实验五数字滤波器幅频特性的测试

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滤波器的频率响应与幅频特性

滤波器的频率响应与幅频特性

滤波器的频率响应与幅频特性频率响应是对滤波器在不同频率下的响应能力进行描述的指标。

幅频特性则是指滤波器在不同频率下对信号幅度的影响程度。

1. 引言滤波器在电子工程中起着至关重要的作用。

它可以用来去除噪声、滤波信号以及频率选择等功能。

为了确保滤波器的设计和使用能够满足实际需求,了解滤波器的频率响应与幅频特性是非常关键的。

2. 频率响应滤波器的频率响应是指在不同频率下,滤波器对输入信号的响应情况。

通常情况下,频率响应是以频率为横坐标,增益为纵坐标进行绘制的。

不同类型的滤波器对频率的响应特性各不相同,如低通滤波器会对低频信号通过较好,而对高频信号进行衰减。

3. 幅频特性幅频特性是指在不同频率下,滤波器对信号幅度的影响程度。

它是通过绘制滤波器的增益-频率曲线来表示的。

由于滤波器对不同频率下的信号具有不同的增益,因此幅频特性是描述滤波器对信号增益的变化情况。

4. 不同类型滤波器的幅频特性4.1 低通滤波器低通滤波器的幅频特性表现为在低频范围内通过信号,并对高频信号进行衰减。

这种滤波器适用于需要去除高频噪声或只关注低频信号的应用场景。

4.2 高通滤波器高通滤波器的幅频特性表现为在高频范围内通过信号,并对低频信号进行衰减。

这种滤波器适用于需要去除低频噪声或只关注高频信号的应用场景。

4.3 带通滤波器带通滤波器的幅频特性表现为在某个频率范围内通过信号,并对其他频率的信号进行衰减。

这种滤波器适用于需要选择性地通过一定范围内的信号的应用场景。

4.4 带阻滤波器带阻滤波器的幅频特性表现为在某个频率范围内衰减信号,并对其他频率的信号进行通过。

这种滤波器适用于需要选择性地阻止一定范围内的信号的应用场景。

5. 影响滤波器频率响应与幅频特性的因素5.1 滤波器类型不同类型的滤波器由于其具体结构和设计参数的不同,其频率响应和幅频特性也会有所不同。

5.2 截止频率截止频率是影响滤波器频率响应和幅频特性的一个重要参数。

它表示滤波器在该频率下信号衰减或增益到一定程度的情况。

FIR数字滤波器的设计实验报告

FIR数字滤波器的设计实验报告

数字信号处理实验报告姓名:寇新颖 学号:026 专业:电子信息科学与技术实验五 FIR 数字滤波器的设计一、实验目的1.熟悉FIR 滤波器的设计基本方法2.掌握用窗函数设计FIR 数字滤波器的原理与方法,熟悉相应的计算机高级语言编程。

3.熟悉线性相位FIR 滤波器的幅频特性和相位特性。

4.了解各种不同窗函数对滤波器性能的影响。

二、实验原理与方法FIR 滤波器的设计问题在于寻求一系统函数)(z H ,使其频率响应)(ωj e H 逼近滤波器要求的理想频率响应)(ωj d eH ,其对应的单位脉冲响应)(n h d 。

1.用窗函数设计FIR 滤波器的基本方法设计思想:从时域从发,设计)(n h 逼近理想)(n h d 。

设理想滤波器)(ωj d e H 的单位脉冲响应为)(n h d 。

以低通线性相位FIR 数字滤波器为例。

⎰∑--∞-∞===ππωωωωωπd e e Hn h e n he H jn j dd jn n dj d )(21)()()()(n h d 一般是无限长的,且是非因果的,不能直接作为FIR 滤波器的单位脉冲响应。

要想得到一个因果的有限长的滤波器h(n),最直接的方法是截断)()()(n w n h n h d =,即截取为有限长因果序列,并用合适的窗函数进行加权作为FIR 滤波器的单位脉冲响应。

按照线性相位滤波器的要求,h(n)必须是偶对称的。

对称中心必须等于滤波器的延时常数,即⎩⎨⎧-==2/)1()()()(N a n w n h n h d 用矩形窗设计的FIR 低通滤波器,所设计滤波器的幅度函数在通带和阻带都呈现出振荡现象,且最大波纹大约为幅度的9%,这个现象称为吉布斯(Gibbs )效应。

为了消除吉布斯效应,一般采用其他类型的窗函数。

2.典型的窗函数(1)矩形窗(Rectangle Window))()(n R n w N =其频率响应和幅度响应分别为:21)2/sin()2/sin()(--=N j j eN e W ωωωω,)2/sin()2/sin()(ωωωN W R =(2)三角形窗(Bartlett Window)⎪⎩⎪⎨⎧-≤<----≤≤-=121,122210,12)(N n N N n N n N n n w其频率响应为:212])2/sin()4/sin([2)(--=N j j e N N e W ωωωω(3)汉宁(Hanning)窗,又称升余弦窗)()]12cos(1[21)(n R N n n w N --=π其频率响应和幅度响应分别为:)]12()12([25.0)(5.0)()()]}12()12([25.0)(5.0{)()21(-++--+==-++--+=---N W N W W W e W eN W N W W e W R R R aj N j R R R j πωπωωωωπωπωωωωω(4)汉明(Hamming)窗,又称改进的升余弦窗)()]12cos(46.054.0[)(n R N n n w N --=π其幅度响应为:)]12()12([23.0)(54.0)(-++--+=N W N W W W R R R πωπωωω (5)布莱克曼(Blankman)窗,又称二阶升余弦窗)()]14cos(08.0)12cos(5.042.0[)(n R N n N n n w N -+--=ππ 其幅度响应为:)]14()14([04.0)]12()12([25.0)(42.0)(-++--+-++--+=N W N W N W N W W W R R R R R πωπωπωπωωω(6)凯泽(Kaiser)窗10,)())]1/(21[1()(020-≤≤---=N n I N n I n w ββ其中:β是一个可选参数,用来选择主瓣宽度和旁瓣衰减之间的交换关系,一般说来,β越大,过渡带越宽,阻带越小衰减也越大。

实验五数字滤波器实验

实验五数字滤波器实验

实验五数字滤波器实验 The following text is amended on 12 November 2020.实验五数字滤波器实验一、实验目的1.研究数字滤波器对系统稳定性及过渡过程的影响。

2.熟悉和掌握系统过渡过程的测量方法3.掌握数字滤波器的设计方法。

4.了解数字滤波器的通带对系统性能的影响。

二、实验仪器1.EL-AT-III型计算机控制系统实验箱一台。

2.PC计算机一台。

三、实验内容1.需要加入串联超前校正的开环系统电路及传递函数(1)实验电路(2)系统开环传递函数(3)系统闭环结构图(4)数字滤波器的递推公式模拟滤波器的传递函数:(T1S+1)/(T2S+1)2.需加入串联滞后校正系统电路及传递函数(1)实验电路(2)系统开环传递函数(3)系统闭环结构图(4)数字滤波器的递推公式模拟滤波器的传递函数:(T1S+1)/(T2S+1)四、实验步骤1.启动计算机,双击桌面“计算机控制实验”快捷方式,运行软件。

2.测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续,如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。

超前校正3.连接被测量典型环节的模拟电路。

电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出,电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入,将纯积分电容两端接在模拟开关上。

检查无误后接通电源。

4.在实验项目的下拉列表中选择实验五[五、数字滤波],鼠标单击运行按钮,弹出实验课题参数设置对话框,选择超前校正,然后在参数设置对话框中设置相应的实验参数,鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验的结果,并记录超调量和调节时间。

6.连接被测量典型环节的模拟电路。

电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出,电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入,将纯积分电容两端接在模拟开关上。

检查无误后接通电源。

7.在实验项目的下拉列表中选择实验五[五、数字滤波],鼠标单击运行按钮,弹出实验课题参数设置对话框,选择超前校正,然后在参数设置对话框中设置相应的实验参数,鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验的结果,并记录超调量和调节时间。

物理实验技术中的滤波器设计与测试技巧

物理实验技术中的滤波器设计与测试技巧

物理实验技术中的滤波器设计与测试技巧在物理实验中,滤波器被广泛应用于信号处理和噪声抑制。

滤波器能够实现对输入信号中不需要的频率成分进行去除,从而提高实验结果的准确性和可靠性。

本文将介绍物理实验技术中的滤波器设计与测试技巧。

一、滤波器的基本原理与分类滤波器是一种能够改变信号频率特性的电路或设备。

根据频率特性的不同,滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

低通滤波器允许低频信号通过而抑制高频信号,高通滤波器则相反。

带通滤波器只允许某个特定频率范围内的信号通过,而带阻滤波器则抑制某个特定频率范围内的信号。

二、滤波器设计的关键因素1. 频率响应:滤波器的频率响应描述了滤波器对不同频率信号的响应程度。

在滤波器设计中,需要根据实验要求确定滤波器的频率响应曲线,以达到所需的信号滤波效果。

2. 阻带衰减:滤波器的阻带衰减是指滤波器对不需要的频率成分的抑制程度。

在实际应用中,阻带衰减越大,滤波器的抑制效果越好。

因此,在滤波器设计过程中,需要考虑如何提高阻带衰减。

3. 通带波动:滤波器的通带波动是指在所需频率范围内,滤波器传输函数的不稳定性。

较小的通带波动可以提高实验的精度和可靠性。

4. 群延迟:群延迟是指信号通过滤波器后所产生的时间延迟。

在某些实验中,对信号的时间精度要求较高,因此需要考虑滤波器的群延迟。

三、滤波器设计的常用方法1. 无源滤波器设计:无源滤波器是指不引入任何有源元件(如放大器)的滤波器。

它由无源电感、电容和电阻组成,具有简单、稳定的特点。

在设计无源滤波器时,可以根据实验要求选择合适的元件数值和连接方式,以满足所需的滤波效果。

2. 主动滤波器设计:主动滤波器是指引入有源元件(如放大器)的滤波器。

有源元件的引入可以提高滤波器的增益和阻带衰减,从而提高实验的信噪比和精度。

在设计主动滤波器时,需要选择适合的放大器类型和工作频率,以满足实验要求。

3. 数字滤波器设计:数字滤波器是指以数字信号为输入和输出的滤波器。

通信原理实验5

通信原理实验5

实验五抽样定理实验一、实验目的1、了解抽样定理在通信系统中的重要性。

2、掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。

3、理解低通采样定理的原理。

4、理解实际的抽样系统。

5、理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。

6、理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。

7、理解带通采样定理的原理。

二、实验器材1、主控&信号源、3号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图图1-1 抽样定理实验框图2、实验框图说明抽样信号由抽样电路产生。

将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号,自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。

平顶抽样和自然抽样信号是通过开关S1切换输出的。

抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器,即可得到恢复的信号。

这里滤波器可以选用抗混叠滤波器(8阶3.4kHz的巴特沃斯低通滤波器)或FPGA数字滤波器(有FIR、IIR两种)。

反sinc滤波器不是用来恢复抽样信号的,而是用来应对孔径失真现象。

要注意,这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。

在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。

四、实验步骤实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证概述:通过不同频率的抽样时钟,从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形,以及信号恢复的混叠情况,从而了解不同抽样方式的输出差异和联系,验证抽样定理。

信号源:MUSIC 模块3:TH1(被抽样信号)将被抽样信号送入抽样单元信号源:A-OUT 模块3:TH2(抽样脉冲)提供抽样时钟模块3:TH3(抽样输出)模块3:TH5(LPF-IN) 送入模拟低通滤波器2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。

调节主控模块的W1使A-out输出峰峰值为3V。

3、此时实验系统初始状态为:被抽样信号MUSIC为幅度4V、频率3K+1K正弦合成波。

抽样脉冲A-OUT为幅度3V、频率9KHz、占空比20%的方波。

数字信号处理实验报告五--数字滤波器设计与仿真

数字信号处理实验报告五--数字滤波器设计与仿真

实验五 数字滤波器设计及仿真实验一、实验目的(1)熟悉用数字滤波器滤波器设计的原理与方法;(2)学会调用MATLAB 信号处理工具箱中滤波器设计函数(或滤波器设计分析工具FDATOOL )设计各种IIR 数字滤波器,学会根据滤波需求确定滤波器指标参数。

(3)掌握数字滤波器的MATLAB 实现方法。

(3)通过观察滤波器输入输出信号的时域波形及其频谱,建立数字滤波的概念。

二、实验原理与方法 三、实验内容及步骤(1)调用信号产生函数mstg 产生由三路抑制载波调幅信号相加构成的复合信号st ,该函数还会自动绘图显示st 的时域波形和幅频特性曲线,如图10.4.1所示。

由图可见,三路信号时域混叠无法在时域分离。

但频域是分离的,所以可以通过滤波的方法在频域分离,这就是本实验的目的。

图10.4.1三路调幅信号st 的时域波形和幅频特性曲线(2)要求将st 中三路调幅信号分离,通过观察st 的幅频特性曲线,分别确定可以分0.0020.0040.0060.0080.010.0120.0140.0160.0180.02-10123t/ss (t )(a) s(t)的波形(b) s(t)的频谱f/Hz幅度离st 中三路抑制载波单频调幅信号的三个滤波器(低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器)的通带截止频率和阻带截止频率。

要求滤波器的通带最大衰减为0.1dB,阻带最小衰减为60dB 。

提示:抑制载波单频调幅信号的数学表示式为0001()cos(2)cos(2)[cos(2())cos(2())]2c c c s t f t f t f f t f f t ππππ==-++其中,cos(2)c f t π称为载波,f c 为载波频率,0cos(2)f t π称为单频调制信号,f 0为调制正弦波信号频率,且满足0c f f >。

由上式可见,所谓抑制载波单频调幅信号,就是2个正弦信号相乘,它有2个频率成分:和频0c f f +和差频0c f f -,这2个频率成分关于载波频率f c 对称。

数字滤波器实验五

数字滤波器实验五

数字滤波器实验五实验五FIR 滤波器设计一、实验目的1.认真复习 FIR 数字滤波器的基本概念,线性相位FIR 滤波器的条件和特点、幅度函数特点、零点位置的基本特点与性质;窗函数设计法的基本概念与方法,各种窗函数的性能和设计步骤,线性相位FIR 低通、高通、带通和带阻滤波器的设计方法,频率采样设计法的基本概念和线性相位的实现方法。

2.掌握几种线性相位的特点,熟悉和掌握矩形窗、三角形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗、凯塞窗设计IIR 数字滤波器的方法,熟悉和掌握频率抽样设计法的线性相位的设计方法,并对各种线性相位的频率抽样法的设计给出调整和改进。

3.熟悉利用 MATLAB 进行各类FIR 数字滤波器的设计方法。

二、实验内容a.设线性相位FIR 滤波器单位抽样响应分别为 h(n)={-4,1,-1, -2,5,6,5,- 2,-1,1,-4} ↑h(n)={-4,1,-1,-2,5,6,6,5,-2,-1,1,-4} ↑h(n)={-4,1,-1,-2,5,0,-5,2,1,-1,4} ↑h(n)={-4,1,-1,-2,5,6,-6,-5,2,1,-1,4} ↑分别求出滤波器的幅度频率响应 H(ω),系统函数H(z)以及零极点分布,并绘制相应的波形和分布图。

实验代码: clc; syms z;%偶对称单位冲激响应h(n),N为奇数figure('name','偶对称单位冲激响应h(n),N为奇数时的幅度函数和零极点分布----xieying','numbertitle','off') h1=[-4,1,-1,-2,5,6,5,-2,-1,1,-4]; N1=length(h1); n1=[0:1:N1-1];[H1,w1,a1,L1]=H_Type1(h1);subplot(221);stem(h1,'r'); title('h(n)');grid; subplot(222);plot(H1,'g'); title('幅度函数H(w)');grid;text(0,3,'\\rightarrow a(0)=3')subplot(223);zplane(h1); title('零极点');grid; HZ1=h1./(z.^n1)%求系统函数H(Z)figure('name','偶对称单位冲激响应h(n),N为偶数时的幅度函数和零极点分布----xieying','numbertitle','off')%偶对称单位冲激响应h(n),N为偶数h2=[-4,1,-1,-2,5,6,6,5,-2,-1,1,-4]; N2=length(h2); n2=[0:1:N2-1];[H2,w2,a2,L2]=H_Type2(h2);subplot(221);stem(h2,'r'); title('h(n)');grid; subplot(222);plot(H2,'g'); title('幅度函数H(w)');grid;%text(0,10,'\\rightarrow H2(0)=10')subplot(223);zplane(h2); title('零极点');grid; HZ2=h2./(z.^n2)figure('name','奇对称单位冲激响应h(n),N为奇数时的幅度函数和零极点分布----xieying','numbertitle','off')%奇对称单位冲激响应h(n),N为奇数h3=[-4,1,-1,-2,5,0,-5,2,1,-1,4]; N3=length(h3); n3=[0:1:N3-1];[H3,w3,a3,L3]=H_Type3(h3);subplot(221); stem(h3,'r'); title('h(n)');grid; subplot(222);plot(H3,'g'); title('幅度函数H(w)');grid; subplot(223);zplane(h3); title('零极点');grid;HZ3=h3./(z.^n3)figure('name','奇对称单位冲激响应h(n),N为偶数时的幅度函数和零极点分布----xieying','numbertitle','off')%奇对称单位冲激响应h(n),N为偶数h4=[-4,1,-1,-2,5,6,-6,-5,2,1,-1,4]; N4=length(h4); n4=[0:1:N4-1];[H4,w4,a4,L4]=H_Type4(h4);subplot(221); stem(h4,'r'); title('h(n)');grid; subplot(222);plot(H4,'g'); title('幅度函数H(w)');grid; subplot(223);zplane(h4); title('零极点'); grid;HZ4=h4./(z.^n4) 4个函数%求h(n)为偶对称,N 为奇数时的幅度函数函数H(w)=cos(wn).*a(n)'function [H,w,a,L]=H_Type1(h); M=length(h);L=floor((M-1)/2);%去小于(M-1)/2的最小整数 a=[h(L) 2*h(L:-1:1)];%a(0)=h((N-1)/2)=h(L) n=[0:1:L];w=[0:1:500]'*pi/500;%归一化的频率 H=cos(w*n)*a';%求h(n)为偶对称,N 为偶数时的幅度函数函数H(w)=cos(w(n-1/2)).*b(n)'function [H,w,b,L]=H_Type2(h); M=length(h); L=floor(M/2); b=2*h(L:-1:1);n=[1:1:L];w=[0:1:500]'*pi/500; H=cos(w*(n-1/2))*b';%求h(n)为奇对称,N 为奇数时的幅度函数函数H(w)=sin(wn).*c(n)'function [H,w,c,L]=H_Type3(h); M=length(h);L=floor((M-1)/2); c=2*h(L:-1:1); n=[1:1:L];w=[0:1:500]'*pi/500; H=sin(w*n)*c';%求h(n)为奇对称,N 为偶数时的幅度函数函数H(w)=sin(wn).*d(n)'function [H,w,d,L]=H_Type4(h); M=length(h); L=floor(M/2); d=2*h(L:-1:1); n=[1:1:L];w=[0:1:500]'*pi/500; H=sin(w*(n-1/2))*d'; 实验结果: HZ1 =[ -4, 1/z, -1/z^2, -2/z^3, 5/z^4, 6/z^5, 5/z^6, -2/z^7, -1/z^8, 1/z^9, -4/z^10] HZ2 =[ -4, 1/z, -1/z^2, -2/z^3, 5/z^4, 6/z^5, 6/z^6, 5/z^7, -2/z^8, -1/z^9,1/z^10, -4/z^11] HZ3 = [ -4, 1/z, -1/z^2, -2/z^3, 5/z^4, 0, -5/z^6,2/z^7, 1/z^8, -1/z^9, 4/z^10] HZ4 =[ -4, 1/z, -1/z^2, -2/z^3, 5/z^4, 6/z^5, -6/z^6, -5/z^7, 2/z^8, 1/z^9, -1/z^10, 4/z^11]感谢您的阅读,祝您生活愉快。

数字信号处理滤波器设计实验报告

数字信号处理滤波器设计实验报告

实用文档数字信号处理实验报告实验名称:滤波器设计实验班级: 09信息工程3班姓名:学号:指导教师:**实验日期: 11月18号一、实验目的1、加深对数字滤波器的常用指标理解。

2、学习数字滤波器的设计方法。

二、实验原理图1 FIR幅值函数低通滤波器的常用指标:(1)通带边缘频率;(2)阻带边缘频率;(3)通带起伏;(4)通带峰值起伏,(5)阻带起伏,最小阻带衰减。

三、实验结果及分析1、求系统的零、极点和幅度频率响应和相位响应。

实验结果如下:零点为zs = -1.5870 + 1.4470i,-1.5870 - 1.4470i,0.8657 + 1.5779i,0.8657 - 1.5779i,-0.0669极点为ps =0.1328 + 0.9221i,0.1328 - 0.9221i,0.4736 + 0.4752i,0.4736 - 0.4752i,0.5979幅度频率响应和相位响应如下:源代码如下:b=[0.0528 0.0797 0.1295 0.1295 0.797 0.0528];a=[1 -1.8107 2.2947 -1.8801 0.9537 -0.2336];zs=roots(b)ps=roots(a)freqz(b,a)2、利用MATLAB编程,分别用窗函数法和等波纹滤波器法设计两种FIR数字滤波器,指标要求如下:通带边缘频率:,通带峰值起伏:。

阻带边缘频率:,最小阻带衰减:。

用窗函数法设计的FIR数字滤波器如下:源代码如下:[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord([0.3 0.45 0.65 0.75],[0 1 0],[0.01 0.1087 0.01]); h=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[h1,w1]=freqz(h,1,256);subplot(2,1,1)plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)))xlabel('归一化的频率w')ylabel('幅度响应/dB')gridsubplot(2,1,2)plot(w1/pi,angle(h1))xlabel('归一化的频率w')ylabel('相位/rad')grid用等波纹滤波器法设计的FIR数字滤波器如下:源代码如下:[n,fpts,mag,wt]=remezord([0.3 0.45 0.65 0.75],[0 1 0],[0.01 0.1087 0.01]); h=remez(n,fpts,mag,wt);%设计出等波纹滤波器[h1,w1]=freqz(h,1,256);subplot(2,1,1)plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)));xlabel('归一化的频率w')ylabel('幅度响应/dB')gridsubplot(2,1,2)plot(w1/pi,angle(h1))xlabel('归一化的频率w')ylabel('相位/rad')grid分析:在幅度频谱上等波纹滤波器阻带边缘比用窗函数实现的更平滑(理想滤波器为垂直下降的)。

频率特性测试实验报告

频率特性测试实验报告

频率特性测试实验报告频率特性测试实验报告摘要:本实验旨在通过频率特性测试,研究和分析不同电路元件和电子设备在不同频率下的响应特性。

通过实验数据的收集和处理,我们可以了解电路的频率响应、频率特性以及其在不同频率下的性能表现。

实验结果显示,在不同频率下,电路元件和电子设备的频率响应存在差异,这对于电路设计和信号处理具有重要意义。

引言:频率特性是指电路或电子设备在不同频率下的响应能力。

了解电路在不同频率下的性能表现,对于电路设计、信号处理和通信系统的优化具有重要意义。

通过频率特性测试,我们可以分析电路的频率响应、幅频特性和相频特性,从而更好地了解电路的工作原理和性能。

实验方法:1. 实验仪器和设备:本实验使用了函数发生器、示波器、电阻、电容、电感等实验仪器和设备。

2. 实验步骤:(1)连接电路:根据实验要求,连接电路并确保电路连接正确。

(2)设置函数发生器:根据实验要求,设置函数发生器的频率和幅度。

(3)测量电压和相位:使用示波器测量电路中的电压和相位差。

(4)记录实验数据:根据实验要求,记录不同频率下的电压和相位差数据。

(5)数据处理:根据实验数据,绘制幅频特性曲线和相频特性曲线,分析电路的频率响应特性。

实验结果与分析:通过实验数据的收集和处理,我们得到了电路在不同频率下的电压和相位差数据,并绘制了幅频特性曲线和相频特性曲线。

实验结果显示,在低频率下,电路的幅频特性较为平缓,而在高频率下,幅频特性逐渐下降。

相位差随频率的变化呈现出一定的规律,这与电路元件的特性有关。

通过对实验结果的分析,我们可以进一步了解电路的频率响应特性。

实验应用:频率特性测试在电路设计、信号处理和通信系统中具有广泛的应用。

通过了解电路在不同频率下的响应特性,我们可以优化电路设计,提高信号处理的效果,以及改进通信系统的性能。

例如,在音频放大器设计中,对于不同频率的音频信号,需要了解放大器的频率响应特性,以保证音频信号的传输质量。

另外,在无线通信系统中,了解天线的频率特性,可以优化天线设计,提高信号的传输距离和稳定性。

滤波器幅频特性的测试

滤波器幅频特性的测试

济南大学实验报告实验科目:滤波器幅频特性的测试 成绩:一、 实验目的1、了解滤波器的工作原理及应用2、掌握滤波器幅频特性的测试方法 二、 实验原理滤波器是一种选频装置,可以使某给定频率范围内的信号通过而对该频率范围以外的信号极大地衰减。

1.RC 无源低通滤波器RC 无源低通滤波器原理如图3-1所示。

这种滤波器是典型的一阶RC 低通滤波器,它的电路简单,抗干扰性强,有较好的低频性能,构成的组件是标准电阻、电容,容易实现。

其传递函数为=)(s H 11)()(+=s s u s u i o τ式中:τ=RC 。

低通滤波器频率特性为ωτωj j H +=11)(其幅频特性)(ωA 为2)(11)(ωτω+=A低通滤波器的截止频率为RC f c π21=2.RC 有源低通滤波器RC 有源低通滤波器原理如图3-2所示。

它是将一阶RC 低通滤波网络接入运算放大器输入端构成的。

运算放大器在这里起隔离负载影响、提高增益和带负载能力的作用。

有源低通滤波器的传递函数为 1)()()(+==s Ks u s u s H i o τ 式中:11R RK F+=(R1、RF 参数可参考图3-2,也可自选)。

频率特性为ωτωj Kj H +=1)(3.幅频特性的测试本实验要求测试RC 无源低通滤波器的幅频特性:了解RC 有源低通滤波器幅频特性的测试方法。

滤波器的幅频特性采用稳态正弦激励试验的方法求得。

对滤波器输入正弦信号 X(t)=x 0sin ωt,在其输出达到稳态后测量输出和输入信号的幅值比。

这样可得到该输入信号频率ω下滤波器的传输特性。

逐次改变输入信号的频率,即可得到幅频特性曲线。

三、 实验仪器和设备1、函数信号发生器 一台2、毫伏表 一台3、直流稳压电源 一台4、RC 无源滤波器接线板 一块5、有源低通滤波器线路板 一块 四、 实验步骤1.将RC 滤波器接线板低通滤波器部分的R 值调到98Ω。

将函数信号发生器输出端接入RC 低通滤波器输入端,双路毫伏表中的一路接低通滤波器的输入端,另一路接输出端。

实验五实验报告IIR数字滤波器设计与滤波

实验五实验报告IIR数字滤波器设计与滤波

实验五实验报告IIR数字滤波器设计与滤波一、实验目的1.学习并掌握实时数字滤波器的设计方法。

2.通过实验了解并熟悉IIR数字滤波器在信号处理中的应用。

二、实验仪器与材料1.计算机。

2.MATLAB软件。

三、实验原理IIR数字滤波器是指带有反馈环的数字滤波器,它的输出不仅与当前的输入有关,还与前一次输入和前一次输出有关。

IIR滤波器具有较好的频率特性和相位特性,但设计起来比FIR滤波器要复杂一些。

IIR数字滤波器可以通过两种方式进行设计:直接法和间接法。

1.直接法:直接法根据滤波器系统的模拟原型和差分方程,在频域或者时域推导出滤波器的差分方程,然后在模拟域设计,将结果转换为数字域。

2.间接法:间接法主要是通过一些理论计算公式或者一些图形方法来设计。

四、实验步骤1.设计IIR数字滤波器的模拟原型:选择合适的滤波器类型(低通、高通、带通等)、阶数、截止频率等参数。

2.将模拟原型滤波器变换为数字滤波器:利用模拟频率变换公式或者双线性变换公式将模拟原型滤波器变换为数字滤波器。

3.模拟滤波器设计:根据所需的滤波器特性,在MATLAB中设计出模拟滤波器。

4.数字滤波器设计:利用前面设计的模拟滤波器的参数,在MATLAB 中进行数字滤波器的设计。

5.信号滤波:将需要滤波的信号输入到设计好的IIR数字滤波器中进行滤波处理。

6.分析滤波后的信号:利用相关的工具对滤波后的信号进行频域和时域分析,观察滤波效果。

五、实验结果与分析根据实验步骤,在MATLAB中利用IIR数字滤波器设计方法,设计出了一个低通滤波器。

使用该滤波器对一个输入信号进行滤波处理,得到了滤波后的输出信号。

对滤波后的信号进行频域和时域分析,可以观察到滤波器成功地去除了输入信号中的高频成分,得到了较为平滑的输出信号。

滤波后的信号在时域上更加平稳,频域上的高频成分被滤波器去除。

六、实验总结通过本次实验,我学习并掌握了IIR数字滤波器的设计方法,并了解了滤波器在信号处理中的应用。

频率特性 实验报告

频率特性 实验报告

频率特性实验报告频率特性实验报告引言:频率特性是指某个系统或信号在不同频率下的响应情况。

在电子工程领域中,频率特性的研究对于设计和分析电路、滤波器以及信号处理系统至关重要。

本实验旨在通过实际测量和分析来探究不同电路元件的频率特性,并深入理解频率对于电路性能的影响。

实验目的:1. 理解频率特性的概念和重要性;2. 掌握频率特性的测量方法和分析技巧;3. 研究不同电路元件的频率响应特性。

实验器材和方法:1. 实验器材:信号发生器、示波器、电阻、电容、电感等;2. 实验方法:通过改变信号发生器的频率,测量电路中的电压响应,并记录数据。

实验过程与结果:1. 实验一:RC低通滤波器的频率特性测量在实验中,我们搭建了一个RC低通滤波器电路,并通过改变信号发生器的频率,测量了电路中的电压响应。

实验结果显示,随着频率的增加,电压响应逐渐减小,且在截止频率附近有明显的衰减。

这说明RC低通滤波器对高频信号有较好的抑制作用。

2. 实验二:RL高通滤波器的频率特性测量在实验中,我们搭建了一个RL高通滤波器电路,并通过改变信号发生器的频率,测量了电路中的电压响应。

实验结果显示,随着频率的增加,电压响应逐渐增大,且在截止频率附近有明显的增益。

这说明RL高通滤波器对低频信号有较好的传递作用。

3. 实验三:LC并联谐振电路的频率特性测量在实验中,我们搭建了一个LC并联谐振电路,并通过改变信号发生器的频率,测量了电路中的电压响应。

实验结果显示,在谐振频率附近,电压响应达到最大值,且有明显的共振现象。

这说明LC并联谐振电路在谐振频率处具有较大的电压增益。

讨论与分析:通过以上实验,我们可以得出一些结论和发现:1. 不同类型的滤波器具有不同的频率特性,可以用于特定频率范围的信号处理;2. 截止频率是滤波器性能的重要参数,决定了滤波器对信号的抑制或传递能力;3. 谐振频率是共振电路的重要特性,具有较大的电压增益。

结论:频率特性是电子工程中重要的研究内容,对于电路设计和信号处理具有重要意义。

数字滤波器的设计及实现 实验报告

数字滤波器的设计及实现 实验报告

数字滤波器的设计及实现实验报告1.数字滤波器是一种用于信号处理的重要工具,通过去除或衰减信号中的噪声、干扰或无用信息,从而实现信号的滤波和提取。

本实验旨在学习数字滤波器的设计原理和实现方法,并通过实验验证其滤波效果。

2. 实验目的•理解数字滤波器的基本原理和设计方法;•掌握数字滤波器的实现步骤和工具;•利用实验进行数字滤波器的设计与仿真;•分析和评估数字滤波器的性能指标。

3. 实验器材•计算机•MATLAB或其他数学软件4. 实验流程1.理解数字滤波器的基本原理和设计方法;2.根据所需的滤波特性选择滤波器类型(低通、高通、带通、带阻);3.设计滤波器的参数,如截止频率、阶数、窗函数等;4.使用MATLAB或其他数学软件进行滤波器的设计与仿真;5.评估滤波器的性能指标,如频率响应、幅度响应、相位响应等;6.分析实验结果,数字滤波器设计与实现的经验与教训。

5. 实验内容5.1 数字滤波器原理数字滤波器是通过数字信号处理算法来实现滤波功能的滤波器。

它可以通过对信号进行采样、变换、运算等处理来实现对信号频率成分的选择性衰减或增强。

数字滤波器通常包含两种主要类型:无限脉冲响应(IIR)滤波器和有限脉冲响应(FIR)滤波器。

IIR滤波器具有时间域响应的无限长度,而FIR滤波器具有有限长度的时间域响应。

5.2 数字滤波器设计步骤•确定滤波器类型:根据滤波要求选择低通、高通、带通或带阻滤波器;•设计滤波器参数:包括截止频率、阶数、窗函数等;•进行滤波器设计:利用MATLAB等数学软件进行滤波器设计,滤波器系数;•进行滤波器仿真:通过信号输入滤波器进行仿真,评估滤波效果;•优化和调整:根据实际需要,对滤波器参数进行优化和调整,以获得更好的滤波效果。

5.3 实验结果与分析经过实验设计和仿真,我们得到了一个具有良好滤波效果的数字滤波器。

在设计过程中,我们选择了一个5阶的Butterworth低通滤波器,截止频率为1000Hz。

实验五 频谱分析与数字滤波综合实验

实验五 频谱分析与数字滤波综合实验

实验五频谱分析与数字滤波综合实验一、实验目的巩固和运用在数字信号处理课程中所学的理论知识和实验技能,掌握最基本的数字信号处理的理论和方法,培养发现问题,分析问题和解决问题的能力。

二、实验原理参考实验一至实验四的全部内容三、实验内容1 读取含有噪声的原始信号参考下述代码,读取附件中的origwave.mat文件(注意:origwave.mat文件需要放置在Matlab的当前目录下),获得一个包含噪声的模拟信号采样序列x,并绘制其时域波形。

已知采样频率Fs=1000Hz, 采样点数N=2048。

load('origwave.mat');Fs = 1000;T = 1/Fs;N = 2048;n = 0:N-1;t = n*T;plot(t, x);xlabel('时间t (s)');ylabel('幅度');title('含有噪声的原始信号');2 原始信号的频谱分析对上述信号进行快速傅里叶变换,并绘制其幅频特性。

(根据采样率Fs的值,将横坐标转化为Hz为单位的模拟频率)已知有用信号的频率范围在60Hz-80Hz,观察该幅频特性图,分析其中哪些频率范围或频率点上存在明显的噪声。

3 设计数字滤波器(1)设计线性相位FIR高通数字滤波器,性能指标为:阻带截止频率f s = 40Hz, 通带边界频率f p = 60Hz, 阻带最小衰减αs = 50dB (提示:先将性能指标中的模拟频率转换为对应的数字域频率ω),得到滤波器单位脉冲响应序列hn1. 查看Matlab的workspace,记录下对应的滤波器长度N1.(2)设计线性相位FIR低通数字滤波器,性能指标为:通带边界频率f p= 80Hz,阻带截止频率f s = 200Hz, , 阻带最小衰减αs = 50dB (提示:先将性能指标中的模拟频率转换为对应的数字域频率ω),得到滤波器单位脉冲响应序列hn2. 查看Matlab的workspace,记录下对应的滤波器长度N2.4 用滤波器对信号进行滤波并分析频谱的变化(1) 采用上一步骤设计的高通滤波器hn1对原始信号x进行滤波,得到信号y1. 绘制滤波后的时域波形图提示1:滤波可采用filter函数来实现,例如y1 = filter(hn1, 1, x);提示2:由于长度为N的线性相位FIR滤波器具有12N的群时延,所以滤波后的波形会有时间延迟。

幅频特性和相频特性实验报告

幅频特性和相频特性实验报告

HUNAN UNIVERSITY 课程实验报告题目:幅频特性和相频特性学生:学生学号:专业班级:完成日期:2014年1月6号一.实验容1、测量RC串联电路频率特性曲线元件参数:R=1K,C=0.1uF,输入信号:Vpp=5V、f=100Hz~15K 正弦波。

测量10组不同频率下的Vpp,作幅频特性曲线。

2、测量RC串联电路的相频特性曲线电路参数同上,测量10组不用频率下的相位,作相频特性曲线。

用莎育图像测相位差。

3、测量RC串并联(文氏电桥)电路频率特性曲线和相频特性曲线二.实验器材1kΩ电阻一个,0.1uf电容一个,函数信号发生器一台,示波器一台,导线和探头线若干三.实验目的(1)研究RC串并联电路对正弦交流信号的稳态响应;(2)熟练掌握示波器萨如图形的测量方法,掌握相位差的测量方法;(3)掌握RC串并联电路以及文氏电桥幅频相频特性特征。

四.实验电路图100nF100nF五.实验数据及波形图电阻的幅度与峰峰值与频率:电容的幅度与峰峰值与频率:f/khz 3.1 5.0 9.1 13 15 Vpp/v 2.21 1.47 0.90 0.71 0.58 相位差/度-61.80 -72.21 -78.22 -80.02 -80.12串并联电路频率峰峰值与相位差:f/khz 0.1 0.3 0.8 1.5 3Vpp/v 0.348 0.92 1.54 1.70 1.54 相位差/度-81.88 -59.88 -26.24 -0.527 23.87f/khz 5 7 10 12 15 Vpp/v 1.22 1.02 0.780 0.7 0.58 相位差/度44.60 54.46 64.32 64.68 69.66当输入电压比输出电压=0.707(/2)时,其波形图如下:1.电阻:2.电容3.串并联电路:六.曲线图电阻的幅频特性图:相频特性图:电容的幅频特性图:相频特性:串并联电路相频特性:幅频特性:七.实验心得通过该实验,我掌握了RC电路的相频与幅频特性的基本特征。

实验五滤波器的频率特性测试

实验五滤波器的频率特性测试

实验五 滤波器的频率特性测试一. 实验目的1. 了解无源和有源滤波器的类型、电路结构、工作原理和特性,比较其性能的不同点。

2. 通过对滤波器频率响应特性的测试,掌握对元件或系统做频率特性测试的方法。

二. 实验所需仪器及元器件THM-6模拟电路实验箱、直流稳压电源、双踪示波器、数字万用表、 信号发生器、交流毫伏表、运算放大器、电阻、电容、连接线。

三. 实验原理实验装置及仪器连接方法见图1所示,其中滤波器实验电路可根据实验内容的不同在THM-6模拟电路实验箱接插成不同的滤波器。

信号发生器输出幅值恒定、频率可调的正弦波电压作为滤波器的输入信号u i ,由交流毫伏表测量其幅值。

在每一给定频率下,从交流毫伏表读出输出电压u o ,从双踪示波器读出u o 滞后u i 的时间,由此可计算两者相位差。

直流稳压电源为有源滤波器的运算放大器提供±12V 电源。

图1 滤波器频率特性测试系统框图四.实验内容及步骤1.实验内容⑴ RC 无源一阶低通滤波器的频率特性测试电路如图2所示,如果负载电阻R L = ∞,其幅频特性和 相频特性分别为()A ω= ()()arctg Φωωτ=-式中,时间常数:RC τ=,截止频率:()12c f RC π=⑵ RC 有源一阶低通滤波器的频率特性测试电路如图3所示,其幅频特性和相频特性分别为()A ω= ()()arctg Φωωτ=-式中,时间常数:RC τ=, 11f K R R =+图3 有源滤波电路U o U R R =10k ΩR 1=10k ΩR f =10k ΩR L =1k ΩC= 0.05μ F 图2 无源滤波电路R =10k ΩR L =1k ΩC= 0.05μ F R L2.实验步骤两个实验对象虽然不同,但均为测试滤波器的幅频和相频特性,因此,实验方法及步骤相同。

⑴按图2在THM-6模拟电路实验箱上选择C元件和外接电阻R,用万用表测量R、C元件的实际值:C= ,R= ,计算截止频率f c= 。

滤波器幅频特性的测试

滤波器幅频特性的测试

实验一1-1 滤波器幅频‎特性的测试‎一.实验目的1.了解无源和‎有源滤波器‎的工作原理‎及应用。

2.掌握滤波器‎幅频特性的‎测试方法。

二.实验原理滤波器是一‎种选频装置‎,可以使某给‎定频率范围‎内的信号通‎过而对该频‎率范围以外‎的信号极大‎地衰减。

1.RC 无源低‎通滤波器RC 无源低‎通滤波器原‎理如图1-1所示。

这种滤波器‎是典型的一‎阶R C 低通‎滤波器,它的电路简‎单,抗干扰性强‎,有较好的低‎频性能,构成的组件‎是标准电阻‎、电容,容易实现。

其传递函数‎为=)(s H 11)()(+=s s u s u i oτ (1-1) 式中:τ=RC 。

低通滤波器‎频率特性为‎ ωτωj j H +=11)( (1-2) 图1-1RC 低通滤‎波器其幅频特性‎)(ωA 为 2)(11)(ωτω+=A (1-3)低通滤波器‎的截止频率‎为RCf c π21=(1-4) 图1-2 一阶有源低‎通滤波器2.RC 有源低‎通滤波器RC 有源低‎通滤波器原‎理如图1-2所示。

它是将一阶‎R C 低通滤‎波网络接入‎运算放大器‎输入端构成‎的。

运算放大器‎在这里起隔‎离负载影响‎、提高增益和‎带负载能力‎的作用。

有源低通滤‎波器的传递‎函数为1)()()(+==s Ks u s u s H i o τ (1-5) 式中:11R R K F+=(R 1、RF 参数可‎参考图1-2,也可自选)。

频率特性为‎ωτωj Kj H +=1)( (1-6)R式(1-5)与式(1-1)相似,只是增益不‎同。

3.幅频特性的‎测试本实验是对‎以上两种低‎通滤波器进‎行幅频特性‎测试。

滤波器的幅‎频特性采用‎稳态正弦激‎励试验的办‎法求得。

对滤波器输‎入正弦信号‎x(t)=x0sin‎ωt,在其输出达‎到稳态后测‎量输出和输‎入的幅值比‎。

这样可得到‎该输入信号‎频率ω下滤‎波器的传输‎特性。

逐次改变输‎入信号的频‎率,即可得到幅‎频特性曲线‎。

实验五 有源滤波电路(有数据)

实验五  有源滤波电路(有数据)

实验五有源滤波电路一、实验目的1.熟悉有源滤波电路构成及其特性。

2.学会测量有源滤波电路幅频特性。

二、仪器及设备1.示波器2.信号发生器三、实验原理滤波器的是具有让特定频率段的正弦信号通过而抑制衰减其他频率信号功能的双端口网络,常用RC元件构成无源滤波器,也可加入运放单元构成有源滤波器。

无源滤波器结构简单、可通过大电流,但易受负载影响、对通带信号有一定衰减,因此在信号处理时多使用有源滤波器。

根据幅频特性所表示的通过和阻止信号频率范围的不同,滤波器共分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、全通滤波器五种。

四、实验内容l.低通滤波电路实验电路如图5.1所示。

其中:反馈电阻RF选用22K电位器,5K7为设定值。

按表5.1内容测量并记录。

图5.1 低通滤波电路表5.1V i(V) 1 1 1 1 1 1 1 1 f(Hz) 10 15 20 25 30 40 50 60 V0(V) 1.460 1.470 1.430 1.360 1.260 1.040 0.900 0.610 V i(V) 1 1 1 1 1 1 1F p/Hzf(Hz) 70 80 90 100 200 300 400V0(V) 0.490 0.380 0.320 0.248 0.065 0.032 0.019 40.02.高通滤波电路实验电路如图5.2所示设定RF为5.7KΩ,按表5.2内容测量并记录.图5.2 高通滤波电路表5.2V i(V) 1 1 1 1 1 1 1 1f(Hz) 10 20 30 50 70 130 150 200V0(V) 0.05 0.104 0.148 0.248 0.340 0.860 1.020 1.340V i(V) 1 1 1 1 1 1 1f p/Hzf(Hz) 300 400 500 800 1000 1500 2000V0(V) 1.520 1.520 1.560 1.560 1.560 1.560 1.560 162.03.带阻滤波电路实验电路如图5.3所示(1)实测电路中心频率。

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实验三 低通、高通滤波器的幅频特性
一、实验目的
㈠ 进一步熟悉DSP 实验系统的结构、组成及使用方法。

㈡ 了解数字低通、高通滤波器的特点,学习数字滤波器幅频特性的测量方法。

㈢ 观察数字滤波器频响特性的周期延拓性。

二、实验原理
㈠ 用DSP 实验系统实现数字滤波器
一个线性时不变离散系统,或者说一个数字系统可以用系统函数来表示:
∑∑=-=--=
N i i
i N
i i
i z a z
b z H 1
01)(
也可以用差分方程表示: ∑∑==-+-=
N
i i
N i i
i n y a i n x b n y 1
)()()(
由以上两个公式中,当i a 至少有一个不为0时,表达的是一个IIR 数字滤波器;当i a 全都为0时,表达的是一个FIR 数字滤波器。

FIR 数字滤波器可以看成是IIR 数字滤波器i a 全都为0时的一个特例。

通常,我们把FIR 滤波器的系统函数表示为 H Z h n Z
n N n
()()=
=--∑01
其差分方程表示为
y n h i x n i i N ()()()=
-=-∑0
1
例如:已知一个用双线性变换法设计的三阶低通IIR 数字滤波器,采样频率F s =4KHz,其3dB 截止频率为1KHz,它的传递函数
2
3
21333121)(----++++=z
z z z z H 为了用数字信号处理实验系统实现这个滤波器,我们对上式还需进行处理,将其化成一
般表示式
2
32123213333.0116667.05.05.016667.03
1161212161)(--------++++=++++=z z z z z z
z z z H 由上式可知,传递函数的各系数为
16667.00=b 5.01=b 5.02=b 16667
.03=b 01=a 3333.02-=a 03=a
相应的差分方程为
)
2(3333.0)3(16667.0)2(5.0)1(5.0)(16667.0)3()2()1()3()2()1()()(3213210---+-+-+=-+-+-+-+-+-+=n y n x n x n x n x n y a n y a n y a n x b n x b n x b n x b n y
将以上差分方程的计算过程及采样频率Fs 、电路阶数N =3编写成TMS320Cxx 执行程序,输入实验系统,即可实现这个IIR 数字低通滤波器。

图7-5-1为实现IIR 数字滤波器的DSP 汇编程序流程图。

㈡.数字滤波器幅频特性的测量
任一电信网络幅频特性的测量均可采用两种方法:逐点描绘法和扫频测量法。

本实验采用逐点描绘法测量数字滤波器的幅频特性。

测量电路原理如图7-5-2所示。

图中正弦信号发生器为被测网络提供频率可调、幅度一定的输入信号x t
a
()。

当我们在数
字滤波器整个工作频段内改变输入信号的频率f,用双踪示波器同时显示并测量输入x t
a
()
信号的幅度以及输出y t()信号的幅度,然后计算y t()和x t
a
()信号幅度的比值,即可根据测量数据描绘出幅频特性曲线。

图7-5-2 数字滤波器幅频特性测量原理方框图
㈢.数字滤波器的频响特性具有周期延拓性。

从实验的结果中,我们可以观察到,数字滤波器的幅频特性具有周期延拓性,周期为采样频率F
S
(对应归一化频率π
2),图7-5-3是理想的低通、高通模拟滤波器和数字滤波器的幅频特性对比图。

LP
HP
模拟滤波器数字滤波器
ωj
c
图7-5-3 理想的模拟和数字低通、高通滤波器的幅频特性
三、测量操作步骤
⑴选择输入信号
情况1:DSP实验箱产生的正弦波信号作为模拟输入信号。

调节DSP实验箱上的液晶显示器上的选项,使其指示为输出正弦波。

具体操作步骤:
液晶显示器主菜单→数字信号处理→频谱分析→正弦波
测量时,调节实验箱上的旋纽W506(范围为200HZ~20KHZ),在0-Fs的频率范围内选择测量频率点。

情况2:用外部信号发生器产生的正弦波作为模拟输入信号,则将DSP实验箱上的液
晶显示器上的选项选为外加模拟信号输入。

具体操作步骤:
液晶显示器主菜单→数字信号处理→频谱分析→外加模拟信号
然后在HD8680实验箱的“外加模拟信号”输入端连接外部信号发生器。

测量时,调节信号发生器上的频率调节旋纽,在0-Fs 的频率范围内选择测量频率点。

⑵ 将示波器CH2输入线接于TP502接线柱上,观察模拟信号的输入波形;示波器CH1输入线接于TP504接线柱上,观测滤波器的输出波形。

⑶ 在PC 机显示器的界面上双击”dsp”的快捷键,显示图6-2-1画面。

再双击画面,出现主菜单后,点击“滤波器实验”。

点击“装载”,选定文件(如flp64k.dat ),滤波器系数装载后,点击“运行”。

四、实验任务
㈠ 观测数字低通滤波器的幅频特性
1..设计一个数字低通滤波器,其采样频率Fs =64KHz ,通带边界频率fp =3KHz ,阻带边界频率fst =6KHz 。

根据设计指标进行设计,将电路阶数N 、采样频率Fs 以及传递函数的系数等设计结果编写成数据文件,文件名为flp64k.dat 。

将这个文件调入HD8680型DSP 实验系统,则实验系统即成为符合上述传递函数的低通数字滤波器。

在0-Fs 频率范围内选择测量频率点,将测量数据记入数据表格,并描绘其幅频特性曲线。

表7-5-1 F =_______KHz f =_______KHz _______
()
x
y jf U U e H =
f (KHz)
㈡观测数字高通滤波器的幅频特性。

1.设计一个数字高通滤波器,其采样频率Fs=128KHz,阻带边界频率fst=3KHz。

通带边界频率fp=6.5KHz,
根据设计指标进行设计,将电路阶数N、采样频率Fs以及传递函数的系数等设计结果编写成数据文件,文件名为fhp128k.dat。

将这个文件调入HD8680型DSP实验系统,则实验系统即成为符合上述传递函数的高通数字滤波器。

在0-Fs的频率范围内选择测量频率点,将测量数据记入类似表7-5-1的数据表格,并描绘其幅频特性曲线。

四、实验注意事项
㈠. 在计算机使用的过程中,一般不要再次冷启动。

若必须使用冷启动时,应先关机,等待一、二分钟后再开机,以免损坏机器。

㈡. 选择测量频率点时应注意:在变化率大的区域,测量点选得密一点;在变化率小的区域,测量点可选得疏一点。

特殊点应在曲线图中标出。

五、实验设备
微型计算机一台
HD8680型DSP实验箱一台
双踪示波器一台
低频信号发生器一台
六、实验预习
㈠.复习有关数字信号处理的基本知识,了解DSP实验系统的组成原理及实现数字滤波器的方法。

㈡.思考题:
数字低通、高通滤波器的频响特性与模拟滤波器的频响特性有何区别?
七、实验报告
㈠. 列写各实验数据表,描绘幅频特性曲线。

注意:作图时所有特殊点应标出。

㈡. 结合实验数据说明实验预习㈡思考题。

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