分析和观察方波信号波形和幅值谱特性。
通信原理实验讲义
实验一数字基带信号系统实验一、实验目的1、了解插入帧同步码信号的帧结构特点。
2、了解数字绝对波形输出特点。
3、了解单极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
二、实验原理数字信源块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V电压，其原理方块图如图1-1所示。
本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB,帧结构如图1-2所示。
帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。
此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。
发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。
图1-1 数字信源方框图图1-2帧结构MAR-OUTFS图1-3 FS、NRZ-OUT波形三、实验内容用示波器观察数字信源中晶振信号试点，信源位同步信号，信源帧同步信号，NRZ信号（绝对码）。
本模块有以下测试点及输入输出点：CLK 晶振信号测试点BS—OUT 信源位同步信号输出点/测试点(2个)FS 信源帧同步信号输出点/测试点NRZ—OUT（AK） NRZ信号（绝对码）输出点/测试点（4个）四、实验步骤本实验使用数字信源单元。
1、熟悉数字信源单元的工作原理，检查直流稳压电源输出正常的+5V，+12V、-12V电压，关直流稳压电源。
将与直流稳压电源相连（若未连接好请通知指导教师）的实验专用的电源四芯插头正确的插入实验板左上角的四芯插座中。
打开直流稳压电源，实验中不再改变电源输出参数。
（以后的实验中接通电源均照此操作！）2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。
01110010 11110000 00001111(1.)示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ—OUT和BS—OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄。
）(2.)用开关K1产生代码X1110010（X为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。
国家开放大学-传感器与测试技术-实验一金属箔式应变片一电桥性能实验
实验一金属箔式应变片一电桥性能实验一、实验目的1、了解金属箔式应变片的应变效应，电桥工作原理、基本结构及应用。
2、比较单臂、半桥、全桥输出的灵敏度和非线性度，得出相应结论。
3、了解温度对应变测试系统的影响以及补偿方法。
4、掌握应变片在工程测试中的典型应用。
二、基本原理电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。
描述电阻应变效应的关系式为：△R/R =kε式中：△R/R 为电阻丝电阻相对变化，k 为应变灵敏系数，ε=△L／L 为电阻丝长度相对变化。
同时，由于应变片敏感栅丝的温度系数的影响，以及应变栅线膨胀系数与被测试件的线膨胀系数不一致，产生附加应变，因此当温度变化时，在被测体受力状态不变时，由于温度影响，输出会有变化。
金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化。
电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。
对单臂电桥输出电压 U01=EKε/4。
当应变片阻值和应变量相同时，半桥输出电压 U02=EKε/2。
全桥输出电压 U03=EK ε，其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性度和温度误差均得到改善。
三、需用器件与单元应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码（每只约 20g)、数显表、±15V 电源、±4V 电源、万用表。
四、实验方法与步骤(一）应变传感器实验模板电路调试及说明1、实验模板说明实验模板如图 1.1 所示，Ri、R2、Ra、R4 为应变片，没有文字标记的 5 个电阻符号下面是空的，其中 4 个组成电桥模型是为实验者组成电桥方便而设，图中的粗红曲线表示连接线。
根据图 1. 1 应变式传感器（电子秤传感器）已装于应变传感器模板上。
传感器中 4 片应变片和加热电阻已连接在实验模板左上方的 R1、R2、Ra、R4 和加热器上。
传感器左下角应变片为 R1; 右下角为 R4;右上角为 Ra、左上角为 R2。
信号与系统实验报告
《信号与系统》实验报告湖南工业大学电气与信息工程学院实验一用同时分析法观测50Hz非正弦周期信号的分解与合成一、实验目的1、用同时分析法观测50Hz非正弦周期信号的频谱，并与傅立叶级数各项的频率与系数作比较。
2、观测基波和其谐波的合成。
二、实验设备1、信号与系统实验箱：TKSS －Ａ型或TKSS －B 型TKSS －C 型；2、双踪示波器三、实验原理1、 一个非正弦周期函数可以用一系列频率成整数倍的正弦函数来表示，其中与非正弦具有相同频率的成分称为基波或一次谐波，其他成分则根据其频率为基波频率的2、3、4、…、n 等倍数分别称为二次、三次、四次、…、n 次谐波，其幅度将随着谐波次数的增加而减小，直至无穷小。
2、 不同频率的谐波可以合成一个非正弦周期波，反过来，一个非正弦周期波也可以分解为无限个不同频率的谐波成分，3、 一个非正弦周期函数可以用傅立叶级数来表示，级数各项系数之间的关系可用一个频谱来表示，不同的非正弦周期函数具有不同的频谱图，各种不同波形及其傅氏级数表达式见表2-1，方波频谱图如图2-1表示Um1351/91/51/71/3790ωωωωωω图1-1 方波频谱图表2-1 各种不同波形的傅立叶级数表达式UmtTU 2τ方波UmTU 2τ正弦整流全波UmTU 2τ三角波Um0T2τ正弦整流半波t tUm0tT U 2τ矩形波U1、方波 ())7sin 715sin 513sin 31(sin 4 ++++=t t t t u t u m ωωωωπ 2、三角波())5sin 2513sin 91(sin 82++-=t t t u t u mωωωπ3、半波())4cos 1512cos 31sin 421(2 +--+=t t t u t u m ωωωππ 4、全波 ())6cos 3514cos 1512cos 3121(4 +---=t t t u t u m ωωωπ5、 矩形波())3cos 3sin 312cos 2sin 21cos (sin 2 ++++=t T t T t T U T U t u m m ωτπωτπωτππτ实验装置的结构如图1-2所示DC20f f f f f f 3456图1-2信号分解于合成实验装置结构框图图中LPF 为低通滤波器，可分解出非正弦周期函数的直流分量。
无线网络技术实验——无线网络信号测量实验
⽆线⽹络技术实验——⽆线⽹络信号测量实验
实验项⽬名称：⽆线⽹络测量实验
实验⽬的：1、了解RSSI的概念和基本原理
2、掌握RSSI测试的过程和⽅法
3、在不同⽆线环境下测量RSSI值
实验仪器、材料：PC机、⽆线⽹卡⼀个、智能⼿机⼀个、wifi-RSSI值测量⼯具
实验过程：
1、获取wifi测量软件WiFi-RSSI.exe软件
2、本实验运⾏环境在windows下，在windows下，⽤PC连接实验测量WiFi热点进⾏测量，实验测量WiFi热点⽤⼿机实现，实验测
量WiFi名称为AP1：
3、连接实验热点AP1，运⾏wifi.exe,对WiFi信号进⾏测量
4、设置不同的距离，测量不同的RSSI值，实验变量设置为⽔平距离，更改不同距离进⾏测量。
实验数据记录与测量截图如下：
PC机与WiFi热点之间的距离/m信号强度/dBm
5-51
10-53
15-60
20-70
5m位置测量截图：
10m位置测量截图：
15m位置测量截图：
20m位置测量截图：
实验总结和体会：
经过实验测量，随着距离的改变，实验测试热点AP1的RSSI值也会发⽣改变，具体表现在，距离越远，其信号强度越弱，在某⼀个超出热点信号范围时，PC机就会与AP1断开连接。
这是⼀次实际的测量实验，需要更多的实际测量数据，同时，这次实验是⽆线⽹络技术这门课程的第⼀个测量实验，让我更加具体的认识了wifi。
测试技术实验报告(完整)
测试技术实验报告班级：姓名：学号：河南科技大学机电工程学院测控教研室二O一一年五月实验一 测量电桥静态特性测试报告 同组人： 时间：一、实验目的1. 熟悉静态电阻应变仪的工作原理和使用方法2. 熟悉测量电桥的三种接法，验证公式04n y e e δε=3. 分析应变片组桥与梁受力变形的关系，加深对等强度梁概念的理解4. 验证温度对测量的影响并了解消除方法 二、实验设备静态电阻应变仪、等强度梁、砝码、应变片 三、实验原理等强度梁受外力变形时，贴在其上的应变片的电阻也随之发生相应的变化。
应变片连接在应变仪测量桥的桥臂上，则应变片电阻的变化就转换为测量电桥输出电压的变化，应变仪采用“零位法”进行测量。
它采用双桥电路，一个是测量桥，另一个为读数桥。
当测量桥有电压输出时，调整读数桥的刻度盘，使仪表指针为零。
则此时读数桥读数与桥臂系数之比即为试件的实验应变值。
四、实验数据整理在等强度梁上逐级加载、卸载，并把三种电桥接法的测量结果填入表1。
表1 三种电桥接法的测量结果处理注：理论应变2=E bh ε理，其中10b=；h=6mm ；E=2×1011N/m 2 五、问答题1、 试分析实验中同一载荷下，半桥接法相对于单臂和全桥接法的仪器输出有什么不同？半桥接法时，仪器输出是单臂接法仪器输出的2倍，是全桥接法仪器输出的1/2，单臂接法时01R U =U 4R ∆±，半桥时01R U =U 2R ∆±，全桥时0RU =U R∆±。
同时，由上图数据可以看出，每对应一个负荷时，半桥接法时的仪器输出是单臂时的2倍，全桥的1/2。
2、 单臂测量时若试件温度升高，仪器输出(指针)如何变化？说明变化的原因。
仪器输出将变大。
当试件受力且试件温度升高时，输出电压F T0R R 1U =+4R R ∆∆⎛⎫⎪⎝⎭，R 为试件电阻，而本实验输出的是应变片的应变ε，F T 1R R 1=+S R R ε∆∆⎛⎫⎪⎝⎭，若试件温度升高时，则没有温度影响T R R ∆，F2R =SRε∆，显然，温度升高的变化1ε大于温度没有升高时的变化2ε，故试件温度升高时，仪器输出将变大。
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实验一基本信号分析实验报告
一实验目的
1掌握基本信号的时域和频域分析方法；
2掌握信号的自相关和互相关分析，了解其应用。
二实验内容与图像结果分析
（1）产生不同的周期信号，包括正弦信号、方波信号、锯齿波，在时域分析这些波形特征（幅值、频率（周期））。
（2）在Matlab中产生不同的非周期信号，包括随机噪声、阶跃信号、矩形脉冲。
（3）对产生的信号进行Fourier变换，从频率域分析信号的特征，并说明方波信号和锯齿波信号的信号带宽；
从图中可以看到，正弦信号基频为10rad/s，因此其Fourier变换在w=10处出现了峰值，而方波信号依据佛利叶级数展开可知是由一系列不同频率的正弦波构成，基频是w=10，基频的幅值最大，同时其他频率为基频的整数倍（不含20,40…）,且幅值依次减少。
锯齿波信号的基频为w=10，因此傅里叶级数展开同样在10出出现了峰值，而其他出现的依次是基频的整数倍，且幅值依次减少。
由于随机噪声信号是随机信号，不具有规律性，因此在傅里叶变换后我们可以看到它含有各个频率的谐波。
阶跃信号的傅里叶变换为冲击函数。
矩形信号为非周期信号，因此它的傅里叶变换为连续函数，频率在各处均有分布。
（4）产生复合信号：由3个不同频率、幅值的正弦信号叠加的信号，从图形上判断信号的特征；
产生由正弦信号和随机信号叠加的混合信号，从图形上判断信号的特征；产生由正弦信号和方波叠加的信号，从图形上判断信号的特征。
（5）对（4）中的3种复合信号进行FFT计算，从图上判断信号的特征。
三种不同幅值、频率的正弦信号叠加后，在时域图上我们看不出很有规律性的东西，然而进行傅里叶变换后，放到频域图之后，我们可以很清楚的看到叠加信号的组成规律，在三个频率出现了峰值。
正弦信号叠加随机噪声，我们在时域图上也看不到很明显的规律特征，进行傅里叶变换后，我们看到时域图上在一处出现了峰值，则这个频率处实际就是正弦信号的频率。
正弦信号叠加方波信号在时域图中同样规律不明显，在进行傅里叶变换后，在频域图上我们看到有两处峰值，这两个频率实际就是正弦波的频率和方波的基频信号，其余较小的为方波的谐波信号。
由此可以看出，通过傅里叶变换，将时域波形变换到频域波形，更加有助于我们分析信号的本质特征，也有利于从噪声信号出提取有用的信号。
（6）产生一个基波信号，显示图形；按照方波的傅里叶级数展开的规律再叠加一个二次谐波，显示图形；再叠加一个三次谐波，显示图形；观察信号的变化。
验证周期方波信号的有限项傅里叶级数逼近。
从图中不难看出，随着叠加项的依次增多，信号越来越接近于方波信号，不难得出方波信号可以进行傅里叶分解的结论，同时在图中我们还可以看到吉布斯现象，在跳变点附近总是会有一定的超调。
（7）产生一个周期信号，进行自相关运算，说明周期信号进行自相关运算后的信号与原信号相比的特点。
由上图的正弦周期信号自相关图像可以看出，周期函数的自相关函数仍然是周期函数，它保留了原信号的频率成分，即频率不变，幅值等于原幅值平方的一半，即等于该频率分量的平均功率，但丢失了相角信息。
（8）对白噪声信号进行自相关运算，观察运算后信号特征，并叙述产生这种现象的原因。
可以看到白噪声信号的自相关函数在0处有一个尖峰值，因为在时刻零相当于自己与同时刻的相关，值肯定最大，而随着时间延长，自相关函数趋于信号平均值的平方，由于白噪声的平均值趋于零，因此在最后会趋于零。
（9）对（7）中产生的周期信号叠加白噪声，进行自相关运算，观察信号特征。
正弦信号叠加白噪声的自相关在零时刻有一处峰值，此值即时白噪声的峰值，而随着延时，自相关趋于正弦信号。
这是由于周期信号的自相关函数仍是周期信号，而白噪声随着延迟增加，它的自相关函数将减到零，这样在一定延时后，被干扰信号的自相关函数中就只保留了周期信号信息，这可用来检测淹没在随机噪声中的周期信号。
（10）产生两个同频率的周期信号，进行互相关运算，观察运算后的信号。
（11）产生两个不同频率的周期信号，进行互相关运算，观察运算后的信号。
从图中可以看出，两个不同频率的周期信号进行互相关运算后，当时间不断延时后趋于零，这是因为这两个不同频率的周期信号为正弦信号，平均值均为零。
同频率的周期信号互相关函数仍为周期信号，周期与原信号相同，互相关函数保留了两个信号同频分量的频率、幅值、相位差的信息。