信号与系统实验-实验四 无失真传输系统
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传输的时域条件为 y(t)=Kx(t-t0) (5.7-1) 式中的 t0 为滞后时间。 显然,响应是激励的精确再现,因为响应波形与激励波形一样,只不过响应信号的幅度是原 信号的 倍,并延迟了 时间,如图 5.7-1 所示。
5.7-1 系统的无失真传输 无失真传输也可在频域讨论,对式(5.7-1)进行傅里叶变换,由时移特性可得
式(5.7-2)即为实现无失真传输系统函数应该满足的频域条件。这一条件表明,系统函 数的幅频特性在全频率范围内保持为与频率无关的常数,而相频特性则是一条通过原点 并具有斜率为 t0 的直线,即 |H(w)|=K
幅频特性与相频特性如图 5.7-2 所示。
图 5.7-2 系统无失真传输的频域特性 由于|H(w)|为一常数,故响应信号中各分量的幅度的相对大小没有变化,所以不产 生幅度失真;为了满足无相位失真的条件,就必须使响应中各频率分量的时间平移相同,即 都等于 t0,反映在相位特性上就是一条通过原点的
实验四 无失真传输百度文库统
一、实验目的
1、了解无失真传输的概念。 2、了解无失真传输的条件。
二、实验内容
1、观察信号在失真系统中的波形。 2、观察信号在无失真系统中的波形。
三、实验仪器
1、信号与系统实验箱一台(主板) ; 2、系统复域与频域的分析模块一块。 3、20M 双踪示波器一台。
四、实验步骤
1、把系统复域与频域分析模块插在主板上,用导线接通此模块“电源接入”和主板上 的电源(看清标识,防止接错,带保护电路) ,并打开此模块的电源开关。 2、 打开函数信号发生器的电源开关, 使其输出一方波信号, 频率为 1 K , 峰峰值为 5V , 将其接入到此实验模块的输入端,用示波器的两个探头观察,一个接入到输入端,一个接入 到输出端,以输入信号作输出同步进行观察。 3、观察信号是否失真,即信号的形状是否发生了变化,如果发生了变化,可以调节电 位器“失真调节” ,可调节到输出与输入信号的形状一致,只是信号的幅度发生了变化(一 般变为原来的两倍) 。 4、改变信号源,采用的信号源可以从函数信号发生器引入,也可以从常用信号分类与 观察引入各种信号,重复上述的操作,观察信号的失真和非失真的情况。
五、实验结果及分析
实验结果: 1)矩形波失真情况下 矩形波不失真情况下
2)正弦波失真情况下
正弦波不失真情况下
3)三角波失真情况下
三角波不是真情况下
实验分析: ①引起信号失真的原因: 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, ①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。②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。 ②为实现无失真传输,对系统函数 H ( j ) 为满足无失真传输应有
H ( j ) Ke jt0
上式就是对于系统的频率响应特性提出的无失真传输条件。 欲使信号在通过线性系统时不产 生任何失真,必须在信号的全部频带内,要求系统频率响应的幅度特性是一常数,相位特性 是一通过原点的直线。 ③比较无失真系统与理想低通滤波器的幅频特性和相频特性。 所谓无失真传输是指传输系统的响应与激励相比, 只是大小与出现的时间不同, 而无波 形上的变化。大小的不同意味着响应波形与激励波形各点的瞬时值可以相差一比例常数 K; 波形出现时间的不同意味着对激励进行的时移运算。若设激励为 xf(x),响应为 y(t),无失真