信号与检验测试实验一
信号与系统实验
实验一信号与系统认知一、实验目的1、了解实验室的规章制度、强化安全教育、说明考核方法。
2、学习示波器、实验箱的使用、操作知识；3、学习常用连续周期信号的波形以及常用系统的作用。
二、实验仪器1、信号与系统实验箱（本次实验使用其自带的简易信号源，以及实验箱上的“信号通过系统”部分。
）2、示波器三、实验原理1、滤波器滤波器是一种常用的系统，它的作用为阻止某些频率信号通过，或只允许某些频率的信号通过。
滤波器主要有四种：这是四种滤波器的理想状态，实际上的滤波器只能接近这些效果，因此通常的滤波器有一些常用的参数：如带宽、矩形系数等。
通带范围：与滤波器最低衰减处比，衰减在3dB以下的频率范围。
2、线性系统线性系统是现实中广泛应用的一种系统，线性也是之后课程中默认为系统都具有的一种系统性质。
系统的线性表现在可加性与齐次性上。
齐次性：输入信号增加为原来的a倍时，输出信号也增加到原来的a倍。
四、预习要求1、复习安全操作的知识。
2、学习或复习示波器的使用方法。
3、复习典型周期信号的波形及其性质。
4、复习线性系统、滤波器的性质。
5、撰写预习报告。
五、实验内容及步骤1、讲授实验室的规章制度、强化安全教育、说明考核方法2、通过示波器，读出实验箱自带信号源各种信号的频率范围（1）测试信号源1的各种信号参数，并填入表1-1。
（2）测试信号源2的各种信号参数，并填入表1-2。
3、测量滤波器根据相应测量方法，用双踪示波器测出实验箱自带的滤波器在各频率点的输入输出幅度（先把双踪示波器两个接口都接到所测系统的输入端，调节到都可以读出输入幅度值，并把两侧幅度档位调为一致，记录下这个幅度值；之后，将示波器的一侧改接入所测系统的输出端，再调节用于输入的信号源，将信号频率其调至表1-3中标示的值，并使输入信号幅度保持原幅度值不变。
观察输出波形幅度的变化，并与原来的幅度作比较，记录变化后的幅度值。
），并将相应数据计入表1-3中。
4、测量线性系统（1）齐次性的验证自选一个输入信号，观察输出信号的波形并记录输入输出信号的参数，将输入信号的幅度增强为原信号的一定倍数后，再对输入输出输出参数进行记录，对比变化前后的输出。
信号检验论实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景信号检测论（Signal Detection Theory，SDT）是心理学中用于研究个体在噪声环境中对信号的识别和判断的理论。
该理论强调个体在感知和决策过程中的主观因素，并通过对信号和噪声的辨别能力进行量化分析，揭示个体在感知过程中的心理机制。
本次实验旨在探讨信号检测论在心理学研究中的应用，通过模拟信号和噪声环境，考察被试在不同条件下的信号识别能力和决策倾向。
二、实验目的1. 了解信号检测论的基本原理和实验方法。
2. 探讨信号和噪声对被试识别能力的影响。
3. 分析被试在不同先验概率下的决策倾向。
三、实验方法1. 实验设计本实验采用2（信号与噪声）× 2（先验概率）的混合实验设计，即信号与噪声两个因素各分为两个水平，先验概率因素也分为两个水平。
实验流程如下：（1）向被试介绍实验目的和规则；（2）展示信号和噪声样本，并要求被试判断样本是否为信号；（3）记录被试的判断结果，包括击中、虚报、漏报和正确否定。
2. 实验材料（1）信号样本：随机生成的具有一定频率和振幅的正弦波；（2）噪声样本：随机生成的白噪声；（3）先验概率：信号出现的概率和噪声出现的概率。
3. 被试招募20名年龄在18-25岁之间的志愿者，男女比例均衡。
四、实验结果1. 信号检测指标（1）击中率（Hit Rate）：被试正确识别信号的概率；（2）虚报率（False Alarm Rate）：被试错误地将噪声识别为信号的概率；（3）漏报率（Miss Rate）：被试错误地将信号识别为噪声的概率；（4）正确否定率（Correct Rejection Rate）：被试正确否定噪声的概率；（5）似然比（Likelihood Ratio）：信号与噪声的似然比，用于衡量被试对信号的识别能力。
2. 先验概率对信号检测指标的影响结果表明，先验概率对被试的信号检测指标有显著影响。
当信号先验概率较高时，被试的击中率和正确否定率显著提高，虚报率和漏报率显著降低；当信号先验概率较低时，被试的击中率和正确否定率显著降低，虚报率和漏报率显著提高。
数字信号处理实验
数字信号处理实验实验一信号、系统及系统响应1、实验目的认真复习采样理论、离散信号与系统、线性卷积、序列的z 变换及性质等有关内容；掌握离散时间序列的产生与基本运算，理解离散时间系统的时域特性与差分方程的求解方法，掌握离散信号的绘图方法；熟悉序列的z 变换及性质，理解理想采样前后信号频谱的变化。
2、实验内容a. 产生长度为500 的在[0,1]之间均匀分布的随机序列，产生长度为500 的均值为0 单位方差的高斯分布序列。
b. 线性时不变系统单位脉冲响应为h(n)=(0.9)nu(n)，当系统输入为x(n)=R10(n)时，求系统的零状态响应，并绘制波形图。
c. 描述系统的差分方程为：y(n)-y(n-1)+0.9y(n-2)=x(n)，其中x(n)为激励，y(n)为响应。
计算并绘制n=20,30,40,50,60,70,80,90,100 时的系统单位脉冲响应h(n)；计算并绘制n=20,30,40,50,60,70,80,90,100 时的系统单位阶跃响应s(n)；由h(n)表征的这个系统是稳定系统吗？d. 序列x(n)=(0.8)nu(n)，求DTFT[x(n)]，并画出它幅度、相位，实部、虚部的波形图。
观察它是否具有周期性？e. 线性时不变系统的差分方程为y(n)=0.7y(n-1)+x(n)，求系统的频率响应H(ejω)，如果系统输入为x(n)=cos(0.05πn)u(n)，求系统的稳态响应并绘图。
f. 设连续时间信号x(t)=e-1000|t|，计算并绘制它的傅立叶变换；如果用采样频率为每秒5000 样本对x(t)进行采样得到x1(n)，计算并绘制X1(ejω)，用x1(n)重建连续信号x(t)，并对结果进行讨论；如果用采样频率为每秒1000 样本对x(t)进行采样得到x2(n)，计算并绘制X2(ejω)，用x2(n)重建连续信号x(t)，并对结果进行讨论。
加深对采样定理的理解。
g. 设X1(z)=z+2+3z-1，X2(z)=2z2+4z+3+5z-1，用卷积方法计算X1(z)X2(z)。
实验一 数字信号源实验(1)
实验一数字信号源实验一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
3、掌握数字信号源电路组成原理。
二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、帧同步信号（FS）、位同步时钟（BS）。
2、用示波器观察NRZ、FS、BS三信号的对应关系。
3、学习电路原理图。
三、基本原理本模块是实验系统中数字信号源，即发送端，其原理方框图如图1-1所示。
本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-2所示。
帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。
此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。
发光二极管亮状态表示‘1’码，熄状态表示‘0’码。
本模块有以下测试点及输入输出点：∙ CLK-OUT 时钟信号测试点，输出信号频率为4.433619MHz ∙ BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点，频率为170.5KHz ∙ FS 信源帧同步信号输出点/测试点,频率为7.1KHz∙ NRZ-OUT NRZ信号输出点/测试点图1-3为数字信源模块的电原理图。
图1-1中各单元与图1-3中的元器件对应关系如下：∙晶振CRY：晶体；U1：反相器7404∙分频器US2：计数器74161；US3：计数器74193；US4：计数器40160∙并行码产生器KS1、KS2、KS3：8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、数据1、数据2相对应；发光二极管左起分别与一帧中的24位代码相对应∙八选一US5、US6、US7：8位数据选择器4512∙三选一US8：8位数据选择器4512∙倒相器US10：非门74HC04∙抽样US9：D触发器74HC74图1-1 数字信源方框图图1-2 帧结构下面对分频器，八选一及三选一等单元作进一步说明。
（1）分频器74161进行13分频，输出信号频率为341kHz。
实验心理学信号检测论
3. 优点：由于信号检测论能把感受性或心理辨别力的测量和被试的动机、态度等主观因素引起的反应偏向区分开，它能解决很多传统心理学方法不能解决的问题。 如：（1）精神分裂症患者大小恒常性的研究。在排除反应偏向后，比正常人低得多；（2）指导语对感觉阈限影响的实质的研究（Clark）。研究发现，阈限的变化由判断标准的变化造成。对于特定被试的诊断有重要意义。精神分裂症患者16名；32Hz信号，42Hz噪音；1600次；指导语1：“见到闪光就报告” ——促进性指导语指导语2：“确实有把握见到闪光再报告” ——抑制性指导语恒定刺激法结果：促进条件 36Hz； 抑制条件 33.3Hz信号检测论结果：促进条件 d’1.2 β1.3; 抑制条件 d’1.2 β2.14.适用条件：一般用于信号引起的感觉和干扰信号检测的噪音所引起的感觉不易分清的研究，或者主观倾向对实验结果影响较强的研究中。
《测试信号分析报告与处理》实验报告材料
《测试信号分析与处理》实验一差分方程、卷积、z变换一、实验目的通过该实验熟悉 matlab软件的基本操作指令，掌握matlab软件的使用方法，掌握数字信号处理中的基本原理、方法以及matlab函数的调用。
二、实验设备1、微型计算机1台；2、matlab软件1套三、实验原理Matlab 软件是由mathworks公司于1984年推出的一套科学计算软件，分为总包和若干个工具箱，其中包含用于信号分析与处理的sptool工具箱和用于滤波器设计的fdatool工具箱。
它具有强大的矩阵计算和数据可视化能力，是广泛应用于信号分析与处理中的功能强大且使用简单方便的成熟软件。
Matlab软件中已有大量的关于数字信号处理的运算函数可供调用，本实验主要是针对数字信号处理中的差分方程、卷积、z变换等基本运算的matlab函数的熟悉和应用。
差分方程（difference equation)可用来描述线性时不变、因果数字滤波器。
用x表示滤波器的输入，用y表示滤波器的输出。
a0y[n]+a1y[n-1]+…+a N y[n-N]=b0x[n]+b1x[n-1]+…+b M x[n-M] (1)ak,bk 为权系数，称为滤波器系数。
N为所需过去输出的个数，M 为所需输入的个数卷积是滤波器另一种实现方法。
y[n]= ∑x[k] h[n-k] = x[n]*h[n] (2) 等式定义了数字卷积，*是卷积运算符。
输出y[n] 取决于输入x[n] 和系统的脉冲响应h[n]。
传输函数H(z)是滤波器的第三种实现方法。
H(z)=输出/输入= Y(z)/X(z) （3）即分别对滤波器的输入和输出信号求z变换，二者的比值就是数字滤波器的传输函数。
序列x[n]的z变换定义为X (z)=∑x[n]z-n (4) 把序列x[n] 的z 变换记为Z{x[n]} = X(z)。
由X(z) 计算x[n] 进行z 的逆变换x[n] = Z-1{X(z)}。
北京理工大学随机信号分析实验报告
北京理工大学随机信号分析实验报告本科实验报告实验名称：随机信号分析实验实验一随机序列的产生及数字特征估计一、实验目的1、学习和掌握随机数的产生方法。
2、实现随机序列的数字特征估计。
二、实验原理1、随机数的产生随机数指的是各种不同分布随机变量的抽样序列（样本值序列）。
进行随机信号仿真分析时，需要模拟产生各种分布的随机数。
在计算机仿真时，通常利用数学方法产生随机数，这种随机数称为伪随机数。
伪随机数是按照一定的计算公式产生的，这个公式称为随机数发生器。
伪随机数本质上不是随机的，而且存在周期性，但是如果计算公式选择适当，所产生的数据看似随机的，与真正的随机数具有相近的统计特性，可以作为随机数使用。
(0，1)均匀分布随机数是最最基本、最简单的随机数。
(0，1)均匀分布指的是在[0，1]区间上的均匀分布，即 U(0，1)。
实际应用中有许多现成的随机数发生器可以用于产生(0，1)均匀分布随机数，通常采用的方法为线性同余法，公式如下：)(m od ,110N ky y y n n -=Ny x n n /=序列{}nx 为产生的(0，1)均匀分布随机数。
下面给出了上式的3组常用参数： 1、10N 10,k 7==，周期7510≈⨯；2、（IBM 随机数发生器）3116N 2,k 23,==+周期8510≈⨯；3、（ran0）315N 21,k 7,=-=周期9210≈⨯；由均匀分布随机数，可以利用反函数构造出任意分布的随机数。
定理 1.1 若随机变量 X 具有连续分布函数F X (x)，而R 为(0,1)均匀分布随机变量，则有)(1R F X x -=由这一定理可知，分布函数为F X (x)的随机数可以由(0,1)均匀分布随机数按上式进行变换得到。
2、MATLAB 中产生随机序列的函数（1）(0，1)均匀分布的随机序列函数：rand用法：x = rand(m,n)功能：产生m×n 的均匀分布随机数矩阵。
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。
信号与系统实验手册
信号与系统实验指导手册通信教研室编河南师范大学计算机与信息技术学院二Ｏ一Ｏ年三月目录实验1 实验仪表使用练习 (1)实验2 基于MATLAB的信号时域表示 (2)实验3 阶跃响应与冲激响应 (3)实验4 用MATLAB实现连续信号卷积 (6)实验5 信号卷积实验 (7)实验6 矩形脉冲信号的分解 (11)实验7 矩形脉冲信号的合成 (15)实验8 谐波幅度对波形合成的影响 (17)实验9 谐波相位对波形合成的影响 (20)实验10 抽样定理与信号恢复 (21)实验11 数字滤波器的设计 (28)实验12 用MATLAB进行信号频谱分析 (29)实验1 实验仪表使用练习一、实验目的1.了解课程中所使用的RZ8663信号与系统模块组成，及各部件的基本功能。
2.了解示波器在信号检测方面的使用方法，及频率计的使用方法。
二、实验内容熟悉信号与系统实验中所使用到的实验模块功能，熟练使用示波器观察信号波形。
三、实验步骤①打开RZ8663实验箱，观察其模块组成，了解各模块功能。
②给示波器加上电源，对自检信号进行校正。
③ J702置于“三角”，选择输出信号为“三角波”，拨动开关K701选择“函数”。
④默认输出信号频率为2KHz，按下S702使输出频率为500Hz。
⑤示波器的CH1接于TP702，观察信号源输出信号的波形。
⑥调整信号源输出信号的频谱及信号类型，重新在示波器上观察信号波形。
四、实验报告要求1.描绘频率为500Hz，2KHz下正弦波和三角波的波形，标明信号幅度A、周期T。
2.调整信号源，观察占空比为1/2的方波信号并画出其波形。
五、实验设备1. 双踪示波器1台2. 信号系统实验箱1台3. 导线若干实验2 基于MATLAB 的信号时域表示一、实验目的利用 MATLAB 实现信号的时域表示以及图形表示。
二、实验内容连续信号的MA TLAB 描述：列出单位冲激函数、单位阶跃函数、复指数函数的MATLAB 表达式。
信号与系统-实验1-无源和有源滤波器设计
哈尔滨理工大学实验报告课程名称：信号与系统实验实验名称：无源和有源滤波器设计班级学号姓名指导教师2020 年6 月7 日教务处印制一、实验预习（准备）报告1、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.分析和对比无源和有源滤波器的滤波特性；3.掌握滤波器的设计方法并完成设计和仿真。
2、实验相关原理及内容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，这些网络可以由RLC 元件或RC 元件构成的无源滤波器，也可以由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。
把能够通过的信号频率范围定义为通带，把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。
而通带与阻带的分界点的频率ωc 称为截止频率或称转折频率。
图1-1 中的|H(jω)|为通带的电压放大倍数，ω0为中心频率，ωcL和ωcH分别为低端和高端截止频率。
图1-1 各种滤波器的理想频幅特性3、图 1－2 所示，滤波器的频率特性 H（jω）（又称为传递函数），它用下式表示H(jω)=u2=A(ω)∠θ(ω)u1（3－1）式中 A（ω）为滤波器的幅频特性，θ(ω)为滤波器的相频特性。
它们都可以通过实验的方法来测量图 1-2 滤波器。
图 1-2 滤波器模型图四种滤波器的实验线路如图 1-3 所示：图 1-3 各种滤波器的实验线路图3、实验方法及步骤设计1、滤波器的输入端接正弦信号发生器或扫频电源，滤波器的输出端接示波器或交流数字毫伏表，2、测试无源和有源低通滤波器的幅频特性。
3、无源和有源低通滤波器的仿真设计与幅频特性测试。
（1）测试RC 无源低通滤波器的幅频特性。
用图1-1（a）所示的电路，测试RC 无源低通滤波器的特性。
信号检测论的基本方法
信号检测论——有无法摘要本次实验采用信号检测论中的有无法，检验了甲，乙两名女性被试在呈现信号和噪音的先定概率发生变化时，其辨别力和判定标准是否都受到影响。
结果发现，随着先定概率的减小，两被试判断标准渐渐变的严格，被试的辨别能力大体上渐渐也在提高。
关键词信号检测论有无法ROC曲线辨别力判断标准本次实验尝试用信号检测论—有无法，来检验当呈现信号和噪音的先定概率发生变化时，对被试的辨别力和判定标准是否都有影响，并绘制ROC曲线。
本次实验假设，随着先定概率的减小，两被试判断标准渐渐变的严格，被试的辨别能力则保持不变。
2 方法2.1 被试两名被试，被试甲和被试乙，女，年龄均为20岁；2.2 实验设计本次实验使用先定概率为自变量，被试辨别力和判定标准是因变量。
2.3 实验材料信号及噪音卡片，每张卡片正面写有1位和2位的数字，范围是8-24，背面分为SN和N（SN 和N都呈正态分布）；2.4 实验程序2.4.1 确定五种SN呈现的先定概率，本次实验按照实验手册中表6-2的标准进行；2.4.2 主试按照P（SN）=0.9, P(N)=0.1分别从总体SN和N中随机抽样，形成一个n=50的样本。
数据记入表格6-3；2.4.3 将SN和N的数字分布表给被试看，指导语为：“下面给你看一系列的数字卡片，你根据给你呈现的数字分布表来判断该数字为信号还是噪音，并口头报告。
”2.4.4 将每张卡片呈现给被试并让其判断，被试报告“信号”，主试就在记录表相应的空格内记下“+”，若被试判断为“噪音”，主试就在相应的空格内记下“—”。
每做完50次休息2分钟；2.4.5 实验结束后询问被试，在不同的情况下她是如何进行判断的，并将被试的回答记录在下面的“讨论”中；2.4.6 换被试重复上述过程。
3 结果3.1 从PZO转换表中分别查出的与5对P（y/SN）,P(y/N)相应的Z和O值，以及五种先定概率的dˊ和β：被试甲如下：被试乙如下：3.2 绘制ROC曲线：被试甲：被试乙：3.3 用本实验的结果说明信号的先定概率如何影响被试的判断标准从表格中我们可以看到：被试甲随着先定概率的减小（0.9，0.7，0.5，0.3，0.1），被试判断标准总体来说是变的渐渐严格（β值渐渐增大，0.89，0.57，0.61，0.81，3.38）；被试乙随着先定概率的提高（0.9，0.7，0.5，0.3，0.1），被试判断标准变的渐渐严格，（β值增大很明显，0.33，0..59，0.91，1.41，4.75）。
实验一 PAM实验
实验一PAM实验一、实验目的1、验证抽样定理；2、观察PAM信号形成的过程；3、了解混迭效应产生的原因；4、学习中频抽样的基本方法；二、实验仪器1、J H5001Ⅱ通信原理基础实验箱一台2、20MHz双踪示波器一台3、函数信号发生器一台三、实验原理利用抽样脉冲把一个连续信号变为时间上离散的样值序列，这一过程称之为抽样。
抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。
抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)，如果它的最高频率为f h，则可以唯一地由频率等于或大于2f h的样值序列所决定。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息，并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原始信号。
在抽样定理实验中，采用标准的8KHz抽样频率，并用函数信号发生器产生一个信号，通过改变函数信号发生器的频率，观察抽样序列和重建信号，检验抽样定理的正确性。
抽样定理实验各点波形见图2.1.1所示。
图2.1.1 抽样定理实验原理框图图2.1.2 抽样定理实验电路组成框图图2.1.2 是通信原理基础实验箱所设计的抽样定理实验电路组成框图。
电路原理描述：将K701设置在测试位置时（右端），输入信号来自测试信号。
测试信号可以选择外部测试信号或内部测试信号，当设置在信号模块内的跳线开关K001设置在1_2位置（左端）时，选择内部1KHz测试信号；当设置在2_3位置（右端）时选择外部测试信号，测试信号从J005模拟测试端口输入。
抽样定理实验采用外部测试信号输入。
运放U701A、U701B（TL084）和周边阻容器件组成一个3dB带宽为3400Hz的低通滤波器，用于限制最高的信号频率。
信号经运放U701C 缓冲输出，送到U703（CD4066）模拟开关。
模拟开关U703（CD4066）通过抽样时钟完成对信号的抽样，形成抽样序列信号。
信号经运放U702B （TL084）缓冲输出。
运放U702A 、U702C （TL084）和周边阻容器件组成一个3dB 带宽为3400Hz 的低通滤波器，用来恢复原始信号。
上海大学《信号分析与处理》实验指导书
《信号分析与处理》实验指导书(修订版)上海大学精密机械工程系2009年4月目录DRVI可重构虚拟仪器实验平台简介 (2)实验一常用数字信号生成实验 (8)实验二典型信号波形的合成与分解实验 (11)实验三滤波器原理与应用实验 (13)附录一151DRVI可重构虚拟仪器实验平台简介1、概述DRVI的主体为一个带软件控制线和数据线的软主板，其上可插接软仪表盘、软信号发生器、软信号处理电路、软波形显示芯片等软件芯片组，并能与A/D卡、I/O卡等信号采集硬件进行组合与连接。
直接在以软件总线为基础的面板上通过简单的可视化插/拔软件芯片和连线，就可以完成对仪器功能的裁减、重组和定制，快速搭建一个按应用需求定制的虚拟仪器测量系统。
图2、虚拟仪器软件总线结构图2、软件运行双击WINDOWS桌面上的图标，或在程序组中的DRVI，就可以启动DRVI 软件。
DRVI启动后点击红色箭头所示按钮从DRVI采集卡、运动控制卡，或网络在线进行注册登记，获取软件使用权限，然后就可以使用了。
图3、DRVI 软件运行界面3、插接软件芯片DRVI 通过在前面板上可视化插接虚拟仪器软件芯片来搭构虚拟仪器或测量实验。
插接软件芯片的过程很简单，从软件芯片表中点击需要的软件芯片，将其添加到DRVI 前面板上，然后在新插入的软件芯片上压下鼠标不放，将其拖动到合适位置。
重复上述步骤，插入其它软件芯片。
插接在DRVI 前面板上的虚拟仪器软件芯片的屏幕位置是可以移动和调整的，点击快捷工具条中的“移动软件芯片位置”图标，然后在待移动的软件芯片上压下鼠标不放，就可以将其拖动到新位置，从而实现屏幕布局的调整。
4、DRVI 软件总线的概念和软件芯片的连线图4 用DRVI 设计虚拟仪器为实现虚拟仪器软件芯片间的数据交换，DRVI中设置了一组软件总线，包括256条Double型单变量数据线和32条Double型数组型数据线，可传输有效值等单变量数据，也可传输波形、频谱等数组数据。
通信原理实验-抽样定理
学生实验报告）实际上，考虑到低通滤波器特性不可能理想，对最高频率为3400Hz的语言信号，通常采用8KHz 抽样频率，这样可以留出1200Hz的防卫带。
见图4。
如果fs＜fH，就会出现频谱混迭的现象，如图5所示。
在验证抽样定理的实验中，我们用单一频率fH的正弦波来代替实际的语音信号。
采用标准抽样频率fs＝8KHZ。
改变音频信号的频率fH，分别观察不同频率时，抽样序列和低通滤波器的输出信号，体会抽样定理的正确性。
验证抽样定理的实验方框图如图6所示。
在图8中，连接（8）和（14），就构成了抽样定理实验电路。
由图6可知。
用一低通滤波器即可实现对模拟信号的恢复。
为了便于观察，解调电路由射随、低通滤波器和放大器组成，低通滤波器的截止频率为3400HZ2、多路脉冲调幅系统中的路际串话~多路脉冲调幅的实验方框图如图7所示。
在图8中，连接（8）和（11）、（13）和（14）就构成了多路脉冲调幅实验电路。
分路抽样电路的作用是：将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。
N路抽样脉冲在时间上是互不交叉、顺序排列的。
各路的抽样信号在多路汇接的公共负载上相加便形成合路的脉冲调幅信号。
本实验设置了两路分路抽样电路。
多路脉冲调幅信号进入接收端后，由分路选通脉冲分离成n路，亦即还原出单路PAM信号。
图7 多路脉冲调幅实验框图冲通过话路低通滤波器后，低通滤波器输出信号的幅度很小。
这样大的衰减带来的后果是严重的。
但是，在分路选通后加入保持电容，可使分路后的PAM信号展宽到100％的占空比，从而解决信号幅度衰减大的问题。
但我们知道平顶抽样将引起固有的频率失真。
PAM信号在时间上是离散的，但是幅度上趋势连续的。
而在PAM系统里，PAM信只有在被量化和编码后才有传输的可能。
本实验仅提供一个PAM系统的简单模式。
3、多路脉冲调幅系统中的路标串话路际串话是衡量多路系统的重要指标之一。
路际串话是指在同一时分多路系统中，某一路或某几路的通话信号串扰到其它话路上去，这样就产生了同一端机中各路通话之间的串话。
信号检测实验报告
1. 引言信号检测论的研究对象是信息传播系统中信号的接收问题。
在心理学中，它是借助于数学的形式描述“接收者”在某一观察时间内将掺有噪音的信号从噪音中辨别出来。
信号检测论应用于心理学中的基本原理是：将人的感官、中枢分析综合过程看作是一个信息处理系统，应用信号检测论中的一些概念、原理对它进行分析。
信号检测论在心理学中具体应用时，常把刺激变量当作信号，把对刺激变量起干扰作用的因素当作噪音，这样就可以把人接收外界刺激时的分辨问题等效于一个在噪音中检测信号的问题，从而便可以应用信号检测论来处理心理学中的实验结果。
信号检测论的理论基础是统计决策。
信号检测论本身就是一个以统计判定为根据的理论。
它的基本原理是：根据某一观察到的事件，从两个可选择的方面选定一个，人们要想作这样的决策，必须有一个选择的标准。
由于事物之间的区别并不那么明显，人在做决定时往往不是对就是错，因此当刺激超过这一标准时被试就以有信号反应，当刺激达不到这一标准时被试就以无信号反应。
在信号检测实验中，被试对有无信号出现的判断可以有四种结果：击中、虚报、漏报、正确否定。
本实验的目的：检验当呈现信号和噪音的先定概率发生变化时，对被试辨别力（d’）和判断标准是否都有影响，并学习绘制ROC曲线。
实验目的：通过重量辨别，学习信号检测法实验的有无法。
实验器材：JGW——B心理实验台操作箱，100克，104克，108克和112克的重量各一个。
实验步骤：1、准备工作：（1）把104克、108克、和112克的重量分别和100克的重量比较10次，选出一个在10次比较中7次或8次觉得比100克重的重量作为信号刺激。
100克重量作为噪音。
（2）主试按下三种不同的SN和N出现的先验概率安排实验顺序。
（1）（2）（3）P(SN) 20 50 80P（N）80 50 20每种先定概率做100次其中先后各50次。
50次中信号和噪音出现的顺序按随机原则安排，并列表如下：50 20 80 80 50 20SN N SN N SN N SN N SN N SN N 123…502、正式实验：（1）在每50次实验开始前，先让被试熟悉一下信号和噪音的区别，并告诉被试在这50次中信号出现的概率。
典型电信号的观察与测试
实验报告电工电子实验中心实验名称:典型电信号的观察与测试实验班级:姓名:学号:实验台号:指导老师:实验日期: 2010.05.07一、实验目的：1、熟悉实验装置上函数信号发生器的布局，各旋钮、开关的作用及使用方法。
2、初步掌握用示波器观察电信号波形，定量测出正弦信号和脉冲信号的波形参数。
二、实验仪器：双综示波器、函数信号发生器、直流毫伏表。
五、实验原理：1、交流电信号有的按正弦规律变化，有的按三角或其他规律变化。
按正弦规律变化的交流信号叫做正弦波信号。
按三角规律变化的交流信号叫做三角波信号，还有方波等脉冲信号。
它们都是常用的电激励信号，由函数信号发生器提供。
2、无论是那种信号，都有自己的波形图。
电子示波器就是一种观察信号和测量信号图形和测量电信号参数的仪器，它可定量的测出电信号的波形参数，从荧光屏的Y轴刻度尺并结合其量程分档选择开关（Y轴输入电压灵敏度V/CM分档选择开关）读得电信号的幅值；从荧光屏的X轴刻度尺并集合其量程分档选择开关（时间扫描速度s/cm分档选择开关），读得电信号的周期、相位、相位差等参数；为了完成对各种不同波形、不同要求的观察和测量，它还有一些其它的调节和控制旋钮。
一台双踪示波器可以同时观察和测量两个信号波形。
六、实验内容：1、了解双踪示波器的开关及控制旋钮或按键；2、基本操作：单通道操作：根据实验要求设定开关和控制按钮后，将电源线按到交流电源插座上。
然后，按照如下步骤操作：A．开电源开关，确定电源指示灯变亮，约20秒后，示波器屏幕上会显示光斑，如60秒后仍未出现光迹，应从新检查开关和控制按钮设定位置。
B．调节辉度（INTEN）和聚焦（FOCUS）旋钮，将光迹调节到适当的亮度，且最清晰。
C．调节CH1位移旋钮及光迹旋转按钮，将挡线调节到水平中心刻度线平行。
D．将探极连接到CH1输入端，将2Vp-p校准信号加到探极上。
E．将AC-DC-GND开关拨到AC，屏幕上将会出现方形波形。
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实验一、基本信号分析
一、实验目的
1. 掌握基本信号的时域和频域分析方法
2. 掌握信号的自相关和互相关分析，了解其应用
二、实验原理
（1）信号的时域和频域转换
目的：研究分析信号的时域特征（如持续时间、幅值、周期等）和信号的频域特征（如是否含有周期性信号、信号的频率带宽等）
转换方法：时域有限长序列 频域有限长序列：
离散傅里叶变换
（2）信号相关性
相关是用来描述一个随机过程自身在不同时刻的状态间，或者两个随机过程在某个时刻状态间线性依从关系的数字特征。
自相关函数定义为： xx 01()lim ()()T
T
R x t x t dt T
ττ→∞
=+⎰ 互相关函数定义为： xx 0
1()lim ()()T
T
R x t x t dt T ττ→∞=+⎰
三、实验内容与步骤
（1）产生不同的周期信号，包括正弦信号、方波信号、锯齿波信号，在时域分析这些波形特征（幅值、频率（周期））。
上图为幅值为2频率为20Hz的正弦信号时域图，下图为快速傅里叶变换之后获得的频谱图。
从频谱图上看出，f=20Hz时频域的幅值最大，和时域图吻合。
上图为幅值为3频率为5Hz的方波信号时域图，下图为快速傅里叶变换之后获得的频谱图。
从频谱图上看出，方波信号傅里叶分解后由一个频率为5Hz 的基波和无数个高次谐波组成。
以幅值衰减十倍为带宽，由图可知此方波信号带宽约为35Hz
上图为幅值为4频率为10Hz的三角波信号时域图，下图为快速傅里叶变换之后获得的频谱图。
从频域图看出，在10Hz的整数倍频率上，频域幅值出现了峰值，其后有无数个谐波和基波一起组成了三角波。
以幅值衰减十倍为带宽，由图可知此三角波信号带宽约为80Hz
（2）在Matlab中产生随机噪声、阶跃信号（选作）、矩形脉冲（选作）
上图为平均振幅为5的噪声信号，下图为快速傅立叶变换得出的频谱图，从频谱图可以看出，白噪声信号的频谱杂乱无章，随机分布，无明显规律。
上图为阶跃信号，下图为快速傅立叶变换得出的频谱图，从频谱图可以看出，阶跃信号的频谱杂在0处为峰值，随着频率的增大谐波峰值逐渐衰减。
上图为矩形脉冲信号，下图为快速傅立叶变换得出的频谱图，从频谱图可以看出，矩形脉冲信号的频谱同阶跃信号类似，在0处为峰值，随着频率的增大谐波峰值逐渐衰减。
（4）产生复合信号
由3个不同频率、幅值的正弦信号叠加的信号，从图形上判断信号的特征
由频率为7Hz、1Hz、2Hz的正弦信号组成的复合信号，上图为时域图，下图为频域图，从图中可以看出，经过傅里叶变换后，频谱图在7Hz、1Hz、2Hz处出现了峰值，且幅值比例与各信号分量幅值吻合。
产生由正弦信号和随机信号叠加的混合信号，从图形上判断信号的特征
频率为5Hz 的正弦信号与噪声信号叠加后，上图为时域信号图，下图为通过快速傅立叶变换获得的频谱图。
与没有叠加噪声信号的正弦波相比，时域波形出现了毛刺，而频谱图中除了在5Hz处有峰值外，在其他频率均为白噪声均匀分布。
产生由正弦信号和方波叠加的信号，从图形上判断信号的特征
频率为5Hz 的正弦信号和频率为2Hz 的方波信号进行叠加，上图为时域信号，下图为频谱图。
从时域图上可以看出，正弦波形叠加方波后有了明显的畸变。
对比前面的频谱图，此频谱图可视为正弦信号和方波信号频谱图的叠加。
（6）产生一个基波信号，显示图形；按照方波的傅里叶级数展开的规律再叠加一个三次谐波，显示图形；再叠加一个五次谐波，显示图形；．．．．．．。
观察信号的变化。
将以上图形显示在同一张图的不同部分。
周期方波信号的傅里叶级数展开式为：
...)9sin 91
7sin 715sin 513sin 31(sin 4)(+++++=
wt wt wt wt wt A
t f π
用基波信号、三次谐波、五次谐波、七次谐波、九次谐波、十一次谐波信号逐渐叠加逼近方波信号，可以明显的看出叠加后的波形越来越逼近于方波信号。
（7）产生一个周期信号，进行自相关运算，说明周期信号进行自相关运算后的信号与原信号相比的特点。
对频率为1Hz的正弦波信号进行自相关分析，可以看出，得到的自相关信号波形为偶函数，也是一个周期性函数，在t=0处出现最大值。
（8）对白噪声信号进行自相关运算，观察运算后信号特征，并叙述产生这种现象的原因。
对白噪声信号进行自相关分析，可以看出，自相关波形为偶函数，只有在0处取得最大值，且该值是白噪声信号的均方值。
（9）对（7）中产生的周期信号叠加白噪声，进行自相关运算，观察信号特征，说明自相关后信号的特点。
将频率为1Hz的正弦波叠加白噪声后进行相关分析，可以看出，相关分析后获得的波形噪声影响不再那么明显，大致能看出原信号的频率和幅值等。
（10）产生两个同频率的周期信号，进行互相关运算，观察运算后的信号，说明互相关后信号的特点。
频率均为1Hz、幅值相同的正弦信号和方波信号进行互相关运算，可以看出，获得的信号也是周期性信号，且频率不变。
（11）产生两个不同频率的周期信号，进行互相关运算，观察运算后的信号，说明互相关后信号的特点。
频率分别为1Hz的正弦信号和2Hz的方波信号进行互相关运算，得到的互相关波形的幅值基本为0，这说明两个不同频率的正弦信号基本不相关。
(12) 综合附加任务
其中一个数据为几个正弦信号和低幅值噪声信号的叠加，另一个为噪声信号，请用适当的方法将其区分开来，并指出正弦信号的频率和其所占的比例；
通过对data1进行傅里叶变换，可以看出傅里叶变换后有五个明显的峰值，可知data1是由幅值为1.5频率为0.05Hz的正弦信号, 幅值为1频率为0.1Hz的正弦信号, 幅值为0.5频率为0.02Hz的正弦信号，幅值为0.5频率为0.01Hz的正弦信号等叠加而成的。
通过对data2进行傅里叶变换，可以看出傅里叶变换后无明显规律，这说明data2为白噪声。
四、总结
动态信号从时间域变换到频率域主要通过傅立叶级数和傅立叶变换实现。
周期信号靠傅立叶级数，非周期信号靠傅立叶变换。
互相关函数有许多实际的用途，比如通过不同的传感器检测不同方向到达的声音信号，通过对不同方位传感器间的信号进行互相关可计算声音到达不同传感器间的时延。
自相关函数还可以用来计算周期信号的周期。