信号与系统实 验讲义(6实验版)
信号与系统实验资料(六系202106)
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信号与系统实验资料(六系202106)实验报告要求实验前应认真阅读实验指导书,明确实验目的和要求,了解实验原理、内容,掌握实验步骤及注意事项,并写出预习报告,内容包括:1. 实验目的和要求;2. 实验仪器、设备连接框图,并标明测量点;3. 实验记录表格及测试步骤;4.实验指导书上规定的其他内容。
做完实验,接着做总结,写出实验报告,内容包括: 1. 实验仪器名称、型号和编号;2. 实验数据整理、实验现象分析;3. 实验方法及仪器使用总结;4. 问题讨论。
实验报告在实验完成后一周内交到实验室,一律用16开大小的纸写,装订成册。
实验波形一律在坐标方格纸上由绘图尺完成。
发回的报告应保存好,以备考查JH5004信号与系统实验指导书实验一认识JH5004信号与系统实验箱一、实验目的认识JH5004“信号与系统”实验箱。
二、实验要求本次实验为认识性实验,是整个信号与系统实验的准备部分,要求了解实验箱各模块之间的基本连接关系,学会基本操作方法。
三、实验仪器设备1、JH5004“信号与系统”实验箱2、 20MHz示波器四、实验箱说明JH5004“信号与系统”实验箱主面板见图1-1。
1.概述在信号与系统课程主要包含确定信号经过线性时不变系统所涉及的基本概念与基本分析方法。
JH5004实验系统紧密围绕当前“信号与系统”课程的核心内容,根据当今信息技术发展的特点,提供了一系列具有特色的实验项目。
2.实验箱组成在“信号与系统”实验箱中,电源插座与电源开关在机箱的后面,电源模块在实验平台电路板的下面,它主要完成交流?220V到+5V、+12V、-12V的直流变换,给整个硬件平台供电。
另外在实验箱的内部还专门设计了信号产生与测试电路,以配合JH5004实验箱的使用。
对于JH5004信号产生模块各种信号的选择,学生可以通过键盘选择相应的信号用于实验测试。
3.实验箱使用方法1)信号产生模块使用方法在JH5004“信号与系统”实验箱的右下方有一“信号产生模块”,如图1-2所示。
信号与系统新编实验讲义
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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。
本实验系统共包括十一个模块,其中,前五个为功能模块,主要为其它信号系统基本实验模块服务;后六个为基本实验模块,基本上囊括了信号与系统几个主要方面的实验。
功能模块可作为学生预习、熟悉本课程之用,并可增加学生的动手能力;基本实验模块则是本课程的重点,需学生认真做完每一个实验。
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、实验过程和结果、心得和体会等。
目录实验箱整体布局及各实验模块框图 (4)实验一、函数信号发生器 (5)实验二、虚拟函数信号发生器的设计及应用 (8)实验三、交流毫伏表 (9)实验四、单片机低频信号发生器 (11)实验五、扫频源 (15)实验六、频率计 (18)实验七、虚拟扫频信号源设计及应用 (19)实验八、二阶有源和无源滤波器 (20)实验九、四阶巴特沃思滤波器 (26)实验十、用同时分析法观测方波信号的频谱 (28)实验十一、二阶网络状态轨迹的显示 (32)实验十二、二阶网络函数的模拟 (36)实验十三、抽样定理 (40)实验十四、基于Labview的抽样定理虚拟仿真实验设计 (44)本实验箱中各模块测试点及电位器使用说明:1.测试钩:TP202: 叠加测试点TP203: 一阶测试点TP204: 二阶测试点TP402: 电感电流对应测试点(李沙育图形测试法时接X轴)TP403: 电容两端电压对应测试点(李沙育图形测试法时接Y轴)TP502: 抽样脉冲信号TP503: 反相抽样信号TP504: 抽样后的信号TP505: 抽样恢复信号TP901: 无源低通滤波器输出信号TP902: 无源高通滤波器输出信号TP903: 无源带通滤波器输出信号TP904: 无源带阻滤波器输出信号TP905: 有源低通滤波器输出信号TP906: 有源高通滤波器输出信号TP907: 有源带通滤波器输出信号TP908: 有源带阻滤波器输出信号2.电位器:W101: 校正交流毫伏表总调节开关,即调节7107的第36脚的直流电压为100mV。
信号与系统实验讲义正文2012.3.28
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实验一 信号的分解与合成一、实验目的1.了解非正弦周期信号分解与合成原理;2.观察方波信号的分解,观测基波与各次谐波的合成; 3.掌握用傅里叶级数进行谐波分析的方法;4.用同时分析法观测方波信号的频谱,并与其傅里叶级数的各项频率的系数作比较。
二、实验仪器设备信号与系统实验箱、双踪示波器。
三、预习练习课前认真阅读教材中周期信号傅里叶级数的分解以及如何将各次谐波进行叠加。
四、实验原理1.周期信号傅里叶分析的数学基础信号的时域特性和频域特性是对信号的两种不同的描述方式。
任何一个满足狄利克雷条件的周期为T 的函数()f t 都可以表示为傅里叶级数∑∞=Ω+Ω+=10)s i n c o s ()(n n n t n b t n a a t f (1-1)其中: 2022()d TT a f t tT -=⎰ 222()cos d Tn T a f t n t tT -=Ω⎰222()sin d Tn T b f t n t tT -=Ω⎰式(1-1)中,0a 为常数,相当于信号的直流分量;Ω为角频率,称为基频;n a 和n b 称为第n 次谐波的幅值,11cos sin a t b t Ω+Ω称为基波分量,cos sin n n a n t b n t Ω+Ω称为n 次谐波分量,1n >。
任何信号都是由各种不同频率、幅度和初相的正弦波叠加而成的。
对周期信号由它的傅里叶级数展开式可知,信号()f t 是由直流分量和许多余弦(或正弦)分量组成,各次谐波的频率为基波频率的整数倍。
而非周期信号包含了从零到无穷大的所有频率成分,每一频率成分的幅度均趋向于无穷小,但其相对大小是不相同的。
由上式可知,任何周期信号都可以表示为无限多次谐波的叠加,谐波次数越高,振幅越小,它对叠加的贡献就越小,当小至一定程度时(如谐波振幅小于基波振幅的5%),则高次的谐波就可以忽略而变成有限次谐波的叠加。
周期为T ,幅值为m u 的方波的傅里叶级数展开式为4111()sin sin 3sin 5sin 35m u f t t t t n t n π⎡⎤=Ω+Ω+Ω++Ω+⎢⎥⎣⎦ (1-2)2.实验装置的结构图在本实验中采用同时分析法进行非周期正弦信号的频谱分析,50Hz 非正弦周期信号的分解与合成实验模块的结构图如图1-1所示,其中LPF 为低通滤波器,可分解出非正弦周期信号的直流分量;BPF 1~BPF6为调谐在基波、二次谐波、三次谐波、四次谐波、五次谐波和六次谐波上的带通滤波器;加法器用于信号的合成。
信号与系统实验讲义(Word)
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信号与系统实验讲义自编电子教研室2013.02实验一连续信号可视化及时域运算与变换1、实验目的1)通过绘制典型信号的波形,了解这些信号的基本特征。
2)通过绘制信号运算结果的波形,了解这些信号运算对信号所起的作用。
2、实验主要仪器设备和材料计算机一台,MATLAB2010软件3、实验内容和原理原理:信号是随时间变化的物理量。
信号的本质是时间的函数。
信号的描述:时域法,频域法、信号的频域特性与时域特性之间有着密切的关系。
信号的分类:功率信号、能量信号、奇信号、偶信号、确定信号、随机信号。
可能涉及的MATLAB函数:plot函数、ezplot函数、sym函数、subplot函数。
对于连续时间信号,其微分运算是用diff来完成的。
其语句格式为diff(function,’variable’,n);其中function表示需要进行求导运算的信号,或者是被赋值的符号表达式;variable为求导运算的独立变量;n为求导的阶数,默认值为求一阶导数。
连续时间的积分运算用int函数来完成。
其语句格式为int(function,’variable’,a,b);其中function表示被积信号,或者是被赋值的符号表达式;variable为积分变量;a,b为积分上、下限,a和b省略时求不定积分。
内容:1.基于MATLAB的信号描述方法1)单位阶跃信号;2)单位冲激信号;3)符号函数;4)取样信号;5)门函数(选通函数);6)单位斜坡信号;7)实指数信号;8)复指数信号;2.连续信号的基本运算1)信号的相加与相乘,2)信号的微分与积分,3)信号的平移和反转,4)信号的压扩,5)信号的分解为偶分量与奇分量之和,要求:在实验报告中写出完整的自编程序,必须手写,并给出实验结果。
1) MATLAB程序u t% 单位阶跃信号()t=sym(‘t’);y=Heaviside(t);ezplot(y,[-1,1]);grid on axis([-1 1 -0.1 1]);2)MATLAB程序:%单位冲激信号()tδt=-1:0.01:1;t=sym(‘t’);y=Dirac(t);ezplot(y,t);grid on3)MATLAB程序:sgn t取样信号%符号函数()t=-1:0.01:1;t=sign(t);plot(t,y) ;grid on axis([-1 1 -1.1 1.1]) ;4)MATLAB程序:Sa t%取样信号()t=-10*pi:0.1:10*pi;y=sinc(t/pi);plot(t,y) ;grid on axis([-10 10 -0.3 1.1]) ;5)MATLAB程序:% 门函数()g tτt=-3:0.01:3;f=rectpuls(t-0.5,1) ;plot(t,f) ; axis([-3 3 -0.1 1.1]) ; grid on6)MATLAB程序:% 单位斜坡信号t=-3:0.01:3;f=t.*u(t) ;plot(t,f) ; axis([-3 3 -0.1 1.1]) ; grid on7)MATLAB程序:% 实指数信号t=-3:0.01:3;A=2;a=-0.5;f=A.*exp(a*t) ;plot(t,f) ; axis([-3 3 -0.1 1.1]) ; grid on8)MATLAB程序:% 复指数信号t=-3:0.01:3;A=2;s=-0.5+j*0.2;f=A.*exp(s*t) ;subplot(221)plot(t,real(f));grid onsubplot(222)plot(t,imag(f));grid onsubplot(223)plot(t,abs(f));grid onsubplot(224)plot(t,angle(f));grid on2.1) 信号的相加与相乘t=0:0.01:3;f1=u(t)-u(t-1);f2=t.*(u(t)-u(t-1))+u(t-1); subplot(221) ;plot(t,f1) ;grid onsubplot(222) ;plot(t,f2) ;grid onsubplot(223) ;plot(t,f1+f2) ;grid onsubplot(224) ;plot(t,f1.*f2) ;grid on2)信号的微分与积分syms t f2f2=t*(heaviside(t)- heaviside(t-1)+ heaviside(t-1)); f=diff(f2,’t’,1);t=-1:0.01:2;ezplot(f,t);grid on syms t f1f1=heaviside(t)- heaviside(t-1);f=int(f1,’t’);t=-1:0.01:2;ezplot(f,t);grid on实验二 连续LTI 系统的时域分析1、实验目的1)熟悉连续LTI 系统在典型激励信号下的响应及其特征;2)掌握连续LTI 系统单位冲激响应的求解方法;3)重点掌握用卷积法计算连续时间系统的零状态响应;4)会用MATLAB 对系统进行时域分析。
《信号与系统》课程讲义4-6PPT课件
![《信号与系统》课程讲义4-6PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/b3a71b3d192e45361066f5a5.png)
若 1 2 无公共收敛区
2
对应 u(t )
j
对应u ( t )
FB ( s) 的收敛域一般形式为: 1 2
1
2
§4.6 双边拉氏变换;拉氏变换 ∽傅里叶变换
② 右边信号的双边拉氏变换 f (t ) f1 (t )u(t )
§4.6 双边拉氏变换;拉氏变换 ∽傅里叶变换
③
f (t ) eat u(t ) ebt u(t )
1 1 a FB ( s ) s a b s b
a b ( a b) 不存在 ( a b)
④
f (t ) e
f (t ) e
a) 2, - 2-左边;0-左边; 1-左边
1 1 1 2 FB ( s) 2 0 s 1 s 2 s
j
1 t 1 2t f (t ) ( e e )u (t ) 2 2
2 0 1
a)
§4.6 双边拉氏变换;拉氏变换 ∽傅里叶变换
1 1 FB ( s ) s s 1
f (t ) (1 e )u(t )
t
0
1
a)
§4.6 双边拉氏变换;拉氏变换 ∽傅里叶变换
b) 0 1 ,对应双边: 0-右边;1-左边
1 1 1 1 FB ( s ) s s 1 s 1 s
j
f (t ) u(t ) et u(t )
§4.6 双边拉氏变换;拉氏变换 ∽傅里叶变换
③ 左边信号的双边拉氏变换 f (t ) f 2 (t )u( t )
《信号与系统》课程讲义4-6
![《信号与系统》课程讲义4-6](https://img.taocdn.com/s3/m/62790c1ca300a6c30c229f14.png)
j
01
2
(b)
§4.6双边拉氏变换;拉氏变换∽傅里叶变换
c) 0
1 2 2 1 FB ( s) s 0 s 2 1 s 1 f (t ) ( 1 e 2 t )u(t ) e t u( t ) 2 d) 1 -2:右边;0:右边; 1:右边 1 1 2 1 2 FB ( s) s s 1 s 2 1 1 2t t f ( t ) ( e e )u ( t ) 2 2
1
+ -
R
E
C
§4.6双边拉氏变换;拉氏变换∽傅里叶变换
1 1 sC E E Vc ( s) E ( s) ( σ 0) 1 s s 1 RC R sC RC
vc (t ) Eu(t ) Ee
t RC
u(t )
§4.6双边拉氏变换;拉氏变换∽傅里叶变换
j
1 1 1 1 FB ( s ) s s 1 s 1 s
0
1
f (t ) u(t ) et u(t )
(c)
(b) (a)
§4.6双边拉氏变换;拉氏变换∽傅里叶变换
c)
0
对应左边
1 1 FB ( s ) 0 s 1 s
t
f (t ) (1 e )u(t )
§4.6双边拉氏变换;拉氏变换∽傅里叶变换
2s 1 [例2]:② FB ( s) 求可能的逆变换 s( s 1)( s 2) s ②极点: 2, s 0, s 1 可能的收敛域为 解: a) 2 -2:左边;0:左边; 1:左边
1 1 2 1 2 FB ( s) 0 s 1 s 2 s
操作系统实验,实验6软中断信号及处理
![操作系统实验,实验6软中断信号及处理](https://img.taocdn.com/s3/m/8630c9376edb6f1aff001f2d.png)
设置一个时间值(闹钟时间),在将来的某个时刻该时间值会被超过。 当所设置的时间值被超过后,产生SIGALRM信号 如果不忽略或不捕捉此信号,则其默认动作是终止该进程 每个进程只能有一个闹钟时间。如果在调用alarm时,以前已为该进 程设置过闹钟时间,而且它还没有超时,则该闹钟时间的余留值作 为本次alarm函数调用的值返回。以前登记的闹钟时间则被新值代换
#include<unistd.h> #include<signal.h>
void handler() { printf("hello\n");} int main() { int i; signal(SIGALRM,handler); alarm(5); for(i=1;i<7;i++){ printf("sleep %d ...\n",i); sleep(1); } }
else { /*父进程*/ sleep(3); kill(pid,SIGKILL); /*向子进程发送SIGKILL信号*/ printf("parent send signal to kill child!\n"); waitpid(pid,NULL,0); /*等待pid退出*/ printf("child process exit!\n"); exit(0); } }
信号事件的发生有两个来源
硬件来源,比如我们按下了键盘或者其它
硬件故障 软件来源,最常用发送信号的系统函数是 kill, raise, alarm和setitimer以及sigqueue 函数,软件来源还包括一些非法运算等操 作
Linux中有30个软中断信号和31个实时
软中断信号
《信号与系统》讲义教案第6章离散信号与系统的Z域分析
![《信号与系统》讲义教案第6章离散信号与系统的Z域分析](https://img.taocdn.com/s3/m/3175099101f69e3142329456.png)
第 6 章离散信号与系统的Z 域分析6.0 引言与拉氏变换是连续时间傅立叶变换的推广相对应,Z 变换是离散时间傅立叶变换的推广。
Z 变换的基本思想、许多性质及其分析方法都与拉氏变换有相似之处。
当然, Z 变换与拉氏变换也存在着一些重要的差异。
6.1 双边 Z 变换6.1.1双边Z变换的定义前面讨论过,单位脉冲响应为h[n] 的离散时间 LTI 系统对复指数输入z n的响应y[n]为y[ n]H ( z) z n(6.1)其中H ( z)h[ n] z n(6.2)n式 (6. 2) 就称为 h[n] 的双边 Z 变换。
当 z= e j时, Z 变换就转变为傅立叶变换。
因此一个离散时间信号的双边Z 变换定义为:X ( z)x[ n]z n(6.3)n式中 z 是一个复变量。
而x[n]与它的双边z 变换之间的关系可以记做zx[n]X (z)6.1.2双边Z变换的收敛域x[n] 的双边 Z 变换为一无穷级数,因此存在级数是否收敛的问题,即一方面并非所有信号的Z 变换都存在;另一方面即使某信号的Z 变换存在,但并非Z 平面上的所有点都能使X(z)收敛。
那些能够使X(z)存在的点的集合,就构成了X(z)的收敛域,记为ROC。
只有当式 (6.3) 的级数收敛,X (z) 才存在。
X ( z) 存在或级数收敛的充分条件是x[n]z n(6.4)n在 x[ n] 给定的条件下,式 (6.4)级数是否收敛取决于 z 的取值。
在 z 复平面上,使式 (6.4)级数收敛的 z取值区域就是 X(z)的收敛域。
6.1.3零极点图如果X(z) 是有理函数,将其分子多项式与分母多项式分别因式分解可以得到:N ( z)(z z i )X ( z)i(6.5)M(zD ( z)z p )p则由其全部的零极点即可表示出X ( z) ,最多相差一个常数因子。
在Z 平面上表示出全部的零极点,即构成X ( z) 的几何表示——零极点图。
信号与系统实验讲义
![信号与系统实验讲义](https://img.taocdn.com/s3/m/c3eba1e4856a561252d36fdc.png)
信号与系统硬件实验讲义赵毅峰赵彩丹高志斌冯超刘海英编厦门大学通信工程系2013年5月目录第一章信号与系统综合实验概述 (2)第一节信号与系统模块组成介绍 (2)第二节各实验模块介绍 (4)第二章教学实验 (7)实验1 信号源 (7)实验2 阶跃响应与冲激响应 (9)实验3 连续时间系统的模拟 (13)实验4 有源无源滤波器 (18)实验5 抽样定理与信号恢复 (25)实验6 二阶网络状态轨迹的显示 (32)实验7 一阶电路的暂态响应 (36)实验8 二阶电路的暂态响应 (39)实验9 二阶电路传输特性 (43)实验10 信号卷积实验 (46)实验11 矩形脉冲信号的分解 (50)实验12 矩形脉冲信号的合成 (54)实验13 谐波幅度对波形合成的影响 (56)实验14 相位对波形合成的影响 (60)实验15 任意信号的分解 (61)实验16 数字滤波器 (63)实验17 虚拟仪表 (64)实验18 信号产生实验 (67)实验19 数字滤波器在线设计 (70)实验20 信号频谱分析 (75)第一章信号与系统综合实验概述第一节信号与系统模块组成介绍“信号与系统实验箱”是在多年开设信号与系统实验的基础上,经过不断改进研制成功的。
是专门为《信号与系统》课程而设计的,提供了信号的频域、时域分析的实验手段。
利用该实验箱可进行阶跃响应与冲激响应的时域分析;借助于DSP技术实现信号卷积、信号频谱的分析与研究、信号的分解与合成的分析与实验;抽样定理与信号恢复的分析与研究;连续时间系统的模拟;一阶、二阶电路的暂态响应;二阶网络状态轨迹显示、各种滤波器设计与实现等内容的学习与实验。
实验箱采用了DSP数字信号处理新技术,将模拟电路难以实现或实验结果不理想的“信号分解与合成”、“信号卷积”等实验得以准确地演示,并能生动地验证理论结果;系统地了解并比较无源、有源、数字滤波器的性能及特性,并可学会数字滤波器设计与实现。
实验箱配有DSP标准的JTAG插口及DSP同主机PC机的通信接口,可方便学生在我们提供的软件的基础上进行二次开发(可用仿真器或不用仿真器),完成一些数字信号处理、DSP应用方面的实验。
信号与系统实验讲义内容
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信号与系统实验讲义内容实验一数字电子仪器使用一、实验目的1、学习使用DDS数字信号发生器,初步掌握常用信号输出的调节方法。
2、学习使用数字存储示波器,初步掌握常用信号参数的观测方法。
二、设备简介三、实验任务1、调节DDS信号发生器,使其输出输出3MHz、1.00Vp-p正弦交流信号,并用数字示波器:①手动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、频率freq;②自动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、最大值Vma某、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrm、频率freq、周期Prd、上升时间Rie 2、调节DDS信号发生器,使其输出50KHz、500mVp-p方波信号,并用数字示波器:①手动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、频率freq;②自动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、最大值Vma某、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrm、频率freq、周期Prd、上升时间Rie。
3、调节DDS信号发生器,使其输出2KHz、2.00Vp-p脉冲信号,并用数字示波器:①手动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、频率freq;②分别自动测量该信号电压占空比为30%和80%时的峰峰值Vp-p、最大值Vma某、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrm、频率freq、周期Prd、上升时间Rie。
4、调节DDS信号发生器,使其输出100KHz、3.00Vp-p三角波信号,并用数字示波器:①手动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、频率freq;②自动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、最大值Vma某、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrm、频率freq、周期Prd、上升时间Rie5、某(选做)调节DDS信号发生器,使其输出1KHz、含有0.2V直流偏置分量的1.00Vp-p正弦波信号,并用数字示波器:2①手动测量该信号电压的最大值Vma某、频率freq;②自动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、最大值Vma某、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrm、频率freq、周期Prd、上升时间Rie。
南开大学信号与系统实验讲义
![南开大学信号与系统实验讲义](https://img.taocdn.com/s3/m/23e2ea6bf5335a8102d220de.png)
南开大学信号与系统实验讲义实验一线性系统时域分析 (2)一、实验目的 (2)二、实验内容 (2)三、实验仪器 (2)四、实验原理 (2)五、实验步骤 (5)六、实验报告 (9)七、实验思考题 (9)实验二 信号的采样恢复与无失真传输系统 (10)一、实验目的 (10)二、实验内容 (10)三、实验仪器 (10)四、实验原理 (10)五、实验步骤 (14)六、实验报告 (14)七、实验思考题 (14)实验三模拟滤波器分析与设计 (16)一、实验目的 (16)二、实验内容 (16)三、实验仪器 (16)四、实验原理 (16)五、实验步骤 (21)六、实验报告 (24)七、思考题 (24)实验四 AM调制与解调以及FDM频分复用 (25)一、实验目的 (25)二、实验内容 (25)三、实验仪器 (25)四、实验原理 (25)五、实验步骤 (30)六、实验报告 (32)七、实验思考题 (32)实验一线性系统时域分析一、实验目的1.了解并熟悉实验箱的基本模块单元及其操作2、掌握电路的零输入响应及零状态响应,学会电路的零状态响应与零输入响应的观察方法。
3、观察电信号的分解并能观测基波和其谐波的合成。
二、实验内容1、实验箱中函数信号发生器、数字式交流毫伏表、频率计、扫频源的使用。
2、观察零输入响应的过程和零状态响应的过程。
3、观察信号分解的过程及信号中所包含的各次谐波和由各次谐波合成的信号。
三、实验仪器1、信号与系统实验箱一台(主板)。
2、系统时域与频域分析模块一块。
3、电信号分解与合成模块一块。
4、20MHz示波器一台。
四、实验原理1、扫频源利用普通的信号发生器测试频率特性时,需要配合使用电压表。
逐点调整信号发生器的输出频率,用电压表记下相应的被测设备或系统的幅度数值,然后在直角坐标平面上以频率为横坐标,以记录的数值(如幅度、幅度比等)为纵坐标,描绘出被测器件的频率特性。
这种测试方法称为“点频法”。
“点频法”虽然准确度较高,但繁琐而费时,有些频率间隔不够密就被漏去,难以全面了解被测系统的频率特性。
《信号与系统》实验讲义
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《信号与系统》实验讲义龙岩学院物理与机电工程学院电子教研室编2008年1月实验一阶跃响应与冲激响应一、实验目的1、观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数,并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响。
2、掌握有关信号时域的测量方法。
二、实验内容1、用示波器观察欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态的阶跃响应波形。
2、用示波器观察欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态的冲激响应波形。
三、实验仪器1、信号与系统实验箱一台2、信号与系统实验平台3、阶跃响应与冲激响应模块(D Y T3000-64)一块4、20M H z双踪示波器一台5、连接线若干四、实验原理RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应电路原理图如下所示,其响应有以下三种状态:阶跃响应与冲激响应原理图1、当电阻R>2L时,称过阻尼状态;C2、当电阻R=2L时,称临界阻尼状态;C3、当电阻R<2L时,称欠阻尼状态。
C冲激信号是阶跃信号的导数,所以对线性时不变系统冲激响应也是阶跃响应的导数。
为了便于用示波器观察响应波形,实验中用周期方波代替阶跃信号,而用周期方波通过微分电路后得到的尖脉冲代替冲激信号,冲激脉冲的占空比可通过电位计W102调节。
五、实验步骤本实验使用信号源单元和阶跃响应与冲激响应单元。
1、熟悉阶跃响应与冲激响应的工作原理。
接好电源线,将阶跃响应与冲激响应模块插入信号系统实验平台插槽中,打开实验箱电源开关,通电检查模块灯亮,实验箱开始正常工作。
2、阶跃响应的波形观察:①将信号源单元产生的VPP =3V、f=1KHz方波信号送入激励信号输入点STEP_IN。
②调节电位计W101,使电路分别工作在欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态,用示波器观察三种状态的阶跃响应输出波形并分析对应的电路参数。
3、冲激响应的波形观察:①连接跳线J101,将信号源单元产生的VPP =3V、f=1KHz方波信号送入激励信号输入点IMPULSE_IN。
②用示波器观察STEP_IN测试点方波信号经微分后的响应波形(等效为冲激激励信号)。
信号与系统实验讲义
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实验一常用信号的分类与观察一、实验目的1、观察常用信号的波形特点及产生方法。
2、学会使用示波器对常用波形参数的测量。
二、实验仪器1、信号与系统实验箱一台。
2、40MHz双踪示波器一台。
三、实验原理对于一个系统特性的研究,其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系,即在一特定的输入信号下,系统对应的输出响应信号。
因而对信号的研究是对系统研究的出发点,是对系统特性观察的基本手段与方法。
在本实验中,将对常用信号和特性进行分析、研究。
信号可以表示为一个或多个变量的函数,在这里仅对一维信号进行研究,自变量为时间。
常用信号有:指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa(t)信号、钟形信号、脉冲信号等。
1、指数信号:指数信号可表示为f(t)=Ke at。
对于不同的a取值,其波形表现为不同的形式,如下图所示:图1―1 指数信号2、正弦信号:其表达式为f(t)=Ksin(ωt+θ),其信号的参数:振幅K、角频率ω、与初始相位θ。
其波形如下图所示:图1-2 正弦信号图1-3 指数衰减正弦信号3、指数衰减正弦信号:其表达式为其波形如上图:4、Sa(t)信号:其表达式为:Sa(t)是一个偶函数,t= ±π,±2π,…,±nπ时,函数值为零。
该函数在很多应用场合具有独特的运用。
其信号如下图所示:5、钟形信号(高斯函数):其表达式为:其信号如下图所示:6、脉冲信号:其表达式为f(t)=u(t)-u(t-T),其中u(t)为单位阶跃函数。
其信号如下图所示:图1-6 脉冲信号7、方波信号:信号为周期为T,前T/2期间信号为正电平信号,后T/2期间信号为负电平信号,其信号如下图所示四、实验内容及主要步骤1、用示波器测量指数信号波形,并分析其所对应的a、k参数。
具体步骤如下:(1)接通电源,并按下此模块电源开关S8。
(2)按下此模块中的按键“指数波”,用示波器观察输出的指数信号,并分析其对应的频率、a、k参数。
信号与系统实验
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信号与系统实验
信号与系统实验是指通过实验手段来研究和验证信号与系统的原理、性质、特性以及处理方法等内容。
它是信号与系统学科教学中非常重要的一部分,可以帮助学生深入理解信号与系统的原理和方法,并提高他们的实验能力和创新能力。
信号与系统实验通常包括以下几个方面:
1. 基本信号的产生和分析:产生基本信号(如正弦波、方波、锯齿波等)并对其进行分析,如频域特性、时域特性等。
2. 线性系统的模拟和测量:通过外部输入信号以及系统的输出信号来验证系统的线性性质,并测量系统的频率响应、阻抗等参数。
3. 卷积的实验验证:通过卷积的实验验证卷积的性质,并研究其应用于信号处理的例子。
4. 连续时间信号的采样和重构:通过模拟信号采样和重构实验来验证采样定理,以及研究采样率等相关内容。
5. FFT算法的实现和应用:通过实现快速傅里叶变换算法,研究其原理和应用于频域分析的例子。
综上所述,信号与系统实验对于学生理解和掌握信号与系统原理和应用方法具有重要的意义,通过实验可以更加深入地了解和掌握信号与系统的基本概念、算法以及应用技术。
《信号与系统》课件讲义
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《信号与系统》课件讲义一、内容描述首先我们将从信号的基本概念开始,大家都知道,无论是听音乐、看电视还是打电话,背后都离不开信号的存在。
那么什么是信号呢?信号有哪些种类?我们又如何描述它们呢?这一部分我们会带领大家走进信号的世界,一起探索信号的奥秘。
接下来我们将探讨信号与系统之间的关系,信号在系统中是如何传输、处理和变换的?不同的系统对信号有何影响?我们将通过具体的例子和模型,帮助大家理解这个复杂的过程。
此外我们还会深入学习信号的数学描述方法,虽然这部分内容可能会有些难度,但我们会尽量使用通俗易懂的语言,帮助大家更好地理解。
通过这部分的学习,我们将学会如何对信号进行量化分析,从而更好地理解和应用信号。
我们将探讨信号处理的一些基本方法和技术,如何对信号进行滤波、调制、解调等处理?这些处理技术在实际中有哪些应用?我们将通过实例和实践,帮助大家掌握这些基本方法和技术。
1. 介绍信号与系统的基本概念及其重要性首先什么是信号?简单来说信号就像是我们生活中的各种信息传达方式,想象一下当你用手机给朋友发一条短信,这条信息就是一个信号,它传递了你的意图和情感。
在更广泛的层面上,信号可以是任何形式的波动或变化,比如声音、光线、电流等。
它们都有一个共同特点,那就是携带了某种信息。
这些信息可能是我们想要传达的话语,也可能是自然界中的物理变化。
而系统则是接收和处理这些信号的装置或过程,它像是一个加工厂,将接收到的信号进行加工处理,然后输出我们想要的结果。
比如收音机就是一个系统,它接收无线电信号并转换成声音让我们听到。
这样描述下来,你会发现信号和系统真的是无处不在。
无论是在学习还是在日常生活中都能见到他们的影子,他们对现代通信、计算机技术的发展都有着不可替代的作用。
因此我们也需要对这一概念进行透彻的了解与学习才能更好地服务于相关领域为社会贡献力量!2. 简述本课程的学习目标和主要内容《信号与系统》这门课程无论是对于通信工程、电子工程还是计算机领域的学生来说,都是一门极其重要的基础课程。
信号与系统实验报告模板6
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信号与系统实验报告模板6武汉大学教学实验报告电子信息学院电子信息工程专业 2015 年 9 月 25 日实验名称信号的抽样与内插指导教师姓名年级 2013级学号成绩一、预习部分1.实验目的2.实验基本原理3.主要仪器设备(含必要的元器件、工具)一、实验目的1.熟悉信号的抽样与恢复过程2.观察欠采样与过采样时信号频谱的变化3. 掌握采样频率的确定方法二、实验基本原理由时域抽样定理可知,若有限带宽的连续时间信号f (t)的最高角频率为Wm,信号f (t)可以用等间隔的抽样值唯一表示,且抽样间隔T s必须不大于1/2 f m , 或者说抽样频率ωs ≥2ωm。
下图所示为信号抽样与恢复示意图,其中(a)中为抽样前带限信号f (t),其频谱F(ω)为图(b)所示,最高频率为ωm。
当该信号被抽样间隔为T s的冲激序列抽样时,若s T 大于1/2 f m(过采样),则抽样后信号f (t) s 的频谱为图(f)所示,频谱没有产生混迭现象。
将抽样后信号f s(t)通过一个低通滤波器,能恢复原信号f (t)。
若T s小于1/2 f m(欠采样),则抽样后信号f (t) s 的频谱将产生混迭现象,不能从抽样后信号f (t) s 中恢复原信号f (t).三、主要仪器设备(含必要的元器件、工具)要用到的matlab函数及工具箱1. Simulink 仿真利用Simulink 完成信号的抽样与内插实验仿真设计。
2. fft 函数功能:离散傅里叶变换。
调用格式:y = fft(x, n)3. abs 函数功能:求绝对值和复数的模。
调用格式:y = abs(x)二、实验操作部分1.实验数据、表格及数据处理2.实验操作过程(可用图表示)3.实验结论一、实验数据、表格及数据处理1、方波的抽样与恢复(过抽样)方波频率1Hz,振幅为1,第一级低通滤波器截止频率50Hz 抽样信号为120Hz,占空比为50%的矩形波方波信号源的波形图(f=1Hz amplitude=1)方波抽样后波形恢复的方波波形方波频谱图2、三角波的抽样与恢复(欠抽样)三角波频率1Hz,振幅为1,滤波器截止频率为25Hz,抽样信号为频率40Hz,占空比为50%的矩形波。
信号与系统实验指导书(新)
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信号与系统实验讲义吴光永编重庆文理学院电子电气学院二○○九年十月实验一 函数信号发生器一、实验目的1、了解函数信号发生器的操作方法。
2、了解单片多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点。
3、熟悉信号与系统实验箱信号产生的方法。
二、实验内容1、用示波器观察输出的三种波形。
2、调其中电位器、拨位开关,观察三种波形的变化,了解其中的一些极限值。
3、熟悉其中的极限值,便于后面的实验,因为信号源是后面用的最多的。
三、预备知识阅读原理说明部分有关ICL8038的资料,熟悉管脚的排列及其功能。
四、实验仪器1、20M 双踪示波器一台。
2、信号与系统实验箱一台。
五、实验原理1、ICL8038是单片集成函数信号发生器,其内部框图如图1-1-1所示。
它由恒流源1I 和2I 、电压比较器A 和B 、触发器、缓冲器和三角波变正弦波电路等组成。
外接电容C 由两个恒流源充电和放电,电压比较器A 、B 的阀值分别为电源电压(指EE cc U U +)的2/3和1/3。
恒流源1I 和2I 的大小可通过外接电阻调节,但必须12I I >。
当触发器的输出为低电平时,恒流源2I 断开,恒流源1I 给C 充电,它的两端电压UC 随时间线性上升,当UC 达到电源电压的2/3时,电压比较器A 的输出电压发生跳变,使触发器输出由低电平变为高电平,恒流源C 接通,由于12I I > (设122I I =),恒流源2I 将电流21I 加到C 上反充电,相当于C 由一个净电流I 放电,C 两端的电压UC 又转为直线下降。
当它下降到电源电压的1/3时,电压比较器B 的输出电压发生跳变,使触发器的输出由高电平跳变为原来的低电平,恒流源2I 断开,1I 再给C 充电,…如此周而复始,产生振荡。
若调整电路,使122I I =,则触发器输出为方波,经反相缓冲器由管脚⑨输出方波信号。
C 上的电压C U 上升与下降时间相等时为三角波,经电压跟随器从管脚③输出三角波信号。
信号与系统实验讲义
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实验一 常用信号的分类与观察一、实验目的1、观察常用信号的波形特点及其产生方法;2、学会使用示波器对常用波形参数测量;3、掌握JH5004信号产生模块的操作。
二、实验原理对于一个系统的特性进行研究,重要的一个方面是研究它的输入—输出关系,即在特定输入信号下,系统输出的响应信号。
因而对信号进行研究是研究系统的出发点,是对系统特性观察的基本方法和手段。
在本实验中,将对常用信号及其特性进行分析、研究。
信号可以表示为一个或多个变量的函数,在这里仅对一维信号进行研究,自变量为时间。
常用的信号有:指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa (t )信号、钟形信号、脉冲信号等。
1、指数信号:指数信号可表示为at Ke t f =)(。
对于不同的a 取值,其波形表现为不同的形式,如下图所示:在JH5004“信号与系统”实验平台的信号产生模块可产生a <0,t>0的Sa(t)函数的波形。
通过示波器测量输出信号波形,测量Sa(t)函数的a 、K 参数。
2、正弦信号:其表达式为)sin()(θω+⋅=t K t f ,其信号的参数有:振幅K 、角频率 ω、与初始相位θ。
其波形如下图所示:通过示波器测量输出信号波形,测量正弦信号的振幅K 、角频率ω参数。
3、衰减正弦信号:其表达式为⎩⎨⎧>⋅<=-)0(sin )0(0)(t t Ke t t f at ω,其波形如下图:4、复指数信号:其表达式为)sin()cos()()(t e jK t e K e K e K t f t t t j st ωωσσωσ⋅⋅+⋅⋅=⋅=⋅=+一个复指数信号可分解为实、虚两部分。
其中实部包含余弦衰减信号,虚部则为正弦衰减信号。
指数因子实部表征了正弦与余弦函数振幅随时间变化的情况。
一般0<σ,正弦及余弦信号是衰减振荡。
指数因子的虚部则表示正弦与余弦信号的角频率。
对于一个复信号的表示一般通过两个信号联合表示:信号的实部通常称之为同相支路;信号的虚部通常称之为正交之路。
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信号与系统实验姓名:年级:学号:河南大学通信工程系200 年月目录实验系统概述 (2)1.1概述 (2)1.2电路组成概述 (2)1.3JH5004信号产生模块的使用方法 (5)实验一常用信号的分类与观察 (8)实验二信号的基本运算单元 (14)实验三信号的合成 (19)实验四线性时不变系统 (22)实验五AM调制与解调 (26)实验六信号的抽样与恢复(PAM) (30)实验系统概述1.1 概述在信号与系统课程主要包含确定信号经过线性时不变系统所涉及的基本概念与基本分析方法。
JH5004实验系统紧密围绕当前“信号与系统”课程的核心内容,根据当今技术发展的特点,提供了一系列具有特色的实验项目。
1.2 电路组成概述在JH5004“信号与系统”实验箱中,主要由以下功能模块组成:1、基本运算单元;2、信号的合成;3、线性时不变系统;4、零输入响应与零状态响应;5、二阶串联谐振、二阶并联谐振;6、有源与无源滤波器;7、PAM传输系统8、FDM传输系统;9、PAM抽样定理;在该硬件平台中模块化功能很强,其电路布局见图1.2.1所示。
对于每一个模块,在PCB板上均有电路图与之对应。
每个测试模块都能单独开设实验,便于教学与学习。
在实验箱中,可开设以下实验项目:实验一、常用信号的分类与观察实验二、信号的基本运算单元实验三、信号的合成实验四、线性时不变系统的测量实验五、零输入响应与零状态响应分析实验六、AM调制与解调实验七、FDM传输系统实验八、信号的抽样与恢复(PAM)实验九、模拟滤波器实验实验十、反馈系统的基本特性测量图1.2.1 JH5004 实验平台框图1.3 JH5004信号产生模块的使用方法在JH5004“信号与系统”实验箱的右下方有一“信号产生模块”,如下图所示:下面对JH5004的信号产生模块的使用作一说明:一、信号指示灯的分类:在JH5004“信号与系统”实验箱中有三类指示灯:1、电源指示灯(绿色)2、信号产生模块的模式指示灯(红色)3、信号输出指示灯(两组:分别用于信号A组与信号B组)(黄色)二、电源指示灯的含义在信号产生模块的最上面是三个电源指示灯,从左到右分别表示+5V、+12V、-12V,以指示电源是否正常。
三、模式指示灯的含义JH5004信号产生模式指示灯有两个,用来指示当前信号产生模块的工作模式。
JH5004信号产生模块工作于以下四种模式:表1.3.1 状态指示灯的含义在模式10与模式11状态下,信号A组与信号B组输出指示灯:每组各六个,从上到下依次编号为D0、D1、D2、D3、D4、D5及E0、E1、E2、E3、E4、E5。
其相应编码与输出信号的类型如下表:表1.3.2:信号输出指示灯含义五、JH5004按键的操作方式在JH5004“信号与系统”实验箱上有两个按钮,主要用来选择信号模块的工作模式与输出信号的选择。
具体使用方式如下:1、信号输出模式选择:按下任一键不放,经4秒后,状态指示灯在00、01、10、11四个状态之间变化,如果为所需状态,松开键按即可。
2、输出信号选择:对于信号A组与B组的输出信号选择,按相应键即可,时间不要大于1秒。
当达到表1.3.2所示的信号时,在信号输出端即可输出所需要的信号。
实验一常用信号的分类与观察一、实验目的1、观察常用信号的波形特点及其产生方法;2、学会使用示波器对常用波形参数的测量;3、掌握JH5004信号产生模块的操作;二、预备知识1、学习“信号的描述、分类和典型示例”一节;2、学习示波器的使用方法;3、学习同步信号的观察手段;三、实验仪器1、J H5004“信号与系统”实验箱一台;2、20MHz示波器一台;四、实验原理对于一个系统特性的研究,其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系,即在一特定输入信号下,系统对应的输出响应信号。
因而对信号的研究是对系统研究的出发点,是对系统特性观察的基本手段与方法。
在本实验中,将对常用信号和特性进行分析、研究。
信号可以表示为一个或多个变量的函数,在这里仅对一维信号进行研究,自变量为时间。
常用的信号有:指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa(t)信号、钟形信号、脉冲信号等。
1、指数信号:指数信号可表示为at(。
对于不同的a取值,其波形表现为不)Ketf同的形式,如下图所示:在JH5004“信号与系统”实验平台的信号产生模块可产生a<0,t>0的Sa(t)函数的波形。
通过示波器测量输出信号波形,测量Sa(t)函数的a 、K 参数。
2、 正弦信号:其表达式为)sin()(θ+⋅=t w K t f ,其信号的参数有:振幅K 、角频率 w 、与初始相位θ。
其波形如下图所示:通过示波器测量输出信号测量波形,测量正弦信号的振幅K 、角频率w 参数。
3、 指数衰减正弦信号:其表达式为⎩⎨⎧><=-)0()0(0)(t Ket t f at,其波形如下图:4、 复指数信号:其表达式为)sin()cos()()(wt ejK wt eK eK eK t f tttjw st⋅⋅+⋅⋅=⋅=⋅=+σσσ一个复指数信号可分解为实、虚两部分。
其中实部包含余弦衰减信号,虚部则为正弦衰减信号。
指数因子实部表征了正弦与余弦函数振幅随时间变化的情况。
一般0<σ,正弦及余弦信号是衰减振荡。
指数因子的虚部则表示正弦与余弦信号的角频率。
对于一个复信号的表示一般通过两个信号联合表示:信号的实部通常称之为同相支路;信号的虚部通常称之为正交之路。
利用复指数信号可使许多运算和分析得以简化。
在信号分析理论中,复指数信号是一种非常重要的基本信号。
5、 S a (t )信号:其表达式为tt t Sa sin )(=。
Sa (t )是一个偶函数,t=±π,±2π,…,±n π时,函数值等于零。
该函数在很多应用场合具有独特的应用。
其信号如下图所示:6、 钟形信号(高斯函数):其表过式为2)()(τtEet f -=。
其信号如下图所示:7、 脉冲信号:其表达式为)()()(T t u t u t f --=,其中)(t u 为单位阶跃函数。
其信号如下图所示:U (t)t五、 实验模块说明略六、 实验步骤在下面实验中,按1.3节设置信号产生器的工作模式为11。
1、 指数信号观察:通过信号选择键1,按 1.3节设置A 组输出为指数信号(此时信号输出指示灯为000000)。
用示波器测量“信号A 组”的输出信号。
观察指数信号的波形,并测量分析其对应的a 、K 参数。
2、 正弦信号观察:通过信号选择键1,按1.3节设置A 组输出为正弦信号(此时A 组信号输出指示灯为000101)。
用示波器测量“信号A 组”的输出信号。
在示波器上观察正弦信号的波形,并测量分析其对应的振幅K 、角频率 w 。
3、 指数衰减正弦信号观察(正频率信号):通过信号选择键1、按1.3节设置A 组输出为指数衰减余弦信号(此时信号输出指示灯为000001),用示波器测量“信号A组”的输出信号。
通过信号选择键2、按1.3节设置B组输出为指数衰减正弦信号(此时信号输出指示灯为000010),用示波器测量“信号B组”的输出信号。
*分别用示波器的X、Y通道测量上述信号,并以X-Y方式进行观察,记录此时信号的波形,并注意此时李沙育图形的旋转方向。
(该实验可选做)分析对信号参数的测量结果。
4、*指数衰减正弦信号观察(负频率信号):(该实验可选做)通过信号选择键1、按1.3节设置A组输出为指数衰减余弦信号(此时信号输出指示灯为000011),用示波器测量“信号A组”的输出信号。
通过信号选择键2、按1.3节设置B组输出为指数衰减正弦信号(此时信号输出指示灯为000100),用示波器测量“信号B组”的输出信号。
分别用示波器的X、Y通道测量上述信号,并以X-Y方式进行观察,记录此时信号的波形,并注意此时李沙育图形的旋转方向。
将测量结果与实验3所测结果进行比较。
5、S a(t)信号观察:通过信号选择键1,按 1.3节设置A组输出为Sa(t)信号(此时信号输出指示灯为000111),用示波器测量“信号A组”的输出信号。
并通过示波器分析信号的参数。
6、钟形信号(高斯函数)观察:通过信号选择键1,按 1.3节设置A组输出为钟形信号(此时信号输出指示灯为001000),用示波器测量“信号A组”的输出信号。
并通过示波器分析信号的参数。
7、脉冲信号观察:通过信号选择键1,按1.3节设置A组输出为正负脉冲信号(此时信号输出指示灯为001101),并分析其特点。
七、实验思考1、分析指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa(t)信号、钟形信号、脉冲信号的特点;2、按1.3节设置输出为复指数正频率信号(A组输出与B组输出同时观察)与复指数负频率信号(A组输出与B组输出同时观察),并说明这两类信号的特点。
3、写出测量指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa(t)信号、钟形信号、脉冲信号的波形参数;八、实验报告1、正弦信号观察:2、指数信号观察:3、指数衰减正弦信号观察(正频率信号):4、指数衰减正弦信号观察(负频率信号):5、S a(t)信号观察:6、钟形信号(高斯函数)观察:7、脉冲信号观察:实验二 信号的基本运算单元一、 实验目的1、 掌握信号与系统中基本运算单元的构成;2、 掌握基本运算单元的特点;3、 掌握对基本运算单元的测试方法;二、 预备知识1、 学习“信号的运算”一节;2、 学习对一般电路模块输入、输出特性的测试方法;三、 实验仪器1、 J H5004“信号与系统”实验箱一台;2、 20MHz 示波器一台;四、 实验原理在“信号与系统”中,最常用的信号运算单元有:减法器、加法器、倍乘器、反相器、积分器、微分器等,通过这些基本运算单元可以构建十分复杂的信号处理系统。
因而,基本运算单元是“信号与系统”的基础。
五、 实验模块说明在JH5004“信号与系统”实验箱中有一“基本运算单元”模块,该模块由六个单元组成,下面对其每一个单元的功能作一简单说明。
1、 加法器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:K R R R R 104321====,其输出Y 与输入x1、x2的关系为:21x x Y +=2、 减法器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:K R R R R 104321====,其输出Y 与输入x1、x2的关系为:12x x Y -=3、 倍乘器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:K R R R 10321===,其输出Y 与输入x 的关系为:x Y ⋅=24、 反相器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:K R R 1021==,其输出Y 与输入x 的关系为:x Y -=5、 积分器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:uF K R 1.0C 10==、,其输出Y 与输入x 的关系为:⎰∞-=tdt t x RCY )(16、 微分器:其电路构成如下图所示在该电路中元件参数的取值为:uF K R 01.0C 1==、,其输出Y 与输入x 的关系为:dtt dx RCY )(=六、 实验步骤在下面实验中,按1.3节设置信号产生器的工作模式为11。