浙江大学 信号与系统实验-软硬件结合操作实验

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——W z h

实验报告

课程名称：信号与系统实验指导老师：周绮敏、史笑兴、李惠忠

成绩：__ ___ 实验名称：MATLAB操作实验实验类型：电子电路

实验名称：软硬件结合操作实验1——信号的卷积

一、实验目的

1、理解卷积的概念及物理意义。

2、通过实验的方法加深对卷积运算的图解方法及结果的理解。

二、实验仪器

1、双踪示波器 1台

2、信号源及频率计模块 1块

3、数字信号处理模块 1块

三、实验内容

（一）脉冲信号的自卷积

1）观察记录频率500Hz、幅度Vpp=1V、占空比为的矩形波自卷积

2）减小矩形波的占空比，观察卷积结果；并记录占空比为时的矩形波自卷积

3）分别观察记录频率500Hz、幅度Vpp=2V、占空比为、的矩形波自卷积

（二）矩形信号与锯齿波信号的互卷积

1）频率500Hz、幅度Vpp=1V、占空比为50%、25%的矩形波与幅度2V、频率500Hz锯齿波信号互卷积

2）频率500Hz、幅度Vpp=2V、占空比为50%、25%的矩形波与幅度2V、频率500Hz锯齿波信号互卷积

四、实验结果及分析研究

（二）矩形信号与锯齿波信号的互卷积

实验名称：软硬件结合操作实验2 __信号的分解及合成

一、实验目的

1、了解波形分解与合成原理，掌握用傅里叶级数进行谐波分析的方法。

2、分析典型的方波信号和三角波信号谐波分量的构成。

3、观察通过叠加各谐波分量可以合成出原信号。

4、学会用VIRTINS Multi-Instrment(万用仪)分析方波和三角波信号的分解及合成

二、实验仪器

1、双踪示波器1台

2、信号源及频率计模块 1块

3、数字信号处理模块1块

4、VIRTINS Multi-Instrment(万用仪)3.2 软件平台

三、实验内容

（一）（Vpp=2V、占空比=50%）400Hz、500Hz或600Hz方波信号分解与合成

（二）（Vpp=2V、占空比=50%）1KHz或2KHz方波信号分解与合成

（三）（Vpp=2V）400Hz、500Hz或600Hz三角波信号分解与合成

（四）（Vpp=2V）1KHz或2KHz三角波信号分解与合成

（五）在VIRTINS Multi-Instrment(万用仪)软件平台上分析方波和三角波信号的分解及合成

四、实验结果及分析研究

结论：频率对方波分解信号的峰峰值没有影响，偶数次信号分解都不存在。

结论：频率对三角波分解信号的峰峰值没有影响，偶数次信号分解都不存在。

（三）（在VIRTINS Multi-Instrment(万用仪)软件平台上分析方波和三角波信号的分解及合成

3.1 方波的分解和合成

VIRTINS上的结果

硬件平台上的结果(三次谐波)

3.2 三角波的分解和合成

VIRTINS上的结果

硬件平台上的结果（5次谐波）

结论：硬件平台上结果与电脑仿真一致，且叠加的谐波越多结果与原始信号越接近。

实验名称：软硬件结合操作实验3__研究谐波相位及幅值对波形合成的影响

一、实验目的

1、加深理解相位在波形合成中的作用。

2、加深理解幅值对波形合成的影响。

二、实验仪器

1、双踪示波器 1台

2、信号源及频率计模块1块S2

3、数字信号处理模块1块S4

三、实验内容

（一）研究3次谐波相位相移180对(400Hz、500Hz或600Hz)方波信号合成的影响

（二）研究3次谐波相位相移180对(1KHz或2KHz) 方波信号合成的影响

（三）在VIRTINS Multi-Instrment(万用仪)软件平台上观察分析谐波相位、幅值变化对方波合成的影响

四、实验结果及分析研究

1、将500Hz方波的第3次谐波相位相移180后合成，分别用实验箱中硬件电路、

及用虚拟仪器软件进行分析，分别画出前7次谐波合成所得的结果，并比较是否

一致？（示波器上的结果可拍照，虚拟仪器软件分析结果电脑截屏）

2、将500Hz方波的第3次谐波幅值减半后合成，用虚拟仪器软件进行分析，画出前7次谐波合成的波形图。

实验名称：软硬件结合操作实验4 __抽样定理及信号恢复

一、实验目的

验证抽样定理并恢复原信号

二、实验仪器

1、双踪示波器 1台

2、信号源及频率计模块1块S2

3、数字信号处理模块2块S4

三、实验内容

1、检测抽样定理的正确性

2、结合滤波器的幅频特性，体会公式fm＜fc＜fs-fm

四、实验结果及分析研究

1、画出fm=1KHz、fs=8KHz、fc=1KHz时的被抽样信号、抽样后输出信号、和恢

复信号。

被抽样信号：上面曲线；

抽样后输出信号：下面曲线

恢复信号：上曲线

被抽样信号：下曲线

2、画出fm=1KHz、fs=8KHz、fc=2KHz时的被抽样信号、抽样后输出信号、和恢

复信号。

被抽样信号：上曲线；

抽样后输出信号：下曲线