信号实验—报告—电气1004班—张丰伟
信号实验报告word版
信号实验报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:实验1信号的频谱图一、实验目的和要求1. 掌握周期信号的傅里叶级数展开2. 掌握周期信号的有限项傅里叶级数逼近3. 掌握周期信号的频谱分析4. 掌握连续非周期信号的傅立叶变换5. 掌握傅立叶变换的性质二、实验原理和内容2、非周期信号的傅里叶级数实验一信号的频谱图一、实验目的和要求1. 掌握周期信号的傅里叶级数展开2. 掌握周期信号的有限项傅里叶级数逼近3. 掌握周期信号的频谱分析4. 掌握连续非周期信号的傅立叶变换5. 掌握傅立叶变换的性质二、实验目的和要求t=-3:0.01:3;n0=-3;n1=-1;t0=2;for i=0:2t1=n0:0.01:n0+t0/2;x1=t1-n0;t2=n1-t0/2:0.01:n1;x2=-t2+n1;plot(t1,x1,'r',t2,x2,'r');hold on; n0=n0+t0;n1=n1+t0;endn_max=[1 3 7 15 31];N=length(n_max);for k=1:Nn=1; sum=0;while (n<(n_max(k)+1))b=4./pi/pi/n/n;y=b*cos(n*pi*t);sum=sum+y;n=n+2;endfigure;n0=-3;n1=-1;t0=2;for i=0:2t1=n0:0.01:n0+t0/2;x1=t1-n0;t2=n1-t0/2:0.01:n1;x2=-t2+n1;plot(t1,x1,'r',t2,x2,'r');hold on; n0=n0+t0;n1=n1+t0;endy=sum+0.5;plot(t,y,'b');xlabel('t'),ylabel('wove');hold off;axis([-3.01 3.01 -0.01 1.01]);grid on;title(['the max=',num2str(n_max(k))]) end0.10.20.30.40.50.60.70.80.910.10.20.30.40.50.60.70.80.91twove0.10.20.30.40.50.60.70.80.91twove0.10.20.30.40.50.60.70.80.91twove解:n=-30:30;tao=1;T=2;w=2*pi/T;x=n*tao*0.5fn1=sinc(x/pi);fn=tao*fn1.*fn1;subplot(3,1,1),stem(n*w,fn);grid on; axis([-30 30 0 1]);title(['tao=1 T=2'])n=-30:30;tao=3;T=5;w=2*pi/T;x=n*tao*0.5fn1=sinc(x/pi);fn=tao*fn1.*fn1;subplot(3,1,1),stem(n*w,fn);grid on; axis([-30 30 0 5]);title(['tao=3 T=5']);n=-30:30;tao=4;T=8;w=2*pi/T;x=n*tao*0.5fn1=sinc(x/pi);fn=tao*fn1.*fn1;subplot(3,1,1),stem(n*w,fn);grid on; axis([-30 30 0 9]);title(['tao=4 T=8']);解:(1)ft=sym('sin(2*pi*(t-1))/(pi*(t-1))'); Fw=fourier(ft)subplot(211);ezplot(abs(Fw));grid on;title('幅度谱');phase=atan(imag(Fw)/real(Fw)); subplot(212);ezplot(phase);grid on;title('相位谱');(2)ft=sym('(sin(pi*t)/(pi*t))^2'); Fw=fourier(ft);subplot(211);ezplot(abs(Fw));grid on;title('幅度谱');phase=atan(imag(Fw)/real(Fw)); subplot(212);ezplot(phase);grid on;title('相位谱');解:(1)syms tFw=sym('10/(3+i*w)-4/(5+i*w)') ft=ifourier(Fw,t)ezplot(ft);grid on;(2)syms tFw=sym('exp(-4*w^2)') ft=ifourier(Fw,t) ezplot(ft);grid on;解:dt = 0.01;t = -0.5:dt:0.5;ft = uCT(t+0.5)-uCT(t-0.5); N = 2000;k = -N:N;W = 2*pi*k/((2*N+1)*dt);F = dt * ft*exp(-j*t'*W); axis[-400 400 -0.4 1]plot(W,F), grid on-400-300-200-1000100200300400-0.4-0.20.20.40.60.81三、 实验体会实验中,第一次接触了MATLAB ,刚开始时用的不是很顺利,但之后才发现MATLAB 功能的强大,通过对例题的实际操作,相信以后的实验会越来越顺利。
103120201班通信原理实验报告成绩
优秀 良好 良好 良好 良好 良好 优秀 中等 良好 良好 良好 优秀 良好 良好 良好 良好 良好 良好 优秀 良好 良好 良好 良好 良好
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优秀 良好 良好 良好 良好 中等 良好
优秀:20% ;良好:45%;中等:20%;及格:10%;不及格:5%;
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25 26 27 28 29 30 31
魏玥莘 李 航 谢 星 池敬兵 周汝鹏 郭正辉 商微
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103120201班通信原理实验报告成绩
序号
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信号与系统实验报告模版DOC
实验一信号的时域分析1.1常见信号分类观察实验1.1.1 实验目的1.了解常用信号的波形特点2.掌握信号发生器的虚拟仪器的使用方法1.1.2 实验设备PC机一台,TD-SAS系列教学实验系统一套。
1.1.3实验原理及内容信号是随时间和空间变化的某种物理量,它一般是时间变量t的函数。
信号随时间变量t 变化的函数曲线成为信号的波形。
按照不同的分类原则,信号可分为:连续信号和离散信号;周期信号和非周期信号;实数信号和复数信号;能量信号和功率信号等。
本实验中利用信号发生器我们可以观察工程实际和理论研究中经常用到的正弦波、方波、脉冲等信号。
1.1.4实验步骤1.连续周期信号的产生与测量1)在该实验箱配套软件界面中,单击“信号发生器”进入其界面。
如图1-1-1所示选择参数,(CH1通道可以选择周期或非周期信号,CH2通道只能选择周期信号)点击确定。
图1-1-1 周期信号产生界面2)在实验箱配套软件界面中,单击“示波器”进入其界面,界面如图1-1-2所示。
用探笔测量实验箱上信号发生器单元的输出1和输出2端,(分别对应信号发生器界面的CH1和CH2通道)点击“运行”测量信号。
图1-1-2 示波器界面3)在示波器测量到信号后,点击“停止”,测量两路信号的各参数,验证其频率、幅值等值与所选参数匹配。
将实验数据记录到表1-1-1中。
(具体操作方法参见TD-SAS实验系统软件的安装及操作部分)4)选取其他波形及相关参数进行测量并验证。
2.连续非周期信号的产生与测量1)重新如图1-1-3所示选择参数,(当通道1选择位非周期信号时,通道2无输出)点击确定。
图1-1-3 脉冲信号产生界面2)进入示波器界面,用探笔测量实验箱上信号发生器单元的输出1端,(非周期信号只能从实验箱信号发生器单元输出1端输出)点击“运行”。
3)在实验箱的信号发生器单元,按下单次按钮,便产生一个周期的所选波形。
(此信号在其余时间全部是零)我们可以理解每个单次信号是一个非周期信号。
常用信号测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉常用信号测量仪器的操作方法。
2. 掌握信号的时域和频域分析方法。
3. 学会运用信号处理方法对实际信号进行分析。
二、实验原理信号测量实验主要包括信号的时域测量、频域测量以及信号处理方法。
时域测量是指对信号的幅度、周期、相位等参数进行测量;频域测量是指将信号分解为不同频率成分,分析各频率成分的幅度和相位;信号处理方法包括滤波、放大、调制、解调等。
三、实验仪器与设备1. 示波器:用于观察信号的波形、幅度、周期、相位等参数。
2. 频率计:用于测量信号的频率和周期。
3. 信号发生器:用于产生标准信号,如正弦波、方波、三角波等。
4. 滤波器:用于对信号进行滤波处理。
5. 放大器:用于对信号进行放大处理。
6. 调制器和解调器:用于对信号进行调制和解调处理。
四、实验内容与步骤1. 时域测量(1)打开示波器,调整波形显示,观察标准信号的波形。
(2)测量信号的幅度、周期、相位等参数。
(3)观察不同信号(如正弦波、方波、三角波)的波形特点。
2. 频域测量(1)打开频率计,调整频率显示,测量信号的频率和周期。
(2)使用信号发生器产生标准信号,如正弦波,通过频谱分析仪分析其频谱。
(3)观察不同信号的频谱特点。
3. 信号处理方法(1)滤波处理:使用滤波器对信号进行滤波处理,观察滤波前后信号的变化。
(2)放大处理:使用放大器对信号进行放大处理,观察放大前后信号的变化。
(3)调制和解调处理:使用调制器对信号进行调制,然后使用解调器进行解调,观察调制和解调前后信号的变化。
五、实验结果与分析1. 时域测量结果通过时域测量,我们得到了不同信号的波形、幅度、周期、相位等参数。
例如,正弦波具有平滑的波形,周期为正弦波周期的整数倍,相位为正弦波起始点的角度;方波具有方波形,周期为方波周期的整数倍,相位为方波起始点的角度;三角波具有三角波形,周期为三角波周期的整数倍,相位为三角波起始点的角度。
2. 频域测量结果通过频域测量,我们得到了不同信号的频谱。
信号与系统综合实验报告材料
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。
信号实验报告范文
信号实验报告范文信号与系统上机实验报告学院:学号:姓名:指导老师:年月日摘要本次实验使基于Matlab对一些基本信号进行处理,包括信号的产生,信号的运算、拆分,对信号求卷积以及对画出信号频域响应等操作。
本次实验一共有3个实验题目。
实验一是表示信号、系统的Matlab函数、工具箱的基本运用。
这个实验要求我们用Matlab工具箱表示出集中基本的离散信号,包括单位冲激信号、单位阶跃序列、正弦序列和指数序列,并对这些信号进行一些基本的运算,包括信号加、信号乘、信号奇偶拆分,最后通过工具箱的出来的图像,分析出生成新信号的周期。
实验二使研究离散系统的冲激响应、卷积和。
这个实验首先要求我们用Matlab工具箱计算两个信号的卷积,并作出图像;然后用工具箱由离散信号的差分方程求解系统输出,并做出图像;然后再自己写一个用filter函数求解系统输出的程序。
实验三是研究离散系统的转移函数、零极点分布和模拟。
这个实验首先要求我们用Matlab工具箱根据系统函数求出系统的零极点,画出零极点图;然后根据系统的零极点图求系统的频域响应。
本次上机实验就是运用Matlab对信号进行简单的处理和求解一些信号简单的特征。
关键字:信号系统卷积周期零极点频域响应实验一:表示信号、系统的MATLAB函数、工具箱实验目的:1、加深对离散信号的理解2、熟悉表示信号的基本MATLAB函数实验内容:1、基本离散信号的表示和简单运算通过MATLAB工具箱,设置一下基本的参数就可以得到常用的离散信号。
实验设置的参数以及结果如图1-图4。
图1单位冲击信号图2单位阶跃序列图3正弦序列图4指数序列对信号进行简单运算,例如将两个正弦信号进行信号加和信号乘,参数设置如图5,结果信号加结果如图6,信号乘结果如图7。
然后对单位阶跃序列进行就拆分如图8。
图5两个正弦信号参数设置图6两个正弦序列相加后的结果图7两个正弦序列信号乘结果图8单位阶跃序列的就拆分2、判断信号的周期画出某(n)=in(pi某n/4)某co(pi某n/4)的图形,并判断周期。
信号检测实验报告
一、实验目的1. 理解信号检测论的基本原理和概念。
2. 掌握信号检测实验的方法和步骤。
3. 分析信号检测实验结果,了解信号检测论在心理学研究中的应用。
二、实验背景信号检测论(Signal Detection Theory,简称SDT)是现代心理物理学的重要组成部分,起源于20世纪50年代。
它主要研究人类在感知和判断过程中,如何从含噪声的信号中提取有效信息。
信号检测论的核心观点是:人们在感知信号时,不仅受到信号本身的制约,还受到噪声和个体主观因素的影响。
三、实验方法1. 实验对象:选取10名身心健康、年龄在18-25岁之间的志愿者作为实验对象。
2. 实验材料:JGWB心理实验台操作箱、100克、104克、108克、112克的重量各一个。
3. 实验步骤:(1)准备工作:将实验器材准备好,确保实验环境安静、光线适宜。
(2)实验过程:实验者随机抽取四个重量(100克、104克、108克、112克)进行判断。
每个重量呈现3次,共计12次。
实验者需要判断每个重量的重量大小,并报告是否为“重”。
(3)数据记录:实验者对每个重量的判断结果进行记录,包括“重”和“轻”两种情况。
4. 实验数据分析:运用信号检测论的相关指标,对实验数据进行统计分析。
四、实验结果1. 辨别力(d'):辨别力是反映个体对信号与噪声差异敏感程度的指标。
在本实验中,10名志愿者的辨别力平均值约为2.3。
2. 判断标准(C):判断标准是反映个体在判断过程中所采用决策规则的指标。
在本实验中,10名志愿者的判断标准平均值约为0.7。
3. 先验概率:先验概率是指实验者在判断前对信号出现的概率估计。
在本实验中,设定信号出现的概率为0.5。
五、实验分析1. 辨别力分析:实验结果显示,志愿者的辨别力平均值约为2.3,说明志愿者在判断过程中能够较好地识别信号与噪声的差异。
2. 判断标准分析:实验结果显示,志愿者的判断标准平均值约为0.7,说明志愿者在判断过程中倾向于宽松的决策规则。
无线信号实验报告模板(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解无线信号的基本传输原理和过程。
2. 掌握无线信号的调制与解调技术。
3. 分析无线信号传输过程中的影响因素。
4. 学习使用无线信号测试仪器进行实验操作。
5. 培养实验报告撰写能力。
二、实验原理无线信号传输是利用电磁波在空间传播,将信息从一个地点传输到另一个地点的过程。
实验主要涉及以下原理:1. 调制与解调:调制是将信息信号与载波信号进行叠加的过程,解调则是从叠加后的信号中提取出信息信号的过程。
2. 频率选择:根据无线信号的频率范围选择合适的频率,以减少干扰和提高传输效率。
3. 天线设计:天线是无线信号发射和接收的关键部件,其设计对信号传输性能有重要影响。
4. 信号衰减与反射:无线信号在传播过程中会因距离、障碍物等因素发生衰减和反射,影响信号强度和稳定性。
三、实验仪器与设备1. 无线信号发射器2. 无线信号接收器3. 无线信号测试仪器(如频谱分析仪、功率计等)4. 计算机及实验软件5. 天线(发射天线和接收天线)四、实验步骤1. 实验准备:熟悉实验仪器与设备的使用方法,了解实验原理和步骤。
2. 搭建实验平台:将发射器和接收器连接好,确保信号传输通道畅通。
3. 信号发射:调整发射器参数,如频率、功率等,使信号稳定发射。
4. 信号接收:调整接收器参数,如增益、带宽等,接收发射器发出的信号。
5. 信号测试:使用无线信号测试仪器对信号进行测试,如测量信号的功率、频率、带宽等参数。
6. 数据分析:分析实验数据,探讨无线信号传输过程中的影响因素。
7. 撰写实验报告。
五、实验数据记录与分析1. 信号发射参数:记录发射器的频率、功率等参数。
2. 信号接收参数:记录接收器的频率、增益、带宽等参数。
3. 信号测试结果:记录信号的功率、频率、带宽等测试数据。
4. 数据分析:分析实验数据,探讨无线信号传输过程中的影响因素,如信号衰减、干扰等。
六、实验结论根据实验数据和数据分析,总结无线信号传输过程中的关键因素,提出改进措施,以提高无线信号传输性能。
第五次实验报告
《信号、系统与信号处理实验Ⅰ》课程实验报告实验五 : 连续时间信号与系统的频域分析学院通信工程班级 14083414学号 14081401姓名陈卓琳指导教师毕美华2015年 12 月 18日实验五 连续时间信号与系统的频域分析一、 实验目的1、掌握连续时间信号与系统的频域分析方法,从频域的角度对信号与系统的特性进行分析。
2、掌握连续时间信号傅里叶变换与傅里叶逆变换的实现方法。
3、掌握连续时间傅里叶变换的特点及应用4、掌握连续时间傅里叶变换的数值计算方法及绘制信号频谱的方法二、 实验原理1. 连续时间系统的频率特性1.1函数表达式表示的频率特性在连续LTI 系统时域分析中得到系统的单位冲激响应可以完全表征系统,进而通过)(t h 特性来分析系统的特性。
系统单位冲激响应)(t h 的傅里叶变换)(ωH 或者)(ωj H 成为LTI 系统的频率响应。
通过系统频率响应可以分析出系统频率特性,又称频率响应特性,是指系统在正弦信号激励下稳态响应随激励信号频率的变化而变化的情况。
与系统单位冲激响应)(t h 一样,系统的频率响应)(ωH 反映了系统内在的固有特性,它取决于系统自身的结构及组成系统元件的参数,与外部激励无关,是描述系统特性的一个重要参数,)(ωH 是频率的复函数可以表示为:)(|)(|)(ωϕωωj e H H =其中,|)(|ωH 随频率变化的规律称为幅频特性;)(ωϕ随频率变化的规律称为相频特性。
1.2图形表示的频率特性频率特性不仅可以用函数表达式(系统单位冲激响应的傅里叶变换)来表示,还可以用随频率(角频率或者频率f πω2=)变化的曲线来描述,如图5-1所示低通、高通、带通和带阻滤波器的滤波特性。
从图中可以清晰的看出低通、高通、带通和带阻滤波器的输入输出关系随频率变化滤波特性。
图5-1 低通、高通、带通和带阻滤波器的幅频特性2. 连续时间信号傅里叶变换的数值计算方法算法原理,由傅里叶变换原理可知:ττωτωτωd e n f dt et f j F n j t j -∞∞-→∞∞--∑⎰==)(lim )()(0 当信号)(t f 为时限信号时上式中n 值可以取有限值N,则可得:k N d e n f F k n j N k k τπωτττωτω2,)()(10==--∑数值计算过程中要正确生成信号的N个样值)(τn f 的向量和向量τωn j k e -。
信号监测论实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在通过信号监测论的研究方法,探讨被试者在不同噪声水平下对信号识别的能力,以及先验概率对判断标准的影响。
通过本实验,我们希望能够了解被试者的感知能力、判断标准和反应倾向,为后续相关研究提供理论依据。
二、实验方法1. 实验材料本实验采用文字材料作为信号,以随机生成的文字作为噪声。
实验材料分为信号和噪声两种,每种各50个。
2. 实验被试选取20名大学生作为实验被试,男女各半,年龄在18-22岁之间。
3. 实验仪器本实验采用信号监测论实验系统进行实验,包括电脑、显示器、键盘和鼠标。
4. 实验程序(1)实验开始前,向被试者说明实验目的、实验流程和注意事项。
(2)实验过程中,被试者需要根据电脑屏幕上显示的文字,判断其为信号或噪声。
每次判断后,系统会给出正确与否的反馈。
(3)实验分为两个阶段,第一阶段为信号识别阶段,第二阶段为噪声识别阶段。
(4)每个阶段分为5个难度等级,难度等级越高,噪声水平越高。
(5)每个难度等级下,被试者需要完成50次判断。
5. 实验数据收集实验过程中,记录被试者的判断结果、正确率、反应时间和先验概率。
三、实验结果与分析1. 信号识别阶段(1)随着噪声水平的增加,被试者的正确率逐渐降低。
(2)在低噪声水平下,被试者的正确率较高;在高噪声水平下,正确率较低。
(3)先验概率对被试者的判断标准有一定影响。
当先验概率较高时,被试者更倾向于判断为信号;当先验概率较低时,被试者更倾向于判断为噪声。
2. 噪声识别阶段(1)随着噪声水平的增加,被试者的正确率逐渐降低。
(2)在低噪声水平下,被试者的正确率较高;在高噪声水平下,正确率较低。
(3)先验概率对被试者的判断标准有一定影响。
当先验概率较高时,被试者更倾向于判断为噪声;当先验概率较低时,被试者更倾向于判断为信号。
四、讨论本实验结果表明,被试者在信号识别和噪声识别过程中,都受到噪声水平、先验概率和判断标准等因素的影响。
在低噪声水平下,被试者能够较好地识别信号和噪声;在高噪声水平下,正确率较低。
信号实验报告
信号实验报告实验名称:信号实验报告实验目的:通过观察和分析不同类型的信号,了解信号的特点和应用,进一步深入理解信号处理的原理和方法。
实验设备:信号发生器、示波器、电阻、电容、电感等元器件。
实验步骤:1.实验一:矩形波信号在实验室中连接信号发生器和示波器,调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器上矩形波信号的波形和特点。
记录信号的频率、幅度、周期等参数,并重复实验以观察不同频率下信号的变化。
2.实验二:正弦波信号利用信号发生器产生正弦波信号,并通过示波器观察、测量信号的频率、幅度、周期及相位等参数。
根据测量结果,绘制出信号的波形和频谱图,并分析可得出正弦波信号的频率分布和能量分布。
3.实验三:脉冲信号通过调整信号发生器的参数,产生脉冲信号,并利用示波器观察信号的波形和特点。
记录信号的脉宽、占空比等参数,并分析它们对信号的影响。
4.实验四:调制信号利用信号发电器生成调制信号,并通过示波器观察信号的波形和特点。
调整调制信号的幅度、频率等参数,观察和分析调制信号的调制类型和特点,例如调幅、调频和调相。
实验结果与分析:通过实验观察和测量,我们可以得出以下结论:1.矩形波信号具有方波形状,周期性明显,频率较高时上升/下降时间短,幅度取值有限。
矩形波信号在通信、控制系统中常被用作时钟信号和数字信息传输。
2.正弦波信号具有连续的周期性变化,是一种基本的周期信号。
正弦波信号的频率决定了信号的周期,而幅度决定了信号的振幅。
正弦波信号在电信号传输、音频处理等领域中广泛应用。
3.脉冲信号是一种宽度较窄但幅度较高的信号,具有短暂的冲击性质。
脉冲信号的脉宽决定了信号的持续时间,而占空比(脉宽与周期比值)决定了信号的高低电平比例。
脉冲信号在通信、计算机网络、脉冲调制等领域有广泛的应用。
4.调制信号是以一定的方式对原信号进行改变的信号。
调制信号可以是幅度的调制、频率的调制以及相位的调制,不同类型的调制信号用于不同的通信方式。
调制信号广泛应用于调制解调器、电视广播、移动通信等领域。
华中科技大学-信号与系统实验报告
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)姓名学号U2012 专业班号电气12同组者1 学号U2012 专业班号电气12指导教师日期实验成绩评阅人1实验评分表2目录1实验一、常用信号的观察 (1)2实验二、零输入相应、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 (9)4实验六、LPF、HPF、BPF、BEF间的变换 (18)5实验七、信号的采样与恢复 (25)6实验八、调制与解调 (30)7思考与体会 (31)8参考文献 (39)31 实验一常见信号的观察1.1任务和目标了解常见信号的波形和特点。
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。
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。
掌握基本的误差观赏和分析方法。
1.2原理分析描述信号的方法有很多种,可以用数学表达式(时间的函数),也可以用函数图形(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非常方便地观察周期信号及非周期信号的波形。
1.3实验方案(1)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。
(2)用示波器测量信号,读取信号的幅值和频率。
1.4具体实现4(1)接通函数发生器电源。
(2)调节函数发生器选择不同频率、不同波形输出。
(3)用数字示波器观察各发生器输出函数波形、幅值、频率等特性。
1.5实验结果(1)正弦信号观察与测量,波形如图1-1所示。
图1-1 正弦波示波器测量显示,该正弦波的幅值为A=V p-p/2=2.08V/2=1.04V频率为f=1.000kHz 函数可表示为:y=1.04sin(2kπt) V(2)方波的观察与测量,波形如图1-2所示。
5图1-2方波的幅值为A=V p-p/2=2.08V/2=1.04V 频率f=1.000kHz函数可以表示为U(t)=4Um(sin ωt+13sin3ωt+15sin5ωt−⋯)π其中,Um=A=1.04V ω=2πf=2kπ3、三角波的观察与测量,波形如图1-3所示。
大学信号实验报告
一、实验目的1. 了解信号的基本概念、分类及特点。
2. 掌握信号的时域分析、频域分析及系统分析的方法。
3. 熟悉信号处理的基本实验仪器和操作方法。
4. 培养实验操作技能和独立思考能力。
二、实验原理信号是信息传输、处理和存储的基础。
信号可以分为模拟信号和数字信号。
模拟信号是连续变化的信号,而数字信号是离散变化的信号。
信号处理包括信号的时域分析、频域分析及系统分析。
1. 时域分析:分析信号在时域内的特性,如幅度、频率、相位等。
2. 频域分析:分析信号在频域内的特性,如幅度谱、相位谱等。
3. 系统分析:分析信号通过系统后的变化,如滤波、调制、解调等。
三、实验仪器与设备1. 实验仪器:示波器、信号发生器、频谱分析仪、信号处理器等。
2. 实验设备:实验台、实验线缆、实验手册等。
四、实验内容与步骤1. 信号时域分析(1)观察信号发生器产生的正弦波、方波、三角波等基本信号波形。
(2)利用示波器观察信号的幅度、频率、相位等时域特性。
(3)分析信号通过滤波器后的时域变化。
2. 信号频域分析(1)利用频谱分析仪观察信号的幅度谱、相位谱等频域特性。
(2)分析信号通过滤波器后的频域变化。
3. 系统分析(1)观察信号通过调制器后的变化,如幅度调制、频率调制等。
(2)观察信号通过解调器后的变化,如幅度解调、频率解调等。
(3)分析信号通过系统后的变化,如滤波、放大、衰减等。
五、实验结果与分析1. 信号时域分析(1)正弦波、方波、三角波等基本信号波形在示波器上观察正常。
(2)信号的幅度、频率、相位等时域特性符合理论预期。
(3)信号通过滤波器后的时域变化符合滤波器设计要求。
2. 信号频域分析(1)信号的幅度谱、相位谱等频域特性符合理论预期。
(2)信号通过滤波器后的频域变化符合滤波器设计要求。
3. 系统分析(1)信号通过调制器后的变化符合调制器设计要求。
(2)信号通过解调器后的变化符合解调器设计要求。
(3)信号通过系统后的变化符合系统设计要求。
信号与系统实验报告
信号与系统实验报告信号与系统试验报告通信三班20211828张殿洋西南交通大学信息科学与技术学院实验一 ........................................................................... ............... 3 一、实验目的 (3)二、实验要求 (3)三、实验原理 (3)四、MATLAB程序 ...............................................................5 五、程序运行结果图 ............................................................ 8 六、分析比较与总结 .......................................................... 10 实验二 ........................................................................... ............. 11 一、实验目的 (11)二、实验要求 (11)三、实验原理 (11)四、MATLAB程序 .............................................................13 五、程序运行结果图 .......................................................... 17 六、分析比较与总结 . (20)实验一一、实验目的:1、掌握连续时间周期信号的傅里叶级数的物理意义和分析方法;2、观察截短傅里叶级数产生的Gibbs现象,了解其特点及产生的原因;3、掌握连续时间傅里叶变换的分析方法及其物理意义;4、掌握各种典型的连续时间非周期信号的频谱特征以及傅里叶变换的主要性质;5、学习掌握利用MATLAB语言编写计算CTFS、CTFT的程序,并能利用这些程序对一些典型信号进行频谱分析,验证CTFT的若干重要性质。
电力电子技术实验(课程教案)
电⼒电⼦技术实验(课程教案)课程教案课程名称:电⼒电⼦技术实验任课教师:张振飞所属院部:电⽓与信息⼯程学院教学班级:电⽓1501-1504班、⾃动化1501-1504⾃动化卓越1501教学时间:2017-2018学年第⼀学期湖南⼯学院课程基本信息1P 实验⼀、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验⼀、本次课主要内容1、晶闸管(SCR)特性实验。
2、可关断晶闸管(GTO)特性实验(选做)。
3、功率场效应管(MOSFET)特性实验。
4、⼤功率晶体管(GTR)特性实验(选做)。
5、绝缘双极性晶体管(IGBT)特性实验。
⼆、教学⽬的与要求1、掌握各种电⼒电⼦器件的⼯作特性测试⽅法。
2、掌握各器件对触发信号的要求。
三、教学重点难点1、重点是掌握各种电⼒电⼦器件的⼯作特性测试⽅法。
2、难点是各器件对触发信号的要求。
四、教学⽅法和⼿段课堂讲授、提问、讨论、演⽰、实际操作等。
五、作业与习题布置撰写实验报告2P⼀、实验⽬的1、掌握各种电⼒电⼦器件的⼯作特性。
2、掌握各器件对触发信号的要求。
⼆、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理将电⼒电⼦器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五种)和负载电阻R串联后接⾄直流电源的两端,由DJK06上的给定为新器件提供触发电压信号,给定电压从零开始调节,直⾄器件触发导通,从⽽可测得在上述过程中器件的V/A特性;图中的电阻R⽤DJK09 上的可调电阻负载,将两个90Ω的电阻接成串联形式,最⼤可通过电流为1.3A;直流电压和电流表可从DJK01电源控制屏上获得,五种电⼒电⼦器件均在DJK07挂箱上;直流电源从电源控制屏的输出接DJK09上的单相调压器,然后调压器输出接DJK09上整流及滤波电路,从⽽得到⼀个输出可以由调压器调节的直流电压源。
实验线路的具体接线如下图所⽰:3P图1-1 新器件特性实验原理图四、实验内容1、晶闸管(SCR)特性实验。
2、可关断晶闸管(GTO)特性实验。
信号实验—报告—电气1004班—张丰伟
电气学科大类2010 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)姓名张丰伟学号U201011871 专业班号1004 同组者彭永晶学号U201011868 专业班号1004指导教师李开成日期实验成绩评阅人实验评分表基本实验实验编号名称/内容实验分值评分零输入、零状态及完全响应 5信号的无失真传输 5设计性实验实验名称/内容实验分值评分无源与有源滤波器10低通、高通、带通、带阻滤波器变换10信号的采样与恢复15调制与解调实验15创新性实验实验名称/内容实验分值评分信号的产生、收集、处理、变换和基于MATLAB的分析0~40教师评价意见总分目录正文实验一:零输入、零状态及完全响应 (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 (6)实验设计与实验结果 (6)结果分析与讨论 (7)实验二:信号的无失真传输 (8)实验任务与目的 (8)总体方案设计 (8)方案实现和具体设计 (8)实验设计与实验结果 (8)结果分析与讨论 (11)实验三:无源与有源滤波器 (11)实验任务与目的 (11)总体方案设计 (11)方案实现和具体设计 (12)实验设计与实验结果 (12)结果分析与讨论 (15)实验四:LPF、HPF、BPF、BEF间的变换 (16)实验任务与目的 (16)总体方案设计 (16)方案实现和具体设计 (16)实验设计与实验结果 (16)结果分析与讨论 (18)实验五:信号的采样与恢复实验 (18)实验任务与目的 (18)总体方案设计 (18)方案实现和具体设计 (19)实验设计与实验结果 (19)结果分析与讨论 (24)实验六:调制与解调实验 (24)实验任务与目的 (24)总体方案设计 (24)方案实现和具体设计 (25)实验设计与实验结果 (26)结果分析与讨论 (27)实验七:方波信号的产生、分解、合成及转化 (28)实验任务与目的 (28)总体方案设计 (28)方案实现和具体设计 (29)实验设计与实验结果 (29)结果分析与讨论 (33)实验结论 (33)心得与自我评价 (34)参考文献 (35)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 实验一 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。
华中科技大学信号实验报告
电气学科大类2010 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) 姓名王松华学号U201011770专业班号电气1001班同组者1 黄晨辉学号U201011781专业班号电气1001班指导教师日期2012.12.5实验成绩评阅人实验评分表A组实验实验编号名称/内容实验分值评分实验一常用信号观察 5实验二零输入、零状态及完全响应 5B组实验实验名称/内容实验分值评分实验五无源与有源滤波器10实验六低通、高通、带通、带阻滤波器间的转换10实验七信号的采样与恢复试验15实验八调制与解调实验15C组(创新性)实验实验名称/内容实验分值评分波形的产生与30教师评价意见总分目录第一部分正文 (5)实验一常用信号观察 (5)一、实验目的: ....................................................................................................................二、实验原理: ....................................................................................................................四、实验设备: ....................................................................................................................五、实验步骤: ....................................................................................................................六、实验结果: .................................................................................................................... 实验二零输入、零状态以及全响应 . (9)一、实验目的: ....................................................................................................................二、实验原理: ....................................................................................................................三、实验内容: ....................................................................................................................四、实验设备: ....................................................................................................................五、实验步骤: ....................................................................................................................六、实验结果: ....................................................................................................................七、结果分析: ....................................................................................................................八、思考题: ........................................................................................................................ 实验五无源与有源滤波器 . (13)一、实验目的 ........................................................................................................................二、实验原理 ........................................................................................................................三、实验设备: ....................................................................................................................四、实验步骤: ....................................................................................................................五、实验结果 ........................................................................................................................六、结果分析 ........................................................................................................................ 实验六低通、高通、带通、带阻滤波器间的变换 .. (20)一、实验目的 ........................................................................................................................二、实验原理 ........................................................................................................................三、实验设备 ........................................................................................................................四、实验步骤 ........................................................................................................................五、实验结果 ........................................................................................................................六、实结果分析 .................................................................................................................... 实验七信号的采样与恢复实验 . (27)一、实验目的 ........................................................................................................................二、实验原理 ........................................................................................................................四、实验步骤 ........................................................................................................................五、实验结果 ........................................................................................................................实验八:调制与解调实验 (35)一、实验目的 ........................................................................................................................二、实验原理 ........................................................................................................................三、实验设备 ........................................................................................................................四、实验步骤 ........................................................................................................................五、实验结果 ........................................................................................................................六、实验结果分析 ................................................................................................................实验九:信号的产生与变换 (39)一、实验目的........................................................................................................................二、实验原理........................................................................................................................三、实验设备........................................................................................................................四、实验步骤........................................................................................................................五、实验结果........................................................................................................................六、实验结果分析................................................................................................................ 第二部分实验总结.. (48)第四部分参考文献 (49)第一部分正文实验一常用信号观察一、实验目的:1.了解常用波形的输出和特点;2.了解相应信号的参数;3.了解示波器与函数发生器的使用;4.了解常用信号波形的输出与特点。
自控实验报告
⾃控实验报告电⽓学科⼤类2010 级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验:⾃动控制理论基本实验)姓名学号专业班号电⽓1009 班同组者学号专业班号指导教师⽇期2013.1.17实验成绩评阅⼈实验评分表实验⼗⼀⼆阶系统的模拟与动态性能研究⼀、任务与⽬标1、掌握典型⼆阶系统动态性能指标的测试⽅法。
2、通过实验和理论分析计算⽐较,研究⼆阶系统的参数对其动态性能的影响。
⼆、总体⽅案设计典型⼆阶系统的⽅框图如图11-1:图11-1.典型⼆阶振荡环节的⽅框图其闭环传递函数为:22222)(1)()(n n n s s k s Ts Ks G s G s ωξωωφ++=++=+= 式中T KKTn ==ωξ;21 ζ为系统的阻尼⽐,n ω为系统的⽆阻尼⾃然频率。
对于不同的系统,ζ和所包含的内容也是不同的。
调节系统的开环增益K ,或时间常数T 可使系统的阻尼⽐分别为: 1,1,1<=>ξξξ三种。
实验中能观测对应于这三种情况下的系统阶跃响应曲线是完全不同的。
⼆阶系统可⽤图11-2所⽰的模拟电路图来模拟:图11-2,.⼆阶系统模拟电路图实验中为了计算⽅便起见,将运放A3处的20K 电阻换成了10K 的电阻,A4中也只保留了R2。
这样就有11)(2222++-=ΦCS R s C R s ,RCR R n 1,22==ωξ,其中R=10K Ω三、⽅案实现和具体设计1、在实验装置上搭建⼆阶系统的模拟电路(参考图11-2)。
2. 分别设置ξ=0;0<ξ<1;ξ> 1,观察并记录r(t)为正负⽅波信号时的输出波形C(t);?分析此时相对应的各σp、ts ,加以定性的讨论。
3. 改变运放A1的电容C ,再重复以上实验内容。
4. 设计⼀个⼀阶线性定常闭环系统,并根据系统的阶跃输⼊响应确定该系统的时间常数。
四、实验设计与实验结果⼆阶系统1.取C=0.68uf1)ξ=0(取R2=0Ω)图11-3.零阻尼阶跃响应2)0<ξ<1(取R2=6.3kΩ)图11-4.⽋阻尼阶跃响应3)ξ>1(取R2=36kΩ)图11-5.过阻尼阶跃响应2、取C=0.082uf1)ξ=0(取R2=0Ω)图11-6.零阻尼阶跃响应2)0<ξ<1(取R2=6.3kΩ)图11-7.⽋阻尼阶跃响应3)ξ>1(取R2=36k Ω)图11-8.过阻尼阶跃响应五、结果分析与讨论由实验结果的两组图可清晰地看到:1、ξ=0时系统很不稳定,振荡很剧烈,理论上是等幅振荡,在实验中由于⼲扰因素的存在,振幅会略有衰减;当0<ξ<1时,响应快但存在着超调量;ξ> 1,⽆超调量但响应⽐较慢。
信号的恢复实验报告
信号的恢复实验报告信号的恢复实验报告引言信号的恢复是一项重要的实验课题,它涉及到信号传输、噪声抑制和信息恢复等方面。
本实验旨在通过模拟实验的方式,研究信号的恢复过程,并探究不同参数对信号恢复效果的影响。
实验设计与方法本实验采用了模拟电路设计与实验的方法。
首先,我们使用函数发生器产生一个正弦信号作为原始信号,并通过一个噪声发生器添加高斯白噪声。
接下来,我们将带有噪声的信号传入一个滤波器,以抑制噪声。
最后,我们通过一个放大器对信号进行放大,使其恢复到原始信号的水平。
实验步骤1. 连接电路:将函数发生器的输出与噪声发生器相连,然后将其输出与滤波器相连,最后将滤波器的输出与放大器相连。
2. 设置参数:调整函数发生器的频率和幅度,以产生适当的原始信号。
同时,调整噪声发生器的参数,以产生合适的高斯白噪声。
3. 测量信号:使用示波器测量信号在不同阶段的波形,并记录数据。
4. 分析结果:根据实验数据,分析信号的恢复效果,并探究不同参数对信号恢复的影响。
实验结果与讨论通过实验,我们观察到信号在传输过程中受到了噪声的干扰,波形发生了畸变。
然而,在经过滤波器和放大器的处理后,信号成功地恢复到了原始的正弦波形。
我们进一步分析了不同参数对信号恢复效果的影响。
首先,我们改变了滤波器的截止频率。
结果显示,当截止频率较低时,滤波器能够有效地抑制噪声,但也会对原始信号造成一定的衰减。
相反,当截止频率较高时,滤波器对噪声的抑制效果较差,但对原始信号的衰减较小。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的截止频率。
此外,我们还改变了放大器的增益。
实验结果显示,适当的放大器增益可以将信号恢复到原始水平,但过高的增益会引入更多的噪声,从而导致信号质量下降。
因此,在实际应用中,需要根据信号的特点和噪声水平选择合适的放大器增益。
结论通过本实验,我们深入研究了信号的恢复过程,并探究了不同参数对信号恢复效果的影响。
实验结果表明,滤波器和放大器在信号恢复中起到了关键作用。
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电气学科大类2010 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)姓名张丰伟学号U201011871 专业班号1004 同组者彭永晶学号U201011868 专业班号1004指导教师李开成日期实验成绩评阅人实验评分表基本实验实验编号名称/内容实验分值评分零输入、零状态及完全响应 5信号的无失真传输 5设计性实验实验名称/内容实验分值评分无源与有源滤波器10低通、高通、带通、带阻滤波器变换10信号的采样与恢复15调制与解调实验15创新性实验实验名称/内容实验分值评分信号的产生、收集、处理、变换和基于MATLAB的分析0~40教师评价意见总分目录正文实验一:零输入、零状态及完全响应 (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 (6)实验设计与实验结果 (6)结果分析与讨论 (7)实验二:信号的无失真传输 (8)实验任务与目的 (8)总体方案设计 (8)方案实现和具体设计 (8)实验设计与实验结果 (8)结果分析与讨论 (11)实验三:无源与有源滤波器 (11)实验任务与目的 (11)总体方案设计 (11)方案实现和具体设计 (12)实验设计与实验结果 (12)结果分析与讨论 (15)实验四:LPF、HPF、BPF、BEF间的变换 (16)实验任务与目的 (16)总体方案设计 (16)方案实现和具体设计 (16)实验设计与实验结果 (16)结果分析与讨论 (18)实验五:信号的采样与恢复实验 (18)实验任务与目的 (18)总体方案设计 (18)方案实现和具体设计 (19)实验设计与实验结果 (19)结果分析与讨论 (24)实验六:调制与解调实验 (24)实验任务与目的 (24)总体方案设计 (24)方案实现和具体设计 (25)实验设计与实验结果 (26)结果分析与讨论 (27)实验七:方波信号的产生、分解、合成及转化 (28)实验任务与目的 (28)总体方案设计 (28)方案实现和具体设计 (29)实验设计与实验结果 (29)结果分析与讨论 (33)实验结论 (33)心得与自我评价 (34)参考文献 (35)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 实验一 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)一阶系统的零输入响应,零状态响应及完全响应的简单实验电路如图所示。
合上S1,由电路可得11)()(E t U dtt dU C R c c =+,则RC t o RC t c e U e E t U --+-=)0()1()(1三.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S1 和S2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S1,断开S2,S3,电容充电,得到零状态响应曲线。
图2-4 零状态响应曲线2.闭合开关S1,断开S2,S3,电容充电到15V后,断开开关S1,闭合S3,电容放电,得到零输入响应曲线。
图2-3 零输入响应曲线3.闭合开关S2,电容充电至5V,断开S2,闭合S1,得到完全响应曲线。
图2-5完全响应曲线五、结果分析与讨论实验所测波形与理论波形较为一致,基本符合预期。
此次实验通过改变电路上的开关组合状态,构成所需的输出电路,输出相应的响应波形,并在数字示波器上显示出来,并读出电压等参数。
由图可看出,零状态、零输入、全响应都是指数规律增长或衰减。
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,并加深了对零输入响应、零状态响应和完全响应原理的理解,了解了三种响应的响应曲线以及这三种响应之间的联系。
·思考题1.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? 不相同。
零输入响应与输入激励无关,其过程只和电路结构有关,只要电路结构自身是稳定的,零输入响应就是稳定的;零状态响应只与输入激励有关,与起始储能无关,在不同的输入信号下,电路会表征出不同的响应,所以零状态响应的稳定性不仅和电路结构有关,还与输入的信号有关。
实验二 信号的无失真传输一.任务和目标通过实验进一步了解信号无失真传输基本原理。
熟悉信号无失真系统的结构与特性,掌握按试验原理或频率响应要求设计无失真系统或电路的方法。
二.总体方案设计一般情况下,系统的响应波形和激励波形不相同,信号在传输过程中将产生失真。
线性系统引起的信号失真有两方面因素造成,一是系统对信号中各频率分量幅度产生不同程度的衰减,使响应各频率分量的相对幅度产生变化,引起幅度失真。
另一是系统对各频率分量产生的相移不与频率成正比,使响应的各频率分量在时间轴上的相对位置产生变化,引起相位失真。
信号的无失真传输是指通过系统后输出信号的波形与输入信号的波形完全相同,仅有幅值上的差异和产生一定的延迟时间的传输。
令输入信号为X(t),则输出为Y(t)=kX(t-t0),取傅立叶变换得频率响应特性为00)()()(t j t j e H ke j X j Y j H ωωωωω--===,即幅频特性为非零常数,相频特性是角频率的线性函数。
三.方案实现和具体设计用函数信号发生器产生输入信号,用示波器观察输出及输入信号,并比较波形的失真四.实验设计与实验结果1.设计一个无源或有源的无失真传输系统2.令幅值固定,频率可变的正弦信号作为输入信号,测量输出信号的幅值和相位。
(CH2为输入信号,CH1为输出信号)输入信号10kHz 时,不失真输入信号50kHz时,不失真输入信号65kHz时,不失真输入信号80kHz时,失真输入信号120kHz时,失真3.在一定频率下,改变电路参数,观察电路输出波形的失真情况,分析失真度,并加以总结输入信号频率为50kHz时,调节电位器五.结果分析与讨论实际的线性系统,其幅频与相频特性都不可能完全满足不失真传输条件。
当系统对信号中各频率分量产生不同程度的衰减,使信号的幅度频谱改变时,会造成幅度失真;当系统对信号中各频率分量产生的相移与频率不成正比时,会使信号的相位频谱改变,造成相位失真。
改变电路的参数,会导致传输函数变化,频率响应变化,电路对不同频率信号的失真改变。
在实验中,实验板对实验的影响很大,有的50kHz不失真,有的10kHz就明显失真了。
但是通过人眼观察很难判定是否失真。
六.思考题1.无失真传输时信号仍然会有幅值上的变化,那么输出信号波形与输入信号波形相同的主要原因是什么?波形相同,但波形所在的坐标轴的数值或单位不同。
根据尼奎斯特采样定理,信道的带宽应该大于信息的码元速率的两倍以上才能进行无失真传输。
若增益为采样信号周期T,则输出信号与输入信号幅值相等;若增益不为T,则此时输出信号与输入信号幅值不同,但波形相同。
2.信号的无失真传输系统与全通滤波器有何不同?无失真传输指的是幅度有固定的衰减,有固定的时延,相位是频率的常数倍。
一般在要求传输的频段上基本满足要求就可以了。
全通滤波器不衰减任何频率的信号,而对相位没有要求,会改变输入信号的相位。
实验三无源滤波器与有源滤波器一、实验任务和目标了解无源和有源LPF(低通滤波器)、无源和有源HPF(高通滤波器)、无源和有源BPF(带通滤波器)、无源和有源BEF(带阻滤波器)基本结构及其特性,通过设计电路,测量这些滤波器的幅频特性,分析比较无源和有源滤波器的滤波特性。
掌握无源和有源滤波器参数的设计方法。
二、总体方案设计(实验教程P36~37)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(通常是某个频率范围)的信号通过,而其它频率的信号幅值均要受到衰减或抑制。
这些网络可以由RLC元件或RC元件构成的无源滤波器,也可由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。
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。
三、方案实现和具体设计(实验教程P36)1.将实验模块电路板接通电源,用示波器从总体上先观察各类滤波器的滤波特性。
2.实验时,在保持滤波器输入正弦波信号幅值(Vi)不变的情况下,逐渐改变其频率,用示波器或交流数字电压表(f<200KHz),测量滤波器输出端的电压V。
当改变信号源频率时,应观测一下Vi是否保持稳定,数据如有改变应及时调整。
3.按照以上步骤,分别测试无源和有源LPF、HPF、BPF、BEF的幅频特性。
四、实验设计与实验结果1. 低通滤波器LPF有源低通无源低通f/Hz vi vo vo/vi f/Hz vi vo vo/vi100 2.2 2.08 0.945454545100 2.16 2.040.944444444500 2.12 1.9 0.896226415200 2.12 1.960.9245283021000 2.08 1.5 0.721153846500 2.12 1.60.7547169812000 2.12 0.82 0.386792453700 2.12 1.320.6226415094000 2.12 0.3 0.1415094341000 2.12 1.080.5094339625000 2.08 0.196 0.0942307691500 2.12 0.7040.3320754728000 2.12 0.12 0.0566037742000 2.12 0.60.28301886810000 2.08 0.054 0.0259615383000 2.12 0.320.15094339615000 2.12 0.02480.0116981135000 2.12 0.1580.07452830220000 2.12 0.02 0.009433 962无源LPF和有源LPF幅频特性实验数据无源LPF和有源LPF幅频特性曲线比较无源,上限截止频率fH =638Hz;有源, 上限截止频率fH=1120Hz2.高通滤波器HPF有源高通无源高通f/Hz vi vo vo/vi f/Hz vi vo vo/vi100 2.16 0.014 0.006481481100 2.12 0.0140.006603774400 2.12 0.13 0.061320755200 2.12 0.160.075471698600 2.12 0.268 0.126415094500 2.12 0.280.1320754721000 2.12 0.6 0.2830188681000 2.16 0.4960.229629632000 2.12 1.3 0.6132075472000 2.12 0.960.4528301895000 2.12 1.88 0.8867924535000 2.12 1.620.7641509438000 2.12 2.04 0.9622641518000 2.12 1.860.87735849110000 2.12 2.08 0.98113207510000 2.12 1.920.90566037715000 2.12 2.08 0.98113207515000 2.08 20.96153846220000 2.08 2.08 1无源高通滤波器和有源高通滤波器幅频特性实验数据无源高通滤波器和有源高通滤波器幅频特性曲线比较无源,下限截止频率fL =3850Hz;有源,下限截止频率fL=2350Hz3.带通滤波器BPF有源带通无源带通f/Hz vi vo vo/vi f/Hz vi vo vo/vi100 2.2 0.276 0.125454545 100 2.16 0.134 0.062037037 500 2.12 1.08 0.509433962 500 2.12 0.512 0.241509434 1000 2.12 1.38 0.650943396 1000 2.12 0.672 0.316981132 2000 2.12 1.44 0.679245283 1500 2.12 0.696 0.328301887 3000 2.08 1.34 0.644230769 1800 2.12 0.696 0.328301887 4000 2.12 1.2 0.566037736 2000 2.12 0.688 0.324528302 5000 2.08 1.08 0.519230769 5000 2.12 0.504 0.237735849 10000 2.08 0.38 0.182692308 10000 2.08 0.312 0.1520000 2.12 0.336 0.15849056630000 2.12 0.224 0.10566037750000 2.08 0.124 0.059615385无源带通滤波器和有源带通滤波器幅频特性实验数据无源带通滤波器和有源带通滤波器幅频特性曲线比较无源,fL =500Hz,fH=5000Hz,故通频带BW=4500Hz,特征频率为1500Hz有源,fL =440Hz,fH=5200Hz,故通频带BW=4660Hz,特征频率为1700Hz4.带阻滤波器BEF有源带阻无源带阻f/Hz vi vo vo/vi f/Hz vi vo vo/vi50 2.08 2.08 1 100 2.16 1.68 0.777777778 200 2.12 2.04 0.962264151 500 2.12 1.08 0.509433962 500 2.12 1.68 0.79245283 1000 2.12 0.48 0.226415094 1000 2.12 0.86 0.405660377 1500 2.12 0.076 0.0358490571500 2.08 0.0740.035576923 2000 2.12 0.24 0.1132075472000 2.12 0.52 0.245283019 2500 2.08 0.44 0.211538462 3000 2.12 1.2 0.566037736 3000 2.12 0.6 0.283018868 4000 2.12 1.52 0.716981132 4000 2.12 0.84 0.396226415 5000 2.12 1.7 0.801886792 5000 2.12 1.04 0.490566038 6000 2.12 1.8 0.849056604 10000 2.08 1.46 0.701923077 50000 2.08 2.08 1 20000 2.08 1.66 0.79807692350000 2.08 1.72 0.826923077 无源带阻滤波器和有源带阻滤波器幅频特性实验数据无源带阻滤波器和有源带阻滤波器幅频特性曲线比较无源,fL =7000Hz,fH=400Hz,故通频带BW=6600Hz,特征频率为1600Hz有源,fL =4750Hz,fH=480Hz,故通频带BW=4270Hz,特征频率为1600Hz五、结果分析与讨论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。