信号实验报告
实验报告信号卷积实验
一、实验目的1. 理解卷积的概念及其物理意义。
2. 掌握卷积运算的原理和方法。
3. 通过实验加深对卷积运算在实际应用中的理解。
二、实验原理1. 卷积的定义:卷积是一种线性运算,它描述了两个信号在时域上的相互作用。
对于两个连续时间信号f(t)和g(t),它们的卷积定义为:F(t) = ∫f(τ)g(t-τ)dτ其中,F(t)是卷积结果,f(τ)是信号f(t)的任意时刻的值,g(t-τ)是信号g(t)在时刻t-τ的值。
2. 卷积的性质:卷积具有交换律、结合律和分配律等性质。
其中,交换律是指f(t)和g(t)的卷积与g(t)和f(t)的卷积相等;结合律是指三个信号f(t)、g(t)和h(t)的卷积可以分别进行两两卷积后再进行一次卷积;分配律是指一个信号与两个信号的卷积等于该信号分别与两个信号卷积后的和。
三、实验内容1. 实验一:连续时间信号卷积实验(1)选用信号:选取两个连续时间信号f(t)和g(t),其中f(t)为矩形脉冲信号,g(t)为指数衰减信号。
(2)卷积计算:根据卷积的定义,计算f(t)和g(t)的卷积F(t)。
(3)结果分析:观察F(t)的波形,分析卷积结果的物理意义。
2. 实验二:离散时间信号卷积实验(1)选用信号:选取两个离散时间信号f[n]和g[n],其中f[n]为单位阶跃信号,g[n]为矩形脉冲信号。
(2)卷积计算:根据离散时间信号卷积的定义,计算f[n]和g[n]的卷积F[n]。
(3)结果分析:观察F[n]的波形,分析卷积结果的物理意义。
3. 实验三:MATLAB仿真实验(1)选用信号:选取两个连续时间信号f(t)和g(t),其中f(t)为正弦信号,g(t)为余弦信号。
(2)MATLAB编程:利用MATLAB的信号处理工具箱,编写程序实现f(t)和g(t)的卷积运算。
(3)结果分析:观察MATLAB仿真得到的卷积结果,分析其物理意义。
四、实验结果与分析1. 实验一:连续时间信号卷积实验(1)实验结果:通过计算得到f(t)和g(t)的卷积F(t)的波形。
实验报告_信号产生实验
一、实验目的1. 了解信号产生的原理和方法;2. 掌握常用信号的产生方法,如正弦波、方波、三角波等;3. 学会使用示波器观察和分析信号波形;4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理信号产生实验主要研究信号的生成原理和常用信号的产生方法。
信号是信息传输、处理和存储的基础,分为模拟信号和数字信号。
模拟信号是指连续变化的信号,如正弦波、方波、三角波等;数字信号是指离散变化的信号,如二进制信号。
正弦波是最基本的模拟信号,其数学表达式为:y(t) = A sin(ωt + φ),其中A为振幅,ω为角频率,φ为初相位。
方波是周期性的信号,其在一个周期内取两个值,通常表示为高电平和低电平。
方波可以看作是多个正弦波的叠加。
三角波是一种周期性的信号,其在一个周期内从0变化到最大值,再变化到最小值,最后回到0。
三角波可以看作是多个正弦波的叠加。
三、实验仪器与设备1. 函数信号发生器;2. 示波器;3. 信号线;4. 电源。
四、实验步骤1. 开启函数信号发生器,调整输出频率和振幅,观察示波器上的波形;2. 产生正弦波信号,调整频率和振幅,观察波形变化;3. 产生方波信号,调整频率和振幅,观察波形变化;4. 产生三角波信号,调整频率和振幅,观察波形变化;5. 使用示波器观察不同信号叠加后的波形,分析波形变化规律。
五、实验结果与分析1. 正弦波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz,振幅为5V,观察示波器上的波形。
通过调整频率和振幅,可以观察到正弦波信号的波形变化。
2. 方波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz,振幅为5V,将输出信号切换为方波。
观察示波器上的波形,可以发现方波信号在一个周期内取两个值,表示为高电平和低电平。
3. 三角波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz,振幅为5V,将输出信号切换为三角波。
观察示波器上的波形,可以发现三角波信号在一个周期内从0变化到最大值,再变化到最小值,最后回到0。
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。
信号资源分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解信号资源的基本概念和分类。
2. 掌握信号采集、处理和分析的方法。
3. 分析不同信号资源的特点和适用场景。
4. 提高信号处理和分析的实际应用能力。
二、实验背景信号资源在通信、遥感、生物医学等领域具有广泛的应用。
本实验通过对不同类型信号资源的采集、处理和分析,使学生了解信号资源的基本特性,掌握信号处理和分析的方法。
三、实验内容1. 信号采集(1)实验设备:信号发生器、示波器、数据采集卡、计算机等。
(2)实验步骤:1)使用信号发生器产生正弦波、方波、三角波等基本信号。
2)将信号通过数据采集卡输入计算机,进行数字化处理。
3)观察示波器上的波形,确保采集到的信号准确无误。
2. 信号处理(1)实验设备:MATLAB软件、计算机等。
(2)实验步骤:1)利用MATLAB软件对采集到的信号进行时域分析,包括信号的时域波形、平均值、方差、自相关函数等。
2)对信号进行频域分析,包括信号的频谱、功率谱、自功率谱等。
3)对信号进行滤波处理,包括低通、高通、带通、带阻滤波等。
4)对信号进行时频分析,包括短时傅里叶变换(STFT)和小波变换等。
3. 信号分析(1)实验设备:MATLAB软件、计算机等。
(2)实验步骤:1)分析不同类型信号的特点,如正弦波、方波、三角波等。
2)分析信号在不同场景下的应用,如通信、遥感、生物医学等。
3)根据实验结果,总结信号资源的特点和适用场景。
四、实验结果与分析1. 时域分析(1)正弦波信号:具有稳定的频率和幅度,适用于通信、测量等领域。
(2)方波信号:具有周期性的脉冲特性,适用于数字信号处理、数字通信等领域。
(3)三角波信号:具有平滑的过渡特性,适用于模拟信号处理、音频信号处理等领域。
2. 频域分析(1)正弦波信号:频谱只有一个频率成分,适用于通信、测量等领域。
(2)方波信号:频谱包含多个频率成分,适用于数字信号处理、数字通信等领域。
(3)三角波信号:频谱包含多个频率成分,适用于模拟信号处理、音频信号处理等领域。
小信号实验报告
一、实验目的1. 了解小信号放大器的基本原理和组成。
2. 掌握小信号放大器的性能指标及其测试方法。
3. 学会使用示波器、信号发生器等实验仪器进行实验操作。
4. 培养动手能力和实验技能。
二、实验原理小信号放大器是一种将输入信号进行放大,同时保持放大前后信号波形不失真的电子电路。
其主要组成部分包括放大管、偏置电路、耦合电容、负载电阻等。
实验中,我们将对单调谐放大器和双调谐放大器进行性能测试。
1. 单调谐放大器:单调谐放大器由一个放大管、偏置电路、耦合电容和负载电阻组成。
其工作原理是利用放大管放大输入信号,通过耦合电容将放大后的信号传递到负载电阻,实现信号的放大。
2. 双调谐放大器:双调谐放大器由两个单调谐放大器级联而成,具有更高的选择性。
其工作原理是第一个单调谐放大器对输入信号进行初步放大,第二个单调谐放大器对放大后的信号进行选择性放大。
三、实验仪器与设备1. 实验箱:高频电子线路综合实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 双踪示波器5. 频率测试仪四、实验步骤1. 连接实验电路:根据实验要求,将单调谐放大器和双调谐放大器的电路连接到实验箱上。
2. 测试单调谐放大器性能:(1)测量静态工作点:调整偏置电路,使放大管工作在最佳状态。
(2)观察输入输出信号:使用示波器观察输入输出信号的幅度和相位关系,计算放大倍数。
(3)测试幅频特性:使用频率测试仪观察幅频特性曲线,测量3dB带宽和通频带。
(4)测试相频特性:使用频率测试仪观察相频特性曲线,测量相位变化。
3. 测试双调谐放大器性能:(1)测量静态工作点:调整偏置电路,使放大管工作在最佳状态。
(2)观察输入输出信号:使用示波器观察输入输出信号的幅度和相位关系,计算放大倍数。
(3)测试幅频特性:使用频率测试仪观察幅频特性曲线,测量3dB带宽和通频带。
(4)测试相频特性:使用频率测试仪观察相频特性曲线,测量相位变化。
4. 分析实验数据:对实验数据进行整理和分析,得出单调谐放大器和双调谐放大器的性能指标。
信号与系统实验实验报告
信号与系统实验实验报告一、实验目的本次信号与系统实验的主要目的是通过实际操作和观察,深入理解信号与系统的基本概念、原理和分析方法。
具体而言,包括以下几个方面:1、掌握常见信号的产生和表示方法,如正弦信号、方波信号、脉冲信号等。
2、熟悉线性时不变系统的特性,如叠加性、时不变性等,并通过实验进行验证。
3、学会使用基本的信号处理工具和仪器,如示波器、信号发生器等,进行信号的观测和分析。
4、理解卷积运算在信号处理中的作用,并通过实验计算和观察卷积结果。
二、实验设备1、信号发生器:用于产生各种类型的信号,如正弦波、方波、脉冲等。
2、示波器:用于观测输入和输出信号的波形、幅度、频率等参数。
3、计算机及相关软件:用于进行数据处理和分析。
三、实验原理1、信号的分类信号可以分为连续时间信号和离散时间信号。
连续时间信号在时间上是连续的,其数学表示通常为函数形式;离散时间信号在时间上是离散的,通常用序列来表示。
常见的信号类型包括正弦信号、方波信号、脉冲信号等。
2、线性时不变系统线性时不变系统具有叠加性和时不变性。
叠加性意味着多个输入信号的线性组合产生的输出等于各个输入单独作用产生的输出的线性组合;时不变性表示系统的特性不随时间变化,即输入信号的时移对应输出信号的相同时移。
3、卷积运算卷积是信号处理中一种重要的运算,用于描述线性时不变系统对输入信号的作用。
对于两个信号 f(t) 和 g(t),它们的卷积定义为:\(f g)(t) =\int_{\infty}^{\infty} f(\tau) g(t \tau) d\tau \在离散时间情况下,卷积运算为:\(f g)n =\sum_{m =\infty}^{\infty} fm gn m \四、实验内容及步骤实验一:常见信号的产生与观测1、连接信号发生器和示波器。
2、设置信号发生器分别产生正弦波、方波和脉冲信号,调整频率、幅度和占空比等参数。
3、在示波器上观察并记录不同信号的波形、频率和幅度。
信号实验报告
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。
二、实验原理:描述信号的方法有很多可以是数学表达式(时间的函数),也可以是函数图形(即为信号的波形)。
信号的产生方式有多种,可以是模拟量输出,也可以是数字量输出。
本实验由数字信号发生器产生,是数字量输出,具体原理为数字芯片将数字量通过A/D 转换输出,可以输出广泛频率范围内的正弦波、方波、三角波、锯齿波等等。
示波器可以暂态显示所观察到的信号波形,并具有信号频率、峰值测量等功能。
三、实验内容:1.由数字信号发生器产生正弦波、三角波、方波以及锯齿波并输入示波器观察其波形。
2.使用示波器读取信号的频率与幅值。
四、实验设备:1.函数信号发生器一台2.数字示波器一台。
五、实验步骤:1.接通函数发生器的电源,连接示波器。
2.利用函数发生器产生各种基本信号波形,并将波形结果导入计算机中,保存图像,写出各种信号的数学表达式。
六、实验结果:根据实验测量的数据,绘制各个信号的波形图,并写出相应的数学函数表达式。
该试验包括交流:① 该正弦信号的数学表达式为:)1001sin(4t y π=图1-1输入正弦波(Hz 504,V ±) ② 该方波的数学表达式为: )]02.001.0()02.0([4∑∞-∞=----=k k t u k t u y图1-2 输入方波(Hz 504,V ±) ③ 该三角波的数学表达式为:∑∞-∞=-------+-----=k k t u k t u k t k t u k t u k t y )]}02.002.0()02.001.0()][02.0(02.0[800)]02.001.0()02.0()[02.0(800{图1-3 输入三角波(Hz 504,V ±) ④ 该锯齿波的数学表达式为:∑∞-∞=-----=k k t u k t u k t y )]}02.002.0()02.0()[02.0(400{图1-4 输入锯齿波(Hz 504,V ±) 实验的一些问题:数字信号发生器的示值与示波器测量有一定的误差。
信号取样平均实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解信号取样平均原理,掌握信号取样平均方法。
2. 分析信号取样平均对信号的影响,了解其优缺点。
3. 通过实验验证信号取样平均的可行性。
二、实验原理信号取样平均是一种信号处理技术,通过对连续信号进行取样、平均处理,实现对信号的平滑处理。
其原理如下:1. 信号取样:将连续信号在一定时间间隔内进行取样,得到一系列离散的采样值。
2. 信号平均:对采样得到的离散信号进行平均处理,得到平滑后的信号。
信号取样平均的方法有:1. 简单平均法:将连续信号在一定时间间隔内进行取样,得到一系列离散的采样值,然后对采样值进行平均。
2. 加权平均法:对采样值进行加权处理,然后对加权后的采样值进行平均。
三、实验器材1. 信号发生器2. 示波器3. 信号分析仪4. 计算机及信号处理软件四、实验步骤1. 将信号发生器输出信号连接到示波器上,观察信号波形。
2. 将信号发生器输出信号连接到信号分析仪上,观察信号频谱。
3. 设置信号发生器输出信号为正弦波,频率为f0,幅度为A。
4. 将信号发生器输出信号连接到计算机信号处理软件上,进行信号取样平均处理。
5. 观察信号处理软件中处理后的信号波形和频谱。
6. 对比分析处理前后的信号波形和频谱,分析信号取样平均对信号的影响。
五、实验结果与分析1. 信号波形分析实验结果表明,经过信号取样平均处理后,信号波形变得更加平滑,波动幅度减小。
这是因为取样平均可以消除信号中的高频噪声,使信号更加平稳。
2. 信号频谱分析实验结果表明,经过信号取样平均处理后,信号频谱中的高频成分减小,低频成分增大。
这是因为取样平均可以消除信号中的高频噪声,使信号频谱更加集中。
3. 信号取样平均的优缺点优点:(1)可以消除信号中的高频噪声,使信号更加平稳;(2)可以降低信号处理复杂度。
缺点:(1)会降低信号采样频率,增加信号处理时间;(2)对信号进行平均处理,可能损失部分信号信息。
六、实验结论1. 信号取样平均是一种有效的信号处理技术,可以消除信号中的高频噪声,使信号更加平稳。
大学信号分析实验报告
一、实验目的1. 理解信号分析的基本概念和原理;2. 掌握信号的时域和频域分析方法;3. 熟悉MATLAB在信号分析中的应用;4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理信号分析是研究信号特性的科学,主要包括信号的时域分析和频域分析。
时域分析关注信号随时间的变化规律,频域分析关注信号中不同频率分量的分布情况。
1. 时域分析:通过对信号进行采样、时域卷积、微分、积分等操作,分析信号的时域特性。
2. 频域分析:通过对信号进行傅里叶变换、频域卷积、滤波等操作,分析信号的频域特性。
三、实验内容1. 信号采集与处理(1)采集一段语音信号,利用MATLAB的录音功能将模拟信号转换为数字信号。
(2)对采集到的信号进行采样,选择合适的采样频率,确保满足奈奎斯特采样定理。
(3)绘制语音信号的时域波形图,观察信号的基本特性。
2. 信号频谱分析(1)对采集到的信号进行傅里叶变换,得到信号的频谱。
(2)绘制信号的频谱图,分析信号的频域特性。
3. 信号滤波(1)设计一个低通滤波器,滤除信号中的高频噪声。
(2)将滤波后的信号与原始信号进行对比,分析滤波效果。
4. 信号调制与解调(1)对原始信号进行幅度调制,产生已调信号。
(2)对已调信号进行解调,恢复原始信号。
(3)分析调制与解调过程中的信号变化。
四、实验步骤1. 采集语音信号,将模拟信号转换为数字信号。
2. 对采集到的信号进行采样,确保满足奈奎斯特采样定理。
3. 绘制语音信号的时域波形图,观察信号的基本特性。
4. 对信号进行傅里叶变换,得到信号的频谱。
5. 绘制信号的频谱图,分析信号的频域特性。
6. 设计低通滤波器,滤除信号中的高频噪声。
7. 对滤波后的信号与原始信号进行对比,分析滤波效果。
8. 对原始信号进行幅度调制,产生已调信号。
9. 对已调信号进行解调,恢复原始信号。
10. 分析调制与解调过程中的信号变化。
五、实验结果与分析1. 时域分析通过观察语音信号的时域波形图,可以看出信号的基本特性,如信号的幅度、频率等。
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。
信号的卷积实验报告
一、实验目的1. 理解信号卷积的概念及其物理意义。
2. 掌握信号卷积的计算方法,包括连续卷积和离散卷积。
3. 分析卷积运算在信号处理中的应用,如信号滤波、信号重构等。
二、实验原理1. 信号卷积的概念信号卷积是指两个信号x(t)和h(t)的乘积在时间域上的积分。
卷积运算可以描述信号之间的相互作用和影响,对于信号处理、通信系统、控制系统等领域具有重要的应用。
2. 卷积的数学表示(1)连续卷积设x(t)和h(t)为两个连续信号,它们的卷积y(t)可以表示为:y(t) = ∫[x(τ)h(t-τ)]dτ(2)离散卷积设x[n]和h[n]为两个离散信号,它们的卷积y[n]可以表示为:y[n] = ∑[x[k]h[n-k]]3. 卷积的性质(1)交换律:x(t) h(t) = h(t) x(t)(2)结合律:(x(t) h(t)) g(t) = x(t) (h(t) g(t))(3)分配律:x(t) (h(t) + g(t)) = x(t) h(t) + x(t) g(t)(4)卷积的导数:d/dt(x(t) h(t)) = x(t) d/dt(h(t))三、实验仪器与设备1. 双踪示波器2. 信号源3. 信号处理模块4. 计算机5. MATLAB软件四、实验内容与步骤1. 连续信号卷积实验(1)选择两个连续信号,如方波信号和三角波信号。
(2)利用示波器观察两个信号的波形。
(3)通过计算机计算两个信号的卷积,并观察卷积结果的波形。
2. 离散信号卷积实验(1)选择两个离散信号,如单位阶跃信号和单位冲激信号。
(2)利用示波器观察两个信号的波形。
(3)通过计算机计算两个信号的卷积,并观察卷积结果的波形。
3. 卷积运算在信号处理中的应用实验(1)信号滤波:选择一个信号,如含噪声的信号,通过卷积运算实现滤波操作,去除噪声。
(2)信号重构:选择一个信号,如被压缩的信号,通过卷积运算实现信号重构,恢复原始信号。
五、实验结果与分析1. 连续信号卷积实验结果通过实验,我们可以观察到连续信号卷积的结果。
信号分析实验报告总结
一、实验目的本次信号分析实验旨在通过MATLAB软件,对连续信号进行采样、重建、频谱分析等操作,加深对信号处理基本理论和方法的理解,掌握信号的时域、频域分析技巧,并学会使用MATLAB进行信号处理实验。
二、实验内容1. 连续信号采样与重建(1)实验内容:以正弦信号为例,验证采样定理,分析采样频率与信号恢复质量的关系。
(2)实验步骤:a. 定义连续信号y(t) = sin(2π×24t) + sin(2π×20t),包含12Hz和20Hz 两个等幅度分量。
b. 分别以1/4、1/2、1/3Nyquist频率对信号进行采样,其中Nyquist频率为最高信号频率的两倍。
c. 利用MATLAB的插值函数对采样信号进行重建,比较不同采样频率下的信号恢复质量。
(3)实验结果与分析:a. 当采样频率低于Nyquist频率时,重建信号出现失真,频率混叠现象明显。
b. 当采样频率等于Nyquist频率时,重建信号基本恢复原信号,失真较小。
c. 当采样频率高于Nyquist频率时,重建信号质量进一步提高,失真更小。
2. 离散信号频谱分析(1)实验内容:分析不同加窗长度对信号频谱的影响,理解频率分辨率的概念。
(2)实验步骤:a. 定义离散信号x[n],计算其频谱。
b. 分别采用16、60、120点窗口进行信号截取,计算其频谱。
c. 比较不同窗口长度对频谱的影响。
(3)实验结果与分析:a. 随着窗口长度的增加,频谱分辨率降低,频率混叠现象减弱。
b. 频率分辨率与窗口长度成反比,窗口长度越长,频率分辨率越高。
3. 调频信号分析(1)实验内容:搭建调频通信系统,分析调频信号,验证调频解调原理。
(2)实验步骤:a. 搭建调频通信系统,包括信号源、调制器、解调器等模块。
b. 产生调频信号,并对其进行解调。
c. 分析调频信号的频谱,验证调频解调原理。
(3)实验结果与分析:a. 调频信号具有线性调频特性,其频谱为连续谱。
信号的分解与合成实验报告
信号的分解与合成实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解信号的分解与合成原理,通过实际操作和观察,掌握信号在时域和频域的特性,以及如何将复杂信号分解为简单的基本信号,并重新合成原始信号。
二、实验原理1、信号的分解任何周期信号都可以用一组正弦函数和余弦函数的线性组合来表示,这就是傅里叶级数展开。
对于非周期信号,可以通过傅里叶变换将其表示为连续频谱。
2、信号的合成基于分解得到的各个频率成分的幅度和相位信息,通过逆过程将这些成分相加,可以合成原始信号。
三、实验设备与环境1、实验设备信号发生器示波器计算机及相关软件2、实验环境安静、无电磁干扰的实验室环境四、实验内容与步骤1、产生周期信号使用信号发生器产生一个周期方波信号,设置其频率和幅度。
2、观察时域波形将产生的方波信号输入示波器,观察其时域波形,记录波形的特点,如上升时间、下降时间、占空比等。
3、进行傅里叶级数分解通过计算机软件对观察到的方波信号进行傅里叶级数分解,得到各次谐波的频率、幅度和相位信息。
4、合成信号根据分解得到的谐波信息,在计算机软件中重新合成信号,并与原始方波信号进行比较。
5、改变信号参数改变方波信号的频率和幅度,重复上述步骤,观察分解与合成结果的变化。
6、非周期信号实验产生一个非周期的脉冲信号,进行傅里叶变换和合成实验。
五、实验结果与分析1、周期方波信号时域波形显示方波具有陡峭的上升和下降沿,占空比固定。
傅里叶级数分解结果表明,方波包含基波和一系列奇次谐波,谐波的幅度随着频率的增加而逐渐减小。
合成的信号与原始方波信号在形状上基本一致,但在细节上可能存在一定的误差,这主要是由于分解和合成过程中的计算精度限制。
2、改变参数的影响当方波信号的频率增加时,谐波的频率也相应增加,且高次谐波的相对幅度减小。
幅度的改变主要影响各次谐波的幅度,而对频率和相位没有影响。
3、非周期脉冲信号傅里叶变换结果显示其频谱是连续的,且在一定频率范围内有能量分布。
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。
信号传输实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着信息技术的飞速发展,信号传输技术在各个领域都发挥着至关重要的作用。
本实验旨在通过一系列的信号传输实验,加深对信号传输基本原理、技术及实际应用的理解。
实验涵盖了模拟信号和数字信号的传输,以及信号调制、解调、滤波等关键环节。
二、实验目的1. 理解信号传输的基本原理和过程。
2. 掌握信号调制、解调、滤波等关键技术。
3. 熟悉模拟信号和数字信号传输的特点及区别。
4. 分析信号传输过程中可能出现的干扰和噪声,并提出相应的解决方法。
三、实验内容1. 模拟信号传输实验(1)实验原理:通过观察示波器上的波形,分析模拟信号的传输过程,包括调制、解调、滤波等环节。
(2)实验步骤:1. 连接实验电路,包括信号发生器、调制器、解调器、滤波器等。
2. 调整信号发生器,产生一定频率和幅度的正弦波信号。
3. 观察调制器输出波形,分析调制效果。
4. 将调制后的信号输入解调器,观察解调效果。
5. 通过滤波器滤除噪声,观察滤波效果。
(3)实验结果与分析:通过实验,我们发现模拟信号在传输过程中容易受到干扰和噪声的影响,导致信号失真。
调制、解调、滤波等环节可以有效提高信号质量,降低干扰和噪声的影响。
2. 数字信号传输实验(1)实验原理:通过观察示波器上的波形,分析数字信号的传输过程,包括编码、解码、传输等环节。
(2)实验步骤:1. 连接实验电路,包括数字信源、编码器、解码器、传输线路等。
2. 调整数字信源,产生一定频率和幅度的数字信号。
3. 观察编码器输出波形,分析编码效果。
4. 将编码后的信号通过传输线路传输。
5. 观察解码器输出波形,分析解码效果。
(3)实验结果与分析:通过实验,我们发现数字信号在传输过程中具有较强的抗干扰能力,能够有效降低噪声的影响。
编码、解码等环节可以提高信号传输的可靠性。
3. 信号调制、解调实验(1)实验原理:通过观察示波器上的波形,分析信号调制、解调过程。
(2)实验步骤:1. 连接实验电路,包括调制器、解调器、滤波器等。
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。
现代信号检测实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握现代信号检测理论的基本原理和方法。
2. 学习利用现代信号处理技术对信号进行检测和分析。
3. 熟悉相关实验设备和软件的使用。
二、实验原理现代信号检测理论是研究信号在噪声干扰下如何进行有效检测的一门学科。
其主要内容包括:信号模型、噪声模型、检测准则、检测性能分析等。
本实验主要针对以下内容进行实验:1. 信号模型:研究正弦信号、方波信号、三角波信号等基本信号模型。
2. 噪声模型:研究高斯白噪声、有色噪声等噪声模型。
3. 检测准则:研究最大似然准则、贝叶斯准则等检测准则。
4. 检测性能分析:研究误检率、漏检率等检测性能指标。
三、实验设备与软件1. 实验设备:示波器、信号发生器、频谱分析仪等。
2. 实验软件:MATLAB、LabVIEW等。
四、实验内容1. 信号模型实验:通过实验观察正弦信号、方波信号、三角波信号等基本信号模型的波形、频谱特性。
2. 噪声模型实验:通过实验观察高斯白噪声、有色噪声等噪声模型的波形、频谱特性。
3. 检测准则实验:通过实验比较最大似然准则、贝叶斯准则等检测准则的性能。
4. 检测性能分析实验:通过实验分析误检率、漏检率等检测性能指标。
五、实验步骤1. 信号模型实验:(1)打开信号发生器,设置信号参数(频率、幅度等)。
(2)使用示波器观察信号波形。
(3)使用频谱分析仪观察信号频谱特性。
2. 噪声模型实验:(1)打开信号发生器,设置噪声参数(方差、功率谱密度等)。
(2)使用示波器观察噪声波形。
(3)使用频谱分析仪观察噪声频谱特性。
3. 检测准则实验:(1)根据信号模型和噪声模型,设计实验方案。
(2)使用MATLAB或LabVIEW等软件实现检测算法。
(3)对比分析最大似然准则、贝叶斯准则等检测准则的性能。
4. 检测性能分析实验:(1)根据实验方案,设置检测参数。
(2)使用MATLAB或LabVIEW等软件进行实验。
(3)分析误检率、漏检率等检测性能指标。
六、实验结果与分析1. 信号模型实验:通过实验观察到了正弦信号、方波信号、三角波信号等基本信号模型的波形、频谱特性,验证了信号模型的理论。
信号_频域分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解信号的频域分析方法及其在信号处理中的应用。
2. 掌握傅里叶变换的基本原理和计算方法。
3. 学习使用MATLAB进行信号的频域分析。
4. 分析不同信号在频域中的特性,理解频域分析在实际问题中的应用。
二、实验原理频域分析是信号处理中一种重要的分析方法,它将信号从时域转换到频域,从而揭示信号的频率结构。
傅里叶变换是频域分析的核心工具,它可以将任何信号分解为不同频率的正弦波和余弦波的线性组合。
三、实验内容及步骤1. 信号生成与傅里叶变换- 使用MATLAB生成一个简单的正弦波信号,频率为50Hz,采样频率为1000Hz。
- 对生成的正弦波信号进行傅里叶变换,得到其频谱图。
2. 频谱分析- 分析正弦波信号的频谱图,观察其频率成分和幅度分布。
- 改变正弦波信号的频率和幅度,观察频谱图的变化,验证傅里叶变换的性质。
3. 信号叠加- 将两个不同频率的正弦波信号叠加,生成一个复合信号。
- 对复合信号进行傅里叶变换,分析其频谱图,验证频谱叠加原理。
4. 窗函数- 使用不同类型的窗函数(如矩形窗、汉宁窗、汉明窗等)对信号进行截取,观察窗函数对频谱的影响。
- 分析不同窗函数的频率分辨率和旁瓣抑制能力。
5. 信号滤波- 设计一个低通滤波器,对信号进行滤波处理,观察滤波器对信号频谱的影响。
- 分析滤波器对信号时域和频域特性的影响。
6. MATLAB工具箱- 使用MATLAB信号处理工具箱中的函数,如`fft`、`ifft`、`filter`等,进行信号的频域分析。
- 学习MATLAB工具箱中的函数调用方法和参数设置。
四、实验结果与分析1. 正弦波信号的频谱分析实验结果显示,正弦波信号的频谱图只有一个峰值,位于50Hz处,说明信号只包含一个频率成分。
2. 信号叠加的频谱分析实验结果显示,复合信号的频谱图包含两个峰值,分别对应两个正弦波信号的频率。
验证了频谱叠加原理。
3. 窗函数对频谱的影响实验结果显示,不同类型的窗函数对频谱的影响不同。
硕士信号处理实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着信息技术的飞速发展,数字信号处理(DSP)技术已成为通信、图像处理、语音识别等领域的重要工具。
本实验旨在通过一系列实验,加深对数字信号处理基本原理和方法的理解,提高实际应用能力。
二、实验目的1. 理解数字信号处理的基本概念和原理。
2. 掌握常用信号处理算法的MATLAB实现。
3. 培养分析和解决实际问题的能力。
三、实验内容本实验共分为五个部分,具体如下:1. 离散时间信号的基本操作(1)实验目的:熟悉离散时间信号的基本操作,如加法、减法、乘法、除法、延时、翻转等。
(2)实验步骤:- 使用MATLAB生成两个离散时间信号。
- 对信号进行基本操作,如加法、减法、乘法、除法、延时、翻转等。
- 观察并分析操作结果。
2. 离散时间系统的时域分析(1)实验目的:掌握离散时间系统的时域分析方法,如单位脉冲响应、零状态响应、零输入响应等。
(2)实验步骤:- 使用MATLAB设计一个离散时间系统。
- 计算系统的单位脉冲响应、零状态响应和零输入响应。
- 分析系统特性。
(1)实验目的:掌握离散时间信号的频域分析方法,如快速傅里叶变换(FFT)、离散傅里叶变换(DFT)等。
(2)实验步骤:- 使用MATLAB生成一个离散时间信号。
- 对信号进行FFT和DFT变换。
- 分析信号频谱。
4. 数字滤波器的设计与实现(1)实验目的:掌握数字滤波器的设计与实现方法,如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器等。
(2)实验步骤:- 使用MATLAB设计一个低通滤波器。
- 使用窗函数法实现滤波器。
- 对滤波器进行性能分析。
5. 信号处理在实际应用中的案例分析(1)实验目的:了解信号处理在实际应用中的案例分析,如语音信号处理、图像处理等。
(2)实验步骤:- 选择一个信号处理应用案例。
- 分析案例中使用的信号处理方法。
- 总结案例中的经验和教训。
四、实验结果与分析1. 离散时间信号的基本操作实验结果表明,离散时间信号的基本操作简单易懂,通过MATLAB可以实现各种操作,方便快捷。
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。
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实验1 常用信号的分类与观察1、实验内容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atKe 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atke 函数的波形。
通过示波器测量输出信号波形,测量atke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 e jK wt e K e K e K t f t t t jw 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)t2、实验过程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,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,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、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。
4、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。
5、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。
6、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。
3、实验数据1、指数2.正弦3.指数衰减正弦4.1.复指数衰减正弦信号4.2.复指数衰减正弦信号5. Sa(t)信号6.钟形信号(高斯函数)7.脉冲信号4、实验结果分析与思考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;答:1)指数信号当0>α时,为指数递增信号; 当0<α时,为指数递减信号; 当0=α时,)(t f 等于常数。
波形如图1-4所示2)正弦信号正弦信号的表达式为)cos()(ϕω+=t A t f (1-2-1)式中:A 为振幅;ϕ为初相角;ω为角频率。
正弦信号为周期信号,其周期ωπ2=T 。
其波形图如图1-3所示3)指数衰减正弦信号指数衰减正弦信号随着t 的增大f(t)越来越小,呈指数衰减4)复指数信号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) Sa (t )信号:其表达式为ttt 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:图 1-3图 1-46) 钟形信号(高斯函数):其表过式为2)()(τt Eet 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)t2、 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 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。
答:复指数信号虚部(余弦)(正频率),复指数信号实部(正弦)(正频率),方向相反;复指数信号虚部(余弦)(负频率),复指数信号实部(正弦)(负频率),方向相同。
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;答:指数信号K=1.508; a=-3.4784497正弦信号K=1.7285; w=16.89028;指数衰减正弦信号峰峰值=3.281复指数衰减正弦信号观察(负频率信号)Sa(t)信号峰峰值=1.5钟形信号E=1.398;τ=68ms脉冲信号峰峰值=4.14实验2 信号的基本运算单元1、实验内容在“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。
2、实验过程在下面实验中,按1.3节设置信号产生器的工作模式为11。
1、 加法器特性观察: 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 +=通过信号选择键1使对应的 “信号A 组”的输出为270Hz 信号(A 组输出信号指示灯为000101),通过信号选择键2使对应的 “信号B 组”的输出为2160Hz 信号(B 组输出信号指示灯为000110)。
用短路连线器将模拟信号A 、B 组的输出信号送入加法器的X1、X2输入端,用示波器观察输出端Y 的波形。
2、 减法器特性观察: 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 -=通过信号选择键1使对应的“信号A 组”的输出为全波检滤信号(A 组输出信号指示灯为010000),通过信号选择键2使对应的“信号B 组”为半波检波信号(B 组输出信号指示灯为010001)。
用短路连线器将模拟信号A 、B 组的输出信号送入减法器的X1、X2输入端,用示波器观察输出端Y 的波形。
3、 倍乘器特性观察: 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 ⋅=2通过信号选择键1使对应的 “信号A 组”的输出信号为2160Hz 的正弦信号(A 组输出信号指示灯为000110)。
用短路连线器将信号A 组的输出信号送入倍乘器的X 输入端,观察输出端Y 的波形。
4、反相器特性观察: 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 -=通过信号选择键1使对应的 “信号A 组”的输出信号为2160Hz 的正弦信号(A 组输出信号指示灯为000110)。
用短路连线器将信号A 组的输出信号送入反相器的X 输入端,观察输出端Y 的波形相位与输入波形的相位关系。
5、积分器特性观察: 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 RC Y )(1 通过信号选择键1使对应的“信号A 组”的输出为连续正负脉冲对信号(A 组输出信号指示灯为001101)。
用短路连线器将信号A 组的输出信号送入积分器的X 输入端,观察输出端Y 的波形与输入波形的关系。
6、微分器特性观察: 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 )(=通过信号选择键使对应的“信号A 组”的输出依次为连续正负脉冲信号(A 组输出信号指示灯为001001)、间隔正负脉冲信号(A 组输出信号指示灯为001101)、正负指数衰减冲击信号(A 组输出信号指示灯为001110)、锯齿信号(A 组输出信号指示灯为010010)。
用短路连线器将信号A 组的输出信号送入微分器的X 输入端,观察输出端Y 的波形与输入波形的关系。
3、实验数据✧ 加法器 000101 270Hz 正弦信号000110 2160Hz 正弦信号✧ 减法器 010000 全波检波信号010001 半波检波信号✧倍乘器 000110 2160Hz正弦信号✧反向器 000110 2160Hz正弦信号✧积分器 001101 间隔正负脉冲信号✧微分器 001001 连续正负脉冲信号001101 间隔正负脉冲信号001110 正负指数衰减冲击串信号 010010 锯齿信号1.实验结果分析及思考常用信号运算单元:常用运算单元的运算特点:➢加法器:两个信号相加,就是两个信号的时间函数相加,反映在波形上则是将相同时刻对应的函数值相加。