信号与控制综合实验

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信号与系统实验报告(一) 大二下

信号与系统实验报告(一) 大二下

电气学科大类级《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)姓名学号专业班号同组者1 学号专业班号同组者2 学号专业班号指导教师日期实验成绩评阅人综合实验和实验报告要求信号与控制综合实验,是集多门技术基础课程以及其它延伸课程理论于一体的综合性实验课程,需要综合多门学科理论知识和实验方法来体现,因此,实验目的不是简单的课程理论验证和练习,而是综合应用、研究开发、设计创新。

应采用尽可能好的设计,使所设计的电路和系统达到要实现的功能,步骤和方案自行拟定,实现对设计思路的实验验证。

完成多个实验项目的,应将实验内容整理综合后写成一份总报告,以利于锻炼整理归纳和总结能力,在总报告中以第二级标题形式依次写下所完成的实验项目、内容及实验设计过程。

实验报告按“题目、目录、正文(分所完成的各实验项目)、结论、心得与自我评价、参考文献”6个部分撰写;正文主要包括以下几个内容:任务和目标、总体方案设计(原理分析与方案设计特点,选择依据和确定)、方案实现和具体设计(过程)、实验设计与实验结果、结果分析与讨论。

(格式方面请注意:每个图应该有图号和图名,位于图的下方,同一图号的分图应在同一页,不要跨页;每个表应该有表号和表名,位于表的上方,表号表名与表(数据)也应在同一页,不要跨页;建议各部分题目采用四号黑体、设计报告内容文字采用小四号宋体)注:报告中涉及实验指导书或教材内容,只需注明引用位置,不必在报告中再加以阐述。

不得不加引用标记地抄袭任何资料。

每一基本实验部分按计划学时100分成绩计算(100%),需要完成60分的实验项目;实验报告、设计部分和创新研究内容另外计分(分别为10%、20%和10%)。

再按照学时比例与本课程其它部分实验综合成为总实验成绩。

每一部分实验均为:基本实验:0~60分,考核基本理论的掌握和基本操作技能、实验室道德规范;实验报告:0~10分,考核思考和总结表述能力;完成设计性实验:0~20分,评价设计能力;完成创新性实验:0~10分,鼓励创新。

轨道交通综合实训实验报告4-轨道交通信号与控制实验报告

轨道交通综合实训实验报告4-轨道交通信号与控制实验报告

轨道交通信号与控制实验报告
班级姓名成绩
一、实验目的
通过实验,观察列车分别进入复线、单线自动闭塞区段的各闭塞分区时,各通过信号机的颜色变换、掌握单线、复线自动闭塞的基本原理。

二、实验设备
仿真计算机联锁车站3个站,一个单线、二个复线自动闭塞区段。

三、实验内容
(一)双线自动闭塞区段
分别向双线自动闭塞区段的上行方向和下行方向各发一趟车,在进站信号机处于关闭状态、列车停在接近区段时,观察各闭塞分区通过信号机的显示、填出各信号机颜色。

(二)单线自动闭塞区段
1、列车在下行方向运行时,填出各信号机颜色。

2、改变运行方向,列车在上行方向运行,填出各信号机颜色。

红外遥控综合实验报告

红外遥控综合实验报告

红外遥控综合实验报告一、实验目的通过本次实验,掌握红外遥控的原理和基本应用,了解红外遥控器的工作原理,并通过实际操作掌握红外遥控的编程与控制方法。

二、实验器材- STM32F103RD开发板- 红外遥控接收器- 红外遥控发射器- 电脑三、实验原理红外遥控技术基于红外线的传输和接收。

红外遥控接收器和发射器分别位于遥控器和被控制设备之间,实现信号的传输和解码。

红外遥控器通过发送不同的红外信号来控制不同的设备。

当按下遥控器上的按钮时,红外遥控发射器会发出特定的红外信号。

被控制设备上的红外遥控接收器接收到红外信号后,通过解码判断接收到的信号是什么指令,然后执行相应的操作。

四、实验步骤1. 准备实验器材,将红外遥控接收器和发射器分别连接到开发板上。

2. 在电脑上下载并安装开发板的驱动程序和编程软件。

3. 编写程序,实现红外遥控的编码和传输功能。

使用开发板的GPIO口来控制红外发射器的工作,并通过编程设置红外遥控发射时的频率和协议。

4. 编写程序,实现红外遥控的译码和执行功能。

使用开发板的GPIO口来接收红外遥控接收器的信号,并通过解码判断接收到的信号是什么指令,然后执行相应的操作。

5. 将程序烧录到开发板上,将遥控器和被控制设备连接好。

6. 进行遥控测试,按下遥控器上的按钮,检查被控制设备是否执行了相应的操作。

五、实验结果经过实验,我们成功实现了红外遥控的功能。

按下遥控器上的按钮时,被控制设备能够准确执行相应的操作,例如打开或关闭灯光、调节电风扇的风速等。

六、实验总结本次红外遥控综合实验通过理论与实际操作相结合的方式,让我们更深入地了解了红外遥控的原理和应用。

通过编程与控制的实践,我们进一步加深了对红外遥控技术的理解,提高了程序设计和调试的能力。

红外遥控技术在日常生活中广泛应用于电视、空调、音响、智能家居等各种设备上。

掌握了红外遥控的编程和控制方法,对我们今后的学习和工作都将有很大的帮助。

通过本次实验,我们学会了团队合作和解决实际问题的能力。

信号与系统实验指导书

信号与系统实验指导书

信号与系统实验指导书赵欣、王鹏信息与电气工程学院2006.6.26前言“信号与系统”是无线电技术、自动控制、生物医学电子工程、信号图象处理、空间技术等专业的一门重要的专业基础课,也是国内各院校相应专业的主干课程。

当前,科学技术的发展趋势既高度综合又高度分化,这要求高等院校培养的大学生,既要有坚实的理论基础,又要有严格的工程技术训练,不断提高实验研究能力、分析计算能力、总结归纳能力和解决各种实际问题的能力。

21世纪要求培养“创造型、开发型、应用型”人才,即要求培养智力高、能力强、素质好的人才。

由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要,而且系统性、理论性很强,为此在学习本课程时,开设必要的实验,对学生加深理解、深入掌握基本理论和分析方法,培养学生分析问题和解决问题的能力,以及使抽象的概念和理论形象化、具体化,对增强学习的兴趣有极大的好处,做好本课程的实验,是学好本课程的重要教学辅助环节。

在做完每个实验后,请务必写出详细的实验报告,包括实验方法、实验过程与结果、心得和体会等。

目录实验一无源和有源滤波器 (1)实验二方波信号的分解 (6)实验三用同时分析法观测方波信号的频谱 (8)实验四二阶网络状态轨迹的显示 (10)实验五二阶网络函数的模拟 (14)实验六抽样定理 (18)附录 (22)实验一无源和有源滤波器一、实验目的1、了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性。

2、对比研究无源和有源滤波器的滤波特性。

3、学会列写无源和有源滤波器网络函数的方法。

二、基本原理1、滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络,它允许某些频率(通常是某个频带范围)的信号通过,而其它频率的信号受到衰减或抑制,这些网络可以是由RLC元件或RC元件构成的无源滤波器,也可以是由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。

2、根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同,滤波器可分为低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)和带阻滤波器(BEF)四种。

信号与系统实验(MATLAB版) (1)

信号与系统实验(MATLAB版) (1)

《信号与系统MATLAB实现》实验指导书电气信息工程学院2014年2月长期以来,《信号与系统》课程一直采用单一理论教学方式,同学们依靠做习题来巩固和理解教学内容,虽然手工演算训练了计算能力和思维方法,但是由于本课程数学公式推导较多,概念抽象,常需画各种波形,作题时难免花费很多时间,现在,我们给同学们介绍一种国际上公认的优秀科技应用软件MA TLAB,借助它我们可以在电脑上轻松地完成许多习题的演算和波形的绘制。

MATLAB的功能非常强大,我们此处仅用到它的一部分,在后续课程中我们还会用到它,在未来地科学研究和工程设计中有可能继续用它,所以有兴趣的同学,可以对MATLAB 再多了解一些。

MATLAB究竟有那些特点呢?1.高效的数值计算和符号计算功能,使我们从繁杂的数学运算分析中解脱出来;2.完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化;3.友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,易于学习和掌握;4.功能丰富的应用工具箱,为我们提供了大量方便实用的处理工具;MATLAB的这些特点,深受大家欢迎,由于个人电脑地普及,目前许多学校已将它做为本科生必须掌握的一种软件。

正是基于这些背景,我们编写了这本《信号与系统及MATLAB实现》指导书,内容包括信号的MA TLAB表示、基本运算、系统的时域分析、频域分析、S域分析、状态变量分析等。

通过这些练习,同学们在学习《信号与系统》的同时,掌握MATLAB的基本应用,学会应用MATLAB的数值计算和符号计算功能,摆脱烦琐的数学运算,从而更注重于信号与系统的基本分析方法和应用的理解与思考,将课程的重点、难点及部分习题用MATLAB进行形象、直观的可视化计算机模拟与仿真实现,加深对信号与系统的基本原理、方法及应用的理解,为学习后续课程打好基础。

另外同学们在进行实验时,最好事先预习一些MATLAB的有关知识,以便更好地完成实验,同时实验中也可利用MATLAB的help命令了解具体语句以及指令的使用方法。

信号与系统实验报告

信号与系统实验报告

电气学科大类2012 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)姓名丁玮学号U201216149 专业班号水电1204 同组者1 余冬晴学号U201216150 专业班号水电1204 同组者2 学号专业班号指导教师日期实验成绩评阅人实验评分表基本实验实验编号名称/内容实验分值评分实验一常用信号的观察实验二零输入响应、零状态相应及完全响应实验五无源滤波器与有源滤波器实验六LPF、HPF、BPF、BEF间的变换实验七信号的采样与恢复实验八调制与解调设计性实验实验名称/内容实验分值评分创新性实验实验名称/内容实验分值评分教师评价意见总分目录1.实验一常用信号的观察 (1)2.实验二零输入响应、零状态响应及完全响应 (4)3.实验五无源滤波器与有源滤波器 (7)4.实验六 LPF、HPF、BPF、BEF间的转换 (14)5.实验七信号的采样与恢复 (19)6.实验八调制与解调 (29)7.实验心得与自我评价 (33)8.参考文献 (34)实验一常用信号的观察一.任务与目标1.了解常见信号的波形和特点;2.了解常见信号有关参数的测量,学会观察常见信号组合函数的波形;3.学会使用函数发生器和示波器,了解所用仪器原理与所观察信号的关系;4.掌握基本的误差观察与分析方法。

二.总体方案设计1.实验原理描述信号的方法有许多种,可以用数学表达式(时间的函数),也可以使用函数图形(信号的波形)。

信号可以分为周期信号和非周期信号两种。

普通示波器可以观察周期信号,具有暂态拍摄功能的示波器可以观察到非周期信号的波形。

目前,常用的数字示波器可以方便地观察周期信号及非周期信号的波形。

2.总体设计⑴观察常用的正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号及一些组合函数的波形,如y=sin(nx)+cos(mx)。

⑵用示波器测量信号,读取信号的幅值与频率。

三.方案实现与具体设计1.用函数发生器产生正弦波,并且设定波形的峰值及频率,用示波器观察并记录波形,测量和读取信号的幅值与频率;2.用函数发生器产生方波,并且设定波形的峰值及频率,用示波器观察并记录波形,测量和读取信号的幅值与频率;3.用函数发生器产生三角波,并且设定波形的峰值及频率,用示波器观察并记录波形,测量和读取信号的幅值与频率;4.用函数发生器产生锯齿波,并且设定波形的峰值及频率,用示波器观察并记录波形,测量和读取信号的幅值与频率;5.用函数发生器产生两个不同频率的正弦波,分别设定波形的峰值及频率,用示波器叠加波形,并观察组合函数的波形。

交通信号灯控制综合设计性实验的研究与实践

交通信号灯控制综合设计性实验的研究与实践


S O
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指令 ,在绿灯转红灯之间设计3 秒黄灯预告,以便让驾驶 员预先估计 自己车辆到达路 口的时间,从而决定红灯时能
否 在停 车 线后 面平 稳停 车 。交 通信 号 灯相 位是 指在 一 个周 期 时 间 内按 路 口需 求 设定 和按 次序 设 定 的绿灯 通行 权序 列 组 ( 1 。交 通 信 号周 期 是 指交 叉 口信 号给 交 叉 口所 有 图 ) 路 口依 次分 配 一次 通行 权 时间 的总 和时 间 。
后 C U 护 标 志 寄存 器 ,清 标 志 位 I 和 P保 F
图3 实验 原 理 图
T ,将 断 点返 回地址 C  ̄IP 栈 ,转 向 F S[ 入 I
中断服 务 程序 入 口。在 执行 中断 服务 程 序 实 现 交 通 信 号灯 状 态 的切 换 并修 改 计 数 初 值后 启 动 下一 状 态 的计 数 ,
Abs ac F m t s de s pri ci es o t i eg at us of mi r0 m ute pri tr t ro he tu nt n pl f he nt r ed e c co p r nci e a pl nd i erf e t hn o kn nt ac ec ol gy owl ge ed and th a 1i y t in rf e to st t, thi pa r pr e bi t o te ac ar S pe ese s nt
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侯 生 交 信 灯 制 合 计 实 的 究 实 宝 : 通 号 控 综 设 性 验 研 与 践
计数。
实验教学
下 面 简 述 实 验 实 现 原 理 。 可 编 程

轨道交通信号与控制实践报告

轨道交通信号与控制实践报告

轨道交通信号与控制实践报告
一、实践目的
本次实践的目的是让学生了解轨道交通信号与控制系统的组成及工作原理,通过操作模拟器进行信号控制模拟实践,提高学生对轨道交通信号控制的理解和运用能力。

二、实践内容
1. 轨道交通信号控制系统组成
- 信号机:接收并执行信号控制中心的控制命令,向列车发出行驶信号。

- 轨道电路:检测区段内的列车占有情况。

- 信号控制中心:根据线路及运行图的设置,对各信号机、道岔等设备进行集中控制。

2. 信号控制模拟操作
- 熟悉模拟系统操作界面。

- 正常情况下的信号控制。

- 故障情况下的信号控制。

- 有主线、副线、储车线的信号控制。

三、实践感想
通过这次轨道交通信号控制的模拟实践,我对轨道交通信号的组成及工作原理有了更直观的了解,初步掌握了信号控制的基本方法。

操作模拟器进行信号故障模拟是非常有效的实践教学手段,可以在不影响实际交通的情况下提高学生的实际操作能力。

我们还需要在以后进
一步的学习中,关注更复杂环境下的信号控制和优化,以便为今后能够更好地从事轨道交通信号控制工作打下基础。

LGSX-04A单片机、自动控制、计算机控制技术、信号与系统综合实验装置

LGSX-04A单片机、自动控制、计算机控制技术、信号与系统综合实验装置

LGSX-04A单片机、自动控制、计算机控制技术、信号与系统综合实验装置一、概述LGSX-04A单片机、自动控制、计算机控制技术、信号与系统综合实验装置由控制屏、实验挂箱、实验桌组成,通过单片机开发实训台可完成单片机的接口扩展、数据采集、数据显示、键盘控制、定时器、打印机接口等实验,配备有仿真器。

LGSX-04A单片机、自动控制、计算机控制技术、信号与系统综合实验装置设有电流型漏电保护器,控制屏若有漏电现象,漏电流超过一定值,即切断电源,对人身安全起到一定的保护。

LGSX-04A单片机、自动控制、计算机控制技术、信号与系统综合实验装置采用组件式结构,更换实验模块便捷。

如需扩展功能或开发新实验,只需添加实验模块挂箱即可,永不淘汰。

二、主要技术参数1、输入电源:AC220V±10% 50Hz2、工作环境:温度-10℃~+40℃相对湿度<85%(25℃)3、装置容量:200VA4、重量:100Kg5、外形尺寸(cm):160×75×1506、挂箱尺寸(mm):410×240×607、输出电源:有漏电、短路、过流保护A.~220V,通过安全插座输出B.直流稳压电源:±5V/1A ±12V/2A三、装置构成(一)实验屏:实验时放置实验挂箱,并提供实验电源,铁质双面亚光密纹喷塑结构。

(二)实验桌:钢木结构,桌面为防火、防水、耐磨高密度板,电脑桌连体设计,造型美观大方。

(三)实验模块:1、LGDP-01 单片机实验挂箱(一)LED点阵显示模块、点阵式字符液晶显示模块、8253定时计数器、A/D转换、D/A转换、V/F 转换、F/V转换、串引EEPROM、EEPROM、Flash Rom、SRAM、I2C总线接口2、LGDP-02 单片机实验挂箱(二)8251串行口扩展、232总线串行接口、单片机最小应用系统1、单片机最小应用系统2、拔码开关输出3、LGDP-03 单片机实验挂箱(三)ISD 1420语音控制、IC卡读写接口、实时时针/日历、USB接口、RS232转RS485接口4、LGDP-04 单片机实验挂箱(四)8279接口电路、8255 I/O扩展、8155 I/O扩展、动态扫描显示模块、转换接口、MC14433、整列式键盘实验模块5、LGDP-05 单片机实验挂箱(五)步进电机驱动程序示列、温度传感器与温度控制、汽车转弯信号灯/十字路口交通灯、数字频率计、看门狗6、LGDP-06 单片机实验挂箱(六)十六位逻辑电平显示、继电器控制接口、常用器件接口、八位逻辑电平输出、单次脉冲、扬声器、串引静态显示模块、查询式键盘。

AD835应用

AD835应用

华中科技大学信号与控制综合实验报告专业:电气工程及其自动化班级:电气0612班日期:2008/10/7实验组别:第一组第一次实验指导老师:
学生姓名:王璠学号: 012006019801 分数:
图1.正弦波幅度调制与解调
图35的基本连接
为信号输入端,为信号输出端,W 和Z 之间的电阻网络起微调电2.AD8W
图4.低通滤波器的频率响应
四、实验步骤及波形记录
调节函数信号发生器,输出频率为500Hz,幅值为1V的正弦波,作为调制信号,接至实验电路的调制信号输入端;运行AD9851驱动程序,使之输出频率为的正弦波,作为载波信号,
接至实验电路的载波信号输入端(两路)
3.电路后级输出有比较大的直流分量。

最初确定的实验方案中,信号输入部分和各级之调节反馈电阻或输出端串电阻等方式使电路达到最佳性能。

AD835内部的基本电路单元也datasheet 中没有给出其带容性负载定合适电容值的方法,在两级AD835之间尝试了104,334,106,2200u 等电容值,发现第直接耦合方式,导致后级有较大的直流分量输出。

此问题有待进一步研究。

间均有设计有隔直电容。

但实际调试时发现高速运放带容性负载时性能比较特殊,需要通过是高速运放,但的特性,由于经验不足,找不到一个确二级AD835的输入端均被拉低,随容值的增大,被拉低的电平有减小趋势。

最终电路采用
附录
附图1.调制与解调电路原理图
附图2.AD9851原理图
附图3.调制与解调电路
附图4.AD9851号产生电路
信。

PLC可编程控制器及应用实验报告

PLC可编程控制器及应用实验报告

PLC可编程控制器及应用实验报告引言:PLC(Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器是一种专门用于工业自动化控制的设备,它通过可编程的指令集来实现对工业过程的控制和监控。

本实验旨在了解PLC的基本原理和应用,通过实际操控PLC来完成一系列的控制任务,进一步掌握PLC的相关知识和技术。

一、实验目的:1.了解PLC的基本组成和工作原理。

2.掌握PLC的操作方法和参数设置。

3.通过实际操作控制PLC完成一系列的控制任务。

4.分析PLC在实际工程中的应用。

二、实验设备:1.PLC设备(以西门子S7-1200系列为例)。

2.电源、开关、按钮、继电器等控制器组件。

三、实验内容和步骤:1.PLC的连接和初始化:a.将PLC与电源、控制器组件等连接好。

b.按照PLC的说明书进行初始化设置。

2.编写和加载程序:a.使用PLC编程软件进行程序的编写。

b.将程序通过编程软件加载到PLC中。

3.实验一:PLC的基本控制:a.编写一个简单的程序,实现通过按钮控制灯的亮灭。

b.将程序加载到PLC中,并通过控制按钮控制灯的亮灭。

4.实验二:PLC的时间控制:a.编写一个程序,控制电机在按下按钮后延时工作一段时间。

b.将程序加载到PLC中,并通过控制按钮控制电机的延时工作。

5.实验三:PLC的逻辑控制:a.编写一个程序,实现通过多个输入端口的信号进行逻辑控制。

b.将程序加载到PLC中,并通过控制输入信号进行逻辑控制。

四、实验结果和分析:1.实验一结果:通过按钮控制灯的亮灭。

实验结果表明,PLC可以通过编写简单的程序实现对外部控制信号的响应,并进一步控制其他设备的操作。

这为工业自动化控制提供了很大的便利。

2.实验二结果:通过按钮控制电机的延时工作。

实验结果表明,PLC不仅可以实现简单的控制功能,还可以通过程序来实现复杂的控制逻辑,如时间控制等。

这使得PLC在工业自动化中的应用更加广泛。

3.实验三结果:通过逻辑控制实现多信号的集成控制。

信号与测试实验一报告

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

《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。

北科大信号系统与信号处理综合实验

北科大信号系统与信号处理综合实验

北京科技大学《信号系统与信号处理综合实验》实验报告专业班级:学生姓名:学号:指导教师:实验成绩:年月日计算机与通信工程学院目录一、SEED-DTK6446 CCS 平台实验 (2)1、DDR2 SDRAM 实验 (2)2、Audio 音频实验 (6)3、RS232实验 (5)4、结论及思考 (8)二、Linux 平台实验 (10)1、入门实验 (10)2、OSD图像叠加实验 (14)3、视频采集回放实验........................................................................... 错误!未定义书签。

4、结论及思考 (15)三、自主设计实验 (16)四、总结与收获 (25)五、教师评语 (25)一、SEED-DTK6446 CCS 平台实验1、DDR2 SDRAM 实验实验目的1. 了解SEED-DVS6446 外部存储器DDR2 SDRAM;2. 了解TMS320DM6446 芯片DDR2 存储器控制器的特点;3. 熟悉DDR2 SDRAM 的读取操作。

实验内容1. 系统初始化;2. 外部接口的初始化;3. DDR2 SDRAM 的读写操作。

实验报告要求1. 将ddr 工程运行结果截图。

2. 分别在ddr_test.c 中的第20 行、21 行设置断点,将memory browser 窗口截屏,地址栏为0x80000000。

3. 分析第ddr_test.c 中的20 行、21 行代码的作用,将memory browser 窗口截屏。

第20行代码:retcode |= memaddr32(ddr_base, ddr_size );作用:memaddr32函数分为读操作和写操作两个部分,/* Write Pattern */for ( i = start; i < end; i += 4 ) {*( volatile Uint32* )i = i; }写入部分操作是将操作数i存入寄存器中。

信号与系统实验教学大纲

信号与系统实验教学大纲

信号与系统实验教学大纲一、实验目的本实验旨在帮助学生深入了解信号与系统的基本概念和原理,并通过实际操作加深对信号与系统的理解和应用能力。

具体目的包括:1. 掌握信号与系统的基本概念和定义;2. 理解常见信号的分类和特性;3. 熟悉信号与系统的数学表示方法;4. 学习使用仪器和工具进行信号与系统的实际测量与分析;5. 培养学生的实验设计和解决问题的能力。

二、实验内容1. 基本信号的生成与分析实验1.1 正弦信号的产生和观测1.2 方波信号的产生和观测1.3 单位阶跃信号和单位冲激信号的产生和观测2. 信号与系统的线性特性实验2.1 线性系统的特性分析2.2 线性时不变(LTI)系统的特性分析2.3 线性时变系统的特性分析3. 时域和频域分析实验3.1 时域分析方法的学习与应用3.2 傅里叶变换及其性质的学习与应用3.3 频谱分析实验4. 常用滤波器的设计与应用实验4.1 低通滤波器的设计与应用4.2 高通滤波器的设计与应用4.3 带通滤波器的设计与应用4.4 带阻滤波器的设计与应用5. 采样和量化实验5.1 采样定理及抽样方式的实验验证5.2 量化误差的分析与实验验证三、实验要求1. 掌握实验的基本原理和方法,理解实验的实际应用场景;2. 完成实验报告的撰写和实验数据的分析;3. 在实验过程中严格遵守实验守则,注意实验安全;4. 鼓励学生进行探索和创新,提出自己的实验设计方案。

四、实验器材和软件1. 示波器2. 函数发生器3. 信号源4. 滤波器5. 计算机及相关软件(如MATLAB等)五、实验评分实验报告和实验操作将共同作为评分的主要依据,其中实验报告占60%的权重,实验操作占40%的权重。

实验报告的评分标准包括实验目的的明确性、实验内容的完整性、实验数据的准确性以及实验结论的合理性。

实验操作的评分标准包括实验装置的正确搭建、实验数据的准确采集和实验操作的规范性。

六、参考资料1. 《信号与系统实验教程》2. 《信号与系统实验导论》3. 《信号与系统实验教程及案例》4. 《MATLAB在信号与系统实验中的应用》5. 《信号与系统实验方法与技巧》本大纲根据信号与系统实验教学的实际需求和课程目标制定,重点培养学生的实际动手能力和问题解决能力。

USB2.0相机与频闪信号控制实验报告

USB2.0相机与频闪信号控制实验报告

关于频闪光源取代常亮光源的实验实验背景:LED光源有寿命长,容易设计成各种结构和形状,光的波长和亮度容易选择和控制等优点, 所以LED光源成为机器视觉的主要光源. 但机器视觉在使用光源上又有其独特的要求,否则不容易得到理想的拍摄效果:1.需要高亮度光源.主要有2个方面的原因,一是提高性噪比,光源亮度越高,环境亮度对拍摄影响越小,例如利用路灯拍摄和闪光灯拍摄的区别.另外一点,光源亮度越高,相机曝光时间越短,可以节约拍摄时间。

同时,还可以减少镜头光圈。

减少镜头光圈的好处是,相机的拍摄景深增加,也就是增加了垂直高度的拍摄清晰范围.2.需要稳定的亮度.虽然机器视觉软件都可以在亮度和对比度上进行自调整,以消除或减少亮度变化的影响, 但这种后处理的能力也是有限的,这是造成测试结果不稳定的一个主要因素. 简单地将,光源不稳定, 拍摄的图片先天不足,后天努力只有一定程度的改善。

LED灯的亮度与其电流是基本正比的,电流越大,亮度越高. LED灯的使用寿命比较长,但这是在额定电流范围内才有的效果.如果为了增加LED亮度,强行超过额定电流,LED灯的亮度很快衰减,寿命很快降低,或是直接烧掉.另外,LED的一个特点是,发热大。

据有关实验显示,LED光源每增加1摄氏度,亮度将衰减1%,而且这种衰减是持续的。

这就说明,如果没有很好的控制机制,LED 的光源温度会持续增加,亮度会持续下降。

为了满足机器视觉对光源的要求,同时克服LED的一些问题,人们在实验中发现了LED的的一个特点:利用大电流瞬间点亮的方式(不超过10ms),可以将LED的亮度提高的正常亮度的10倍以上,这种方式, 不会造成寿命减少,不会造成光衰,理论上讲,用这种方式使用的LED,其寿命是无限的!而且因为瞬间点亮,产生的热量会通过相关散热结构散除,不会造成温度累计,这样就保证正常稳定的工作温度和环境。

基于以上背景,频闪光源取代常亮光源具有以下优势:1、频闪光源极大提高光源亮度,从而减少曝光时间与镜头光圈,使图像拍摄效果更好。

融入思政教育的轨道交通信号控制综合型实验设计

融入思政教育的轨道交通信号控制综合型实验设计

融入思政教育的轨道交通信号控制综合型实验设计
思政教育是一种全面的教育活动,旨在培养学生的思想品德和社会责任感。

轨道交通信号控制是现代城市交通的重要组成部分,对其进行实验教学设计将有利于学生综合应用所学知识,提高实际操作能力,并且可以借此机会培养学生的责任感和团队合作精神。

将思政教育融入轨道交通信号控制综合型实验设计是十分必要与重要的。

一、思政教育在轨道交通信号控制实验中的重要性
1. 强调责任感:在轨道交通信号控制实验设计中,学生需要认真对待实验,对设备负责并保持公正,这样可以培养学生的责任感。

2. 提倡团队合作:轨道交通信号控制实验涉及到复杂的设备和系统,需要学生之间相互协作,这有利于培养学生的团队合作精神。

3. 营造良好的学术氛围:在实验室中进行思政教育,可以让学生在学术氛围中获得积极的影响和教育,提高学术道德修养。

二、融入思政教育的轨道交通信号控制综合型实验设计
1. 设计目标:通过实验设计,培养学生的责任感、团队合作精神,加强学术氛围的建设。

2. 实验内容:通过模拟轨道交通信号控制系统,让学生进行实际操作和综合应用所学知识。

可以设计一些实际场景的案例,让学生进行仿真操作,识别问题以及解决问题,培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

3. 实验环节:在实验过程中强调小组合作,鼓励学生之间相互讨论和交流,培养学生的团队合作精神。

教师可以在实验进行中加入相关的伦理、道德等方面的教育内容,引导学生树立正确的价值观和人生观。

4. 实验评价:通过实验结果的评价,不仅要看学生是否完成了实验的要求,还要评价他们的团队合作能力、责任感以及对社会责任的认识和实践。

信号与控制综合实验课程实验报告

信号与控制综合实验课程实验报告
位移mm
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
电压V
0.56
1.24
1.88
2.52
3.16
3.76
4.37
4.98
5.63
6.22
位移mm
-0.5
-1
-1.5
-2
-2.5
-3
-3.5
-4
-4.5
-5
电压V
-0.68
-1.2
-1.8
-2.38
-2.9
-3.41
-3.89
-4.35
-4.82
-5.32
总结
参考书目
实验二十二.差动变压器的标定
一.差动变压器的基本结构:
差动变压器由衔铁、初级线圈、次级线圈和线圈骨架等组成。初级线圈作为差动变压器激励用,相当于变压器的原边;次级线圈由两个结构尺寸和参数相同的相同线圈反相串接而成,相当于变压器的副边。差动变压器是开磁路,工作是建立在互感基础上。由于零残电压的存在会造成差动变压器零点附近的不灵敏区,电压经过放大器会使放大器末级趋向饱和,影响电路正常关系,因此必须采用适当的方法进行补偿。
三.实验步骤:
1.按下图接线,差动变压器初级线圈必须从音频振荡器LV端功率输出。
图2-2差动变压器性能检测电路原理图
2. 音频振荡器输出频率5KHz,输出值VP-P值2V。
3. 用手提变压器磁芯,观察示波器第二通道的波形是否能过零翻转,以判断两个次级线圈的联接方式,如不能过零翻转,则需改变两个次级线圈的串接端,使两个次级线圈反向串联。
10
差动变压器零残电压的补偿
20
差动变压器的标定
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《信号与控制综合实验》课程实验报告实验评分表目录实验一常用信号的观察 (4)实验二零输入、零状态及完全响应 (7)实验五无源与有源滤波器 (8)实验六低通、高通、带通、带阻滤波器间的变换 (14)实验七信号的采样与恢复实验 (19)实验八调制与解调实验 (31)实验体会 (35)实验一常用信号的观察一、任务与目标1.了解常用信号的波形和特点。

2.了解相应信号的参数。

3.学习函数发生器和示波器的使用。

二、实验过程1.接通函数发生器的电源。

2.调节函数发生器选择不同的频率的正弦波、方波、三角波、锯齿波及组合函数波形,用示波器观察输出波形的变化。

三、实验报告(x为时间,y为幅值)100Hz 4V 正弦波y=2sin(628x-π/2)100Hz 4V 方波y=2 t=(2n-1)x*0.0025~(2n+1)x*0.0025 x为奇y=-2 t=(2n-1)x*0.0025~(2n+1)x*0.0025 x为偶100Hz 4V 锯齿波100Hz 4V 三角波由50Hz的正弦波和100Hz正弦波组合的波形y=0.2sin(628x)+0.1sin(314x)实验二零输入、零状态及完全响应一、实验目标1.通过实验,进一步了解系统的零输入响应、零状态响应和完全响应的原理。

2.学习实验电路方案的设计方法——本实验中采用用模拟电路实现线性系统零输入响应、零状态响应和完全响应的实验方案。

二、原理分析实验指导书P4三、实验过程1、接通电源;2、闭合K2,给电容充电,断开K2闭合K3,观察零输入响应曲线;3、电容放电完成后,断开K3,闭合K1,观察零状态响应曲线;4、断开K1,闭合K3,再次让电容放电,放电完成后断开K3闭合K2,在电容电压稳定于5V后断开K2,闭合K1,观察完全响应曲线。

四、实验报告上图为零输入响应、零状态响应和完全响应曲线。

五、实验思考题系统零输入响应的稳定性与零状态响应的稳定性是否相同?为什么?答:相同。

因为系统零输入响应和零状态响应稳定的充分必要条件都是系统传递函数的全部极点si(i=1,2,3,…,n),完全位于s平面的左半平面。

实验五无源与有源滤波器一、实验原理实验指导书P14二、实验目的1.了解无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性;2.分析和对比无源和有源滤波器的滤波特性;3.掌握无源和有源滤波器参数的设计方法。

三、实验内容1、观察电路板,接通电源;2、选定TP1从示波器上得出其大致幅值变化。

改变频率,记录幅值,在变化剧烈处多记录几点;3、依次记录其他各滤波器幅频特性。

四、实验报告1.根据实验测量所得数据,绘制各类滤波器的幅频特性曲线。

Matlab仿真的无源低通滤波器幅频特性曲线与有源低通滤波器幅频特性曲线有源低通滤波器截止频率:500Hz无源低通滤波器截止频率:398HzMatlab仿真的无源高通滤波器幅频特性曲线与有源高通滤波器幅频特性曲线有源高通滤波器截止频率:2200Hz无源高通滤波器截止频率:6000HzMatlab仿真的无源带通滤波器幅频特性曲线与有源带通滤波器幅频特性曲线无源带通滤波器上限截止频率10000Hz 下限截止频率:199Hz 通带宽度9801Hz有源带通滤波器上限截止频率5011Hz 下限截止频率:707Hz 通带宽度4304HzMatlab仿真的无源带阻滤波器幅频特性曲线与有源带阻滤波器幅频特性曲线无源带阻滤波器上限截止频率398Hz 下限截止频率:5623Hz 阻带宽度5225Hz有源带阻滤波器上限截止频率630Hz 下限截止频率:3981Hz 通频带3351Hz2.比较分析各类无源和有源滤器的滤波特性。

答:无源低通滤波器的截止频率比有源低通滤波器的截止频率低;无源高通滤波器的截止频率比有源高通滤波器的截止频率高;无源带通滤波器通带宽度比有源带通滤波器小很多;无源带阻滤波器比有源带阻滤波器阻带宽度大。

综上,有源滤波器的滤波特性要比无源率波器的特性好。

五、实验思考题1.示波器所测滤波器的实际幅频特性与计算出的理想幅频特性有何区别?答:高通滤波电路的幅频响应曲线,在0<w<Wl范围内的频率为阻带,高于Wl的频率为通带。

理论上,它的带宽BW为无穷大,但实际上,由于受有源器件带宽的限制,高通滤波电路的带宽也是有限的。

同样的,带阻滤波电路的幅频响应曲线中,它有两个通带:0<w<Wh 及w>Wl,和一个阻带:Wh<w<Wl。

因此它的功能是衰减Wl到Wh间的信号。

同高通滤波电路相似,由于受有源器件带宽的限制,通带w>wL也是有限的。

2.如果要实现LPF、HPF、BPF、BEF源滤器之间的转换,应如何连接?答:LPF和HPF的相互转换可以简单地把电容和电感互相替换,并且替换后的元件值为原来的倒数,可以变换成相应的高通滤波器;将低通滤波器和高通滤波器并联在一起,可以形成带阻滤波电路,设低通滤波器的通带截止频率为f1,高通滤波器的通带截止频率为f2,且f1<f2。

当二者并联在一起时,凡是f<f1的信号均可从低通滤波器中通过,凡是f>f2的信号则可从高通滤波器中通过,唯有f1<f<f2的信号被阻断,于是电路成为一个带阻滤波器;将低通滤波器和高通滤波器串联起来,即可获得带通滤波电路,低通滤波器的通带截止频率为f2,即该低通滤波器只允许f<f2的信号通过;而高通滤波器的通带截止频率为f1,即它只允许f>f1的信号通过。

现将两者串联起来,且f2>f1,则其通频带即是上述二者频带的覆盖部分,即等于f2 − f1,成为一个带通滤波器。

实验六低通、高通、带通、带阻滤波器间的变换一、实验原理实验指导书P19二、实验目的1.通过本实验进一步理解低通、高通和带通等不同类型滤波器间的转换关系;2.熟悉低通、高通、带通和带阻滤波器的模拟电路,并掌握其参数的设计原则。

三、实验内容1.由低通滤波器变换为高通滤波器。

2.由高通滤波器变换为低通滤波器。

3.在一定条件下,由低通和高通滤波器构成带通滤波器。

4.在一定条件下,由低通和高通滤波器构成带阻滤波器。

四、实验步骤1.实验电路接通电源。

2.将函数信号发生器输出的正弦信号接入无源(或有源)滤波器的输入端,调节该正弦信号频率时,用示波器观察其低通滤波器输出幅值的变化。

2.按步骤1,逐步用示波器或数字万用表观察测量LPF、HPF、BPF、BEF 输出幅值的变化。

五、实验报告实验数据画出由低通滤波器和高通滤波器构成带通、带阻滤波器的模拟电路。

带通滤波器如上图带阻滤波器如上2.画出各种滤波器实验的频率特性曲线。

TP1的幅频特性曲线TP2的合成带通幅频特性曲线TP3的低通幅频特性曲线TP4的高通幅频特性曲线TP5的合成带阻电路幅频特性曲线七、实验思考题1.由LPF、HPF连接带通、带阻滤波器有何条件?答:带通滤波器的构成可以把一个低通滤波器和一个高通滤波器串联起来,使LPF的截止频率f 2 大于HPF的截止频率f 1。

它使频率为f 1 <f< f 2 的信号通过,从而消除其余高频段和低频段的信号。

带阻滤波器的构成把一个低通滤波器和一个高通滤波器并联起来,使LPF的截止频率ff 1 小于HPF的截止频率f 2 。

它阻碍频率为f 1 <f< f 2 的信号通过。

2.有源滤波器与无源滤波器的频率特性有何不同?答:无源滤波器仅由电阻、电容、电感等无源元件构成的滤波器称。

有源滤波器由无源器件再加上一些有源器件,如三极管、运算放大器等构成。

与无源滤波器相比,有源滤波器的频率特性几乎不受负载的影响。

有源滤波自身就是谐波源,有源滤波除了滤除谐波外,同时还可以动态补偿无功功率。

其优点是反映动作迅速,滤除谐波可达到95%以上,补偿无功细致。

实验七信号的采样与恢复实验一、实验原理实验指导书P23二、实验目的1.了解信号的采样方法与过程及信号的恢复。

2.通过实验验证采样定理,并掌握采样周期的基本设计原则。

3.在前面实验基础上,掌握根据实验原理框图(图7-1)设计实验方案、自行搭建实验电路、自行设计电路参数的方法。

三、实验内容实验指导书P26四、实验步骤1.接通实验板7电源;2.利用函数发生器,输入100Hz左右的正弦信号给信号采样与恢复实验电路的输入端,观察采样输出信号以及通过低通滤波器后的恢复信号。

3.改变被采样输入信号的频率,再观察采样输出信号以及通过低通滤波器后的恢复信号。

4.改换被采样输入信号为三角波,再重复以上实验。

五、实验报告1.绘制原始的连续信号、采样后信号以及解调滤波后信号的波形。

TP1输入信号为100Hz正弦波采样后信号恢复信号输入100Hz三角波信号采样信号恢复信号输入600Hz正弦波采样信号恢复信号输入600Hz三角波采样信号恢复信号正弦800Hz采样信号&恢复波形输入800Hz三角波采样信号恢复信号2.分析实验结果,并作出评述。

答:由实验结果可见,在100Hz下恢复结果较好,800Hz时严重失真,600Hz 左右开始有轻微失真,且三角波的恢复较正弦波要差。

如果采样器的输入信号最高角频率为ωmax,则只有当采样频率ωs≥2ωmax,才可能从采样信号中无失真地恢复出连续信号。

考虑电路中的误差,实验结果与理论基本吻合。

三角波恢复较差,由采样信号可见低频下采样图形完好,但恢复后图形很差,我认为主要原因有:电路本身有一定误差;三角波线性度较差。

因而要完好的复原三角波需要比正弦波更高的采样频率。

实验八调制与解调实验一、实验原理见实验指导书P29二、实验目的1. 了解幅度调制和解调的原理。

2.观察调制和解调后的波形。

3.在前面的实验基础上,进一步掌握根据实验任务和要求、实验原理方框图来设计实验方案、实验电路的方法。

4.掌握集成模拟乘法器或其它集成芯片在实现电路方案时的各种应用(学会选型、应用设计)。

三、实验内容1.幅度调制与解调的实验。

2.根据实验原理方框图确定实验方案,设计和搭建实验电路。

四、实验报告1.记录被调制信号、载波信号、调制信号和解调信号的波形。

载波信号,20K,0.5V调制波输出,500hz 峰峰值0.7v调幅输出,19.92hkz,峰峰值0.1V解调输出,3.99khz,峰峰值0.528v低通滤波输出,477.5hz,峰峰值0.12m (t )s m (t )c2.解释幅度调制的原理。

答:幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅,使其按调制信号的规律而变化的过程。

设调制信号m(t)的频谱为M(ω),冲激响应为h(t)的滤波器特性为H(ω), 则该模型输出已调信号的时域和频域一般表示式为s(t)=[m(t) cos ωct ]*h(t) S(ω)=[M(ω+ωc)+M(ω-ωc)]H(ω) 式中,ωc 为载波角频率,H(ω) ◊⇓ h(t)。

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