华中科技大学信号实验报告
信号实训报告总结
一、实训目的本次信号实训旨在通过模拟和实验，加深我们对信号传输、处理与接收原理的理解，提高实际操作能力，培养团队协作精神。
实训内容涵盖了信号的产生、传输、调制、解调、滤波等基本环节，使我们对信号处理系统的基本原理有了更深入的认识。
二、实训内容1. 信号的产生与传输实训中，我们学习了正弦波、方波、三角波等基本信号的产生方法，掌握了信号发生器的基本操作。
通过实验，我们了解了信号在传输过程中的衰减、干扰等问题，以及如何通过放大器、滤波器等设备改善信号质量。
2. 信号的调制与解调实训中，我们学习了模拟调制和数字调制的基本原理，包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等调制方式。
通过实验，我们掌握了调制和解调的基本步骤，以及如何根据实际需求选择合适的调制方式。
3. 信号的滤波与恢复实训中，我们学习了滤波器的基本原理和分类，包括低通、高通、带通和带阻滤波器。
通过实验，我们掌握了滤波器的参数设置和性能分析，以及如何根据信号特点选择合适的滤波器。
4. 信号接收与处理实训中，我们学习了信号接收的基本原理，包括天线、放大器、解调器等设备的作用。
通过实验，我们了解了信号接收过程中的干扰、噪声等问题，以及如何通过抗干扰技术提高信号接收质量。
三、实训过程1. 实验准备在实训开始前，我们首先了解了实训设备的性能和操作方法，熟悉了实验原理和步骤。
在指导老师的帮助下，我们制定了详细的实验方案，明确了实验目标。
2. 实验操作在实验过程中，我们严格按照实验步骤进行操作，注意观察实验现象，记录实验数据。
在遇到问题时，及时与指导老师沟通，寻求帮助。
3. 数据分析实验结束后，我们对实验数据进行整理和分析，通过图表等形式展示实验结果。
根据实验数据，我们对实验现象进行了深入分析，总结了实验经验。
四、实训结果1. 通过本次实训，我们对信号传输、处理与接收原理有了更深入的认识，掌握了信号处理系统的基本操作。
2. 实验过程中，我们学会了如何根据实际需求选择合适的调制方式、滤波器等设备，提高了信号处理能力。
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电气学科大类2007 级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名：徐浩泽学号：U200712294专业班号：电气提高班指导教师：何俊佳日期：实验成绩：评阅人：实验评分表目录《信号与控制综合实验》课程 (1)实验报告 (1)(基本实验一:信号与系统基本实验) (1)实验项目 (3)说明： (3)实验一常用信号的观察 (3)一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)三、实验内容 (3)四、实验设备 (3)五、实验步骤 (3)六、实验报告 (4)实验三非正弦周期信号的分解与合成 (6)一、实验目的 (6)二、实验原理 (6)三、实验内容 (6)四、实验设备 (7)五、实验步骤 (7)六、实验报告 (8)七、实验思考题 (9)实验六低通、高通、带通、带阻滤波器间的变换 (10)一、实验目的 (10)二、实验原理 (10)三、实验内容 (10)四、实验设备 (10)五、实验步骤 (11)六、实验报告 (11)七、实验思考题 (13)实验七信号的采样与恢复实验 (14)一、实验目的 (14)二、实验原理 (14)三、实验内容 (15)四、实验设备 (15)五、实验步骤 (15)六、实验报告 (16)实验八调制与解调实验 (19)一、实验目的 (19)二、实验原理 (19)三、实验内容 (20)四、实验设备 (21)五、实验步骤 (21)七、实验思考题 (23)实验项目说明：实验报告中的实验目的、原理、内容、设备、步骤摘自《华中科技大学电气与电子工程学院实验教学中心信号与控制综合实验指导书》，并根据实际试验情况略有改动。
实验一常用信号的观察一、实验目的学习函数发生器和示波器的使用。
二、实验原理数字式示波器可以观察周期信号以及非周期信号的波形。
三、实验内容1、观察常用的信号，如：正弦波、方波、三角波、锯齿波。
2、用示波器测量信号，读取信号的幅度和频率。
四、实验设备1、函数发生器1台2、数字示波器1台五、实验步骤1、接通函数发生器的电源。
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2012 级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名学号U2012 专业班号电气12 同组者1 学号U2012指导教师日期实验成绩评阅人实验评分表目录1实验一、常用信号的观察 (1)2实验二、零输入相应、零状态响应及完全响应 (4)3实验五、无源滤波器与有源滤波器 (9)4实验六、LPF、HPF、BPF、BEF间的变换 (18)5实验七、信号的采样与恢复 (25)6实验八、调制与解调 (30)7思考与体会 (31)8参考文献 (39)1 实验一常见信号的观察1.1任务和目标了解常见信号的波形和特点。
了解常见信号有关参数的测量，学会观察常见信号组合函数的波形。
学会使用函数发生器和示波器，了解所用仪器原理与所观察信号的关系。
掌握基本的误差观赏和分析方法。
1.2原理分析描述信号的方法有很多种，可以用数学表达式（时间的函数），也可以用函数图形（信号的波形）。
信号可以分为周期信号和非周期信号两种。
普通示波器可以观察周期信号，具有暂态拍摄功能的示波器可以观察到非周期信号的波形。
目前，常用的数字示波器可以非常方便地观察周期信号及非周期信号的波形。
1.3实验方案（1）观察常用的正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号及一些组合函数的波形。
（2）用示波器测量信号，读取信号的幅值和频率。
1.4具体实现（1）接通函数发生器电源。
（2）调节函数发生器选择不同频率、不同波形输出。
（3）用数字示波器观察各发生器输出函数波形、幅值、频率等特性。
1.5实验结果（1）正弦信号观察与测量，波形如图1-1所示。
图1-1 正弦波示波器测量显示，该正弦波的幅值为A=V p-p/2=2.08V/2=1.04V 频率为f=1.000kHz 函数可表示为：y=1.04sin(2kπt) V（2）方波的观察与测量，波形如图1-2所示。
图1-2方波的幅值为A=V p-p/2=2.08V/2=1.04V 频率f=1.000kHz函数可以表示为t 4 ωt1ωt1ωtπ其中，Um=A=1.04V ω=2πf=2kπ3、三角波的观察与测量，波形如图1-3所示。
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2012 级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名学号U2012 专业班号电气12同组者1 学号U2012 专业班号电气12指导教师日期实验成绩评阅人1实验评分表2目录1实验一、常用信号的观察 (1)2实验二、零输入相应、零状态响应及完全响应 (4)3实验五、无源滤波器与有源滤波器 (9)4实验六、LPF、HPF、BPF、BEF间的变换 (18)5实验七、信号的采样与恢复 (25)6实验八、调制与解调 (30)7思考与体会 (31)8参考文献 (39)31 实验一常见信号的观察1.1任务和目标了解常见信号的波形和特点。
了解常见信号有关参数的测量，学会观察常见信号组合函数的波形。
学会使用函数发生器和示波器，了解所用仪器原理与所观察信号的关系。
掌握基本的误差观赏和分析方法。
1.2原理分析描述信号的方法有很多种，可以用数学表达式（时间的函数），也可以用函数图形（信号的波形）。
信号可以分为周期信号和非周期信号两种。
普通示波器可以观察周期信号，具有暂态拍摄功能的示波器可以观察到非周期信号的波形。
目前，常用的数字示波器可以非常方便地观察周期信号及非周期信号的波形。
1.3实验方案（1）观察常用的正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号及一些组合函数的波形。
（2）用示波器测量信号，读取信号的幅值和频率。
1.4具体实现4（1）接通函数发生器电源。
（2）调节函数发生器选择不同频率、不同波形输出。
（3）用数字示波器观察各发生器输出函数波形、幅值、频率等特性。
1.5实验结果（1）正弦信号观察与测量，波形如图1-1所示。
图1-1 正弦波示波器测量显示，该正弦波的幅值为A=V p-p/2=2.08V/2=1.04V频率为f=1.000kHz 函数可表示为：y=1.04sin(2kπt) V（2）方波的观察与测量，波形如图1-2所示。
56图1-2方波的幅值为 A=V p-p/2=2.08V/2=1.04V 频率 f=1.000kHz 函数可以表示为U (t )=4Um(sinωt+13 sin3ωt+15 sin5ωt−⋯)π其中，Um=A=1.04V ω=2πf=2kπ 3、三角波的观察与测量，波形如图1-3所示。
数字信号处理实验报告1
《数字信号处理》实验报告实验一：数字低通、高通滤波器实验实验二：数字带通、带阻滤波器实验系别：信息科学与技术系专业班级：电子信息工程0902班学生姓名：王俊知(053)同组学生：成绩：指导教师：刘海龙（实验时间：20年月日——20年月日）华中科技大学武昌分校实验一数字低通、高通滤波器实验1、实验目的使学生了解和熟悉软件Matlab的使用，了解数字低通、高通滤波器零极点的作用及数字低通、高通滤波器的幅频特性和相频特性。
使学生熟悉整数型滤波器的设计。
2、实验内容与步骤1、在计算机上运行Matlab软件，根据滤波器的参数，用Matlab软件设计出数字低通、高通滤波器、画出数字低通、高通滤波器的幅频特性和相频特性的程序，或按照范例程序进行修改，运行程序，观察滤波器的零极点分布图、幅频特性和相频特性图。
2、改变滤波器的零极点分布，再运行程序，观察幅频特性和相频特性的不同，滤波器的通带有什么改变。
3、再次修改程序，输入数字信号，使其通过滤波器，并画出输入、输出滤波器的数字信号波形，运行程序。
观看输入、输出滤波器的数字信号波形，仔细观察其区别。
3、实验设备1、实验场所：信息科学与技术系实验室机房。
2、硬件设备：计算机若干（由学生人数定）。
3、实验软件：Matlab。
整系数低通滤波器程序如下：clear all;clc;close all;m=10;for i=1:m+1if i==1B(i)=1;elseif i==m+1B(i)=-1;else B(i)=0;endendendA=[1,-1];N=8192;[H,f]=freqz(B,A,N);plot(f*25/pi,abs(H));grid;figure,plot(f*25/pi,angle(H));grid;figure,zplane(B,A);k=0:N-1;f=2*k/N;load('C:\MATLAB7\work\RawData.mat');x=rawdata(1,1:N);w=filter(B,A,x);figure;plot(x);title('输入信号');figure;plot(w);title('输出信号');滤波器的幅频特性和相频特性曲线、零极点分布、输入、输出滤波器的数字信号波形图：整系数高通滤波器程序如下：clear all;clc;close all;m=10;for i=1:m+1if i==1B(i)=1;elseif i==m+1B(i)=-1;else B(i)=0;endendendA=[1,1];N=8192;[H,f]=freqz(B,A,N);plot(f*25/pi,abs(H));grid;figure,plot(f*25/pi,angle(H));grid;figure,zplane(B,A);k=0:N-1;f=2*k/N;load('C:\MATLAB7\work\RawData.mat');x=rawdata(1,1:N);w=filter(B,A,x);figure;plot(x);title('输入信号');figure;plot(w);title('输出信号');滤波器的幅频特性和相频特性曲线、零极点分布、输入、输出滤波器的数字信号波形图：改变参数clear all;clc;close all;m=11;for i=1:m+1if i==1B(i)=1;elseif i==m+1B(i)=1;else B(i)=0;endendendA=[1,1];N=8192;[H,f]=freqz(B,A,N);plot(f*25/pi,abs(H));grid;figure,plot(f*25/pi,angle(H));grid; figure,zplane(B,A);k=0:N-1;f=2*k/N;load('C:\MATLAB7\work\RawData.mat'); x=rawdata(1,1:N);w=filter(B,A,x);figure;plot(x);title('输入信号'); figure;plot(w);title('输出信号');正负120度零点抵消程序如下：clear all;clc;close all;m=24;for i=1:m+1if i==1B(i)=1;elseif i==m+1B(i)=-1;else B(i)=0;endendendA=[1,1,1];N=8192;[H,f]=freqz(B,A,N);plot(f*25/pi,abs(H));grid;figure,plot(f*25/pi,angle(H));grid;figure,zplane(B,A);k=0:N-1;f=2*k/N;load('C:\MATLAB7\work\RawData.mat');x=rawdata(1,1:N);w=filter(B,A,x);figure;plot(x);title('输入信号');figure;plot(w);title('输出信号');滤波器的幅频特性和相频特性曲线、零极点分布、输入、输出滤波器的数字信号波形图：正负60度零点抵消程序如下：clear all;clc;close all;m=24;for i=1:m+1if i==1B(i)=1;elseif i==m+1B(i)=-1;else B(i)=0;endendendA=[1,-1,1];N=8192;[H,f]=freqz(B,A,N);plot(f*25/pi,abs(H));grid;figure,plot(f*25/pi,angle(H));grid;figure,zplane(B,A);k=0:N-1;f=2*k/N;load('C:\MATLAB7\work\RawData.mat');x=rawdata(1,1:N);w=filter(B,A,x);figure;plot(x);title('输入信号');figure;plot(w);title('输出信号');滤波器的幅频特性和相频特性曲线、零极点分布、输入、输出滤波器的数字信号波形图：实验二数字带通、带阻滤波器实验1、实验目的使学生了解数字带通、带阻滤波器设计原理及数字带通、带阻滤波器的幅频特性和相频特性。
华中科技大学通信工程专业实习报告
目录一．绪言二．实习内容记述2.1实习时间2.2实习单位2.3实习地点2.4实习目的2.5导师简介2.6实习详述三．专题内容分析3.1移动通信技术演进专题3.1.1 第三代移动通信系统（3G）3.1.2 第四代移动通信系统（4G）3.1.3 3G向4G演化的原因3.1.4 3G与4G的比较3.1.5 3G向4G演化的路径3.1.6 第五代移动通信的提出3.1.7 第五代移动通信的特点3.1.8 5G中可能涉及的核心技术3.2 HAPS技术在5G通信中的应用专题3.2.1高空平流层平台站3.2.2 HAPS的优势3.2.3 HAPS的研究现状3.2.4 功率分配策略3.2.5 低仰角区的性能分析四．学习收获、总结五．对实习工作的改进意见一．绪言二零一三年暑期（7月8日——7月21日），我们小组在葛##老师的指导下在他工作的实验室进行了为期两周的生产实习。
对于一名电子与信息工程系通信工程专业的本科生来说，这样的专业实习是我们专业学习的重要组成部分，我们都给予了非常高的重视。
在这两周的实习生活中，我们以初步了解第五代移动通信（5G）为主要目的，在##学长的指导下，通过收集并阅读相关论文，查阅最新新闻资料，整合搜集的资料撰写综述性的论文来达到这一目的。
加深了对专业课程所学知识的印象，达到了理论联系实际的作用；同时对通信领域比较前沿的技术有了一点点感知，对自己所处的领域有了更多真切的触碰，提高了继续学习的兴趣。
收获颇丰，受益匪浅。
实习过程中，我们小组查阅大量资料，完成了一篇移动通信技术演进方面的综述性论文；并且在##学长的分配布置下，每位成员就第五代移动通信某一技术方面完成了一篇综述性论文，这些内容都将在后面的报告中作相当详细的记载和说明。
二．实习内容记述2.1实习时间2013年7月8日——2013年7月21日2.2实习单位电子与信息工程系通信探测研究所2.3实习地点华中科技大学西校区（紫菘百惠园旁边）通信探测研究所2.4实习目的作为信息大类各专业的一个重要分支，我所在的通信工程专业以通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用为主，与国民经济各部门和国防工业中通信技术的开发、应用息息相关，而第五代移动通信（5G）作为通信领域一个很有前景的研究方向，它的出现和成熟必将给国民经济和通信技术带来全方位的体验和革新。
信号与系统实验报告华中科技大学HUST
信号与系统实验报告通信1206班U201213696马建强实验一信号的时域基本运算一、实验目的1.掌握时域内信号的四则运算基本方法；2.掌握时域内信号的平移、反转、倒相、尺度变换等基本变换；3.注意连续信号与离散信号在尺度变换运算上区别。
二、实验原理信号的时域基本运算包括信号的相加（减）和相乘（除）。
信号的时域基本变换包括信号的平移（移位）、反转、倒相以及尺度变换。
(1)相加（减）:xtxtxt1xnx1nx2n2(2)相乘:xtx1tx2txnx1nx2n(3)平移（移位）:xtxtt0t00时右移，t00时左移xnxnNN0时右移，N0时左移(4)反转：xtxtxnxn(5)倒相：xtxtxnxn(6)尺度变换:xtxata1时尺度压缩，a1时尺度拉伸，a0时还包含反转xnxmnm取整数m1时只保留m整数倍位置处的样值，m1时相邻两个样值间插入m1个0，m0时还包含反转三、实验结果1、连续时间信号时域的基本运算（1）、相加（减）:xtx1tx2txnx1nx2n实验图形：理论计算：x1(t)=sint,x2(t)=costx(t)=x1(t)+x2(t)=sint+cost=2sin(t+/4)验证：理论计算与实验结果满足得很好。
(2)、相乘实验图形理论计算x1(t)=sint,x2(t)=costx(t)=x1(t)*x2(t)=sint*cost=sin(2t)/2验证：理论计算与实验结果满足得很好。
（3）、平移（移位）:xtxtt0t00时右移，t00时左移验证：由理论得x(t)=sin(2*pi*(t-1)，而上图x（t）向右平移了一个单位，满足该表达式，故得证。
（4）反转X(t)=sin(2*pi*t)验证：由理论得x(t)=sin(2*pi*(-t))=-sin(2*pi*t)，而上图x（t）满足该表达式，故得证。
（5）倒相X(t)=sin(2*pi*t),验证：由理论得x(t)=-sin(2*pi*t)，而上图x（t）满足该表达式，故得证。
AD835应用
华中科技大学信号与控制综合实验报告专业：电气工程及其自动化班级：电气0612班日期：2008/10/7实验组别：第一组第一次实验指导老师：
学生姓名：王璠学号： 012006019801 分数：
图1.正弦波幅度调制与解调
图35的基本连接
为信号输入端，为信号输出端，W 和Z 之间的电阻网络起微调电2.AD8W
图4.低通滤波器的频率响应
四、实验步骤及波形记录
调节函数信号发生器，输出频率为500Hz，幅值为1V的正弦波，作为调制信号，接至实验电路的调制信号输入端；运行AD9851驱动程序，使之输出频率为的正弦波，作为载波信号，
接至实验电路的载波信号输入端（两路）
3.电路后级输出有比较大的直流分量。
最初确定的实验方案中，信号输入部分和各级之调节反馈电阻或输出端串电阻等方式使电路达到最佳性能。
AD835内部的基本电路单元也datasheet 中没有给出其带容性负载定合适电容值的方法，在两级AD835之间尝试了104，334，106，2200u 等电容值，发现第直接耦合方式，导致后级有较大的直流分量输出。
此问题有待进一步研究。
间均有设计有隔直电容。
但实际调试时发现高速运放带容性负载时性能比较特殊，需要通过是高速运放，但的特性，由于经验不足，找不到一个确二级AD835的输入端均被拉低，随容值的增大，被拉低的电平有减小趋势。
最终电路采用
附录
附图1.调制与解调电路原理图
附图2.AD9851原理图
附图3.调制与解调电路
附图4.AD9851号产生电路
信。
华中科技大学-信号与系统创新实验
方波—三角波—正弦波函数信号发生器实验原理：方波发生电路的工作原理图3 由555定时器组成的多谐振荡器利用555与外围元件构成多谐振荡器，来产生方波的原理。
用555定时器组成的多谐振荡器如图3所示。
接通电源后，电容C2被充电，当电容C2上端电压Vc升到2Vcc/3时使555第3脚V0为低电平，同时555内放电三极管T导通，此时电容C2通过R3、Rp放电，Vc下降。
当Vc下降到Vcc/3时，V0翻转为高电平。
电容器C2放电所需的时间为t pL= ( R3 +Rp) C2ln2(3-1) 当放电结束时，T截止，Vcc将通过R1、R3、Rp 向电容器C2充电，Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3所需的时间为t pH= (R1+R3+ Rp) C2ln2=0.7( R1+R3+ Rp) C2(3-2)当Vc上升到2Vcc/3时，电路又翻转为低电平。
如此周而复始，于是，在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。
电路的工作波形如图4，其震荡频率为f=1/（t pL+t pH）=1.43/(R1+2R3+2Rp) C2(3-3)图4 由555定时器组成的多谐振荡器工作波形方波--三角波转换电路的工作原理图5 积分电路产生三角波RC积分电路是一种应用比较广泛的模拟信号运算电路。
在自动控制系统中，常用积分电路作为调节环节。
此外，RC积分电路还可以用于延时、定时以及各种波形的产生或变换。
由555定时器组成的多谐振荡器输出的方波经C4耦合输出，如图5所示为RC积分电路，再经R与C积分，构成接近三角波。
其基本原理是电容的充放电原理。
三角波--正弦波转换电路的工作原理图6 三角波产生正弦波原理图原理：采用低通滤波的方法将三角波变换为正弦波。
设计要求1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
2．输出波形：方波、三角波、正弦波；3．频率范围：在50－1000Hz范围内可调；设计内容a．选取所需的元件及其参数b．使用PSpice进行仿真c．在面包板上搭建信号产生及变换电路，进行试验，获取实验波形。
华中科技大学信号与系统综合实验报告(电气版)
电气学科大类10 级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名学号专业班号同组者学号专业班号指导教师何俊佳日期2012年12月7日实验成绩评阅人实验评分表目录一、实验内容 (4)（一）实验三非正弦信号的分解与合成 (4)（二）实验五无源与有源滤波器 (12)（三）实验六低通高通带通带阻滤波器之间的变换 (20)（四）实验七信号的采样与恢复实验 (26)（五）实验八调制与解调实验 (37)（六）实验九不同阶数相同类型滤波器的滤波效果 (40)二、实验总结 (52)三、实验心得与体会 (53)四、参考文献 (54)实验内容 实验三一、实验原理对于一个非正弦的周期性信号，都可以利用傅里叶分解将其分解为频率、幅值、相位各不相同的个个正弦信号的叠加。
本次实验通过对其中一些特殊的非正弦周期信号的研究来认识傅里叶变换的作用。
二、实验电路分析图 3-1对于如上图形，我们对于任意一个周期信号，将其分别利用低通滤波器和相应的带通滤波器，分解为各个频率的谐波分量。
然后通过加法器，选择某些频率的谐波进行叠加，观察波形，并分析所得波形的性质。
三、实验仿真在实验之前，先利用Matlab 对于实验中所要分解的波形进行仿真，并对于理想情况下的分解和实际情况下的分解作比较，分析实验结果。
方波分解的代码如下：t=-3*pi:pi/100000:3*pi;y=square(2*pi*50*t,50);f1=4*sin(2*pi*50*t)/pi;f2=4*sin(6*pi*50*t)/(pi*3);f3=4*sin(10*pi*50*t)/(pi*5);f4=4*sin(14*pi*50*t)/(pi*7);subplot(321),plot(t,y);grid onaxis([-0.05 0.05 -1.5 1.5]);subplot(322),plot(t,f1);grid onaxis([-0.05 0.05 -1.5 1.5]);subplot(323),plot(t,f2);grid onaxis([-0.05 0.05 -1.5 1.5]);subplot(324),plot(t,f3);grid onaxis([-0.05 0.05 -1.5 1.5]);subplot(325),plot(t,f4);grid onaxis([-0.05 0.05 -1.5 1.5]);仿真的结果如下图：图3-2我们可以发现基波的幅值甚至超过了原方波，而且高次谐波随着次数的增高幅值减少。
华中科技大学-信号与系统实验报告材料
2012级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名学号U2012专业班号电气12同组者1学号U2012专业班号电气12指导教师日期实验成绩评阅人实验评分表目录1实验一、常用信号的观察 (1)2实验二、零输入相应、零状态响应及完全响应 (4)3实验五、无源滤波器与有源滤波器 (9)4实验六、LPF、HPF、BPF、BEF间的变换 (18)5实验七、信号的采样与恢复 (25)6实验八、调制与解调 (30)7思考与体会 (31)8参考文献 (39)1 实验一常见信号的观察1.1任务和目标了解常见信号的波形和特点。
了解常见信号有关参数的测量，学会观察常见信号组合函数的波形。
学会使用函数发生器和示波器，了解所用仪器原理与所观察信号的关系。
掌握基本的误差观赏和分析方法。
1.2原理分析描述信号的方法有很多种，可以用数学表达式（时间的函数），也可以用函数图形（信号的波形）。
信号可以分为周期信号和非周期信号两种。
普通示波器可以观察周期信号，具有暂态拍摄功能的示波器可以观察到非周期信号的波形。
目前，常用的数字示波器可以非常方便地观察周期信号及非周期信号的波形。
1.3实验方案（1）观察常用的正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号及一些组合函数的波形。
（2）用示波器测量信号，读取信号的幅值和频率。
1.4具体实现（1）接通函数发生器电源。
（2）调节函数发生器选择不同频率、不同波形输出。
（3）用数字示波器观察各发生器输出函数波形、幅值、频率等特性。
1.5实验结果（1）正弦信号观察与测量，波形如图1-1所示。
图1-1 正弦波示波器测量显示，该正弦波的幅值为A=V p-p/2=2.08V/2=1.04V 频率为f=1.000kHz 函数可表示为：y=1.04sin(2kπt) V（2）方波的观察与测量，波形如图1-2所示。
图1-2方波的幅值为A=Vp-p/2=2.08V/2=1.04V 频率f=1.000kHz函数可以表示为U(t)=4Um(sinωt+13sin3ωt+15sin5ωt−⋯)π其中，Um=A=1.04V ω=2πf=2kπ3、三角波的观察与测量，波形如图1-3所示。
华中科技大学信号实验报告
电气学科大类2010 级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验) 姓名王松华学号U201011770专业班号电气1001班同组者1 黄晨辉学号U201011781专业班号电气1001班指导教师日期2012.12.5实验成绩评阅人实验评分表A组实验实验编号名称/内容实验分值评分实验一常用信号观察 5实验二零输入、零状态及完全响应 5B组实验实验名称/内容实验分值评分实验五无源与有源滤波器10实验六低通、高通、带通、带阻滤波器间的转换10实验七信号的采样与恢复试验15实验八调制与解调实验15C组（创新性）实验实验名称/内容实验分值评分波形的产生与30教师评价意见总分目录第一部分正文 (5)实验一常用信号观察 (5)一、实验目的： ....................................................................................................................二、实验原理： ....................................................................................................................四、实验设备： ....................................................................................................................五、实验步骤： ....................................................................................................................六、实验结果： .................................................................................................................... 实验二零输入、零状态以及全响应 . (9)一、实验目的： ....................................................................................................................二、实验原理： ....................................................................................................................三、实验内容： ....................................................................................................................四、实验设备： ....................................................................................................................五、实验步骤： ....................................................................................................................六、实验结果： ....................................................................................................................七、结果分析： ....................................................................................................................八、思考题： ........................................................................................................................ 实验五无源与有源滤波器 . (13)一、实验目的 ........................................................................................................................二、实验原理 ........................................................................................................................三、实验设备： ....................................................................................................................四、实验步骤： ....................................................................................................................五、实验结果 ........................................................................................................................六、结果分析 ........................................................................................................................ 实验六低通、高通、带通、带阻滤波器间的变换 .. (20)一、实验目的 ........................................................................................................................二、实验原理 ........................................................................................................................三、实验设备 ........................................................................................................................四、实验步骤 ........................................................................................................................五、实验结果 ........................................................................................................................六、实结果分析 .................................................................................................................... 实验七信号的采样与恢复实验 . (27)一、实验目的 ........................................................................................................................二、实验原理 ........................................................................................................................四、实验步骤 ........................................................................................................................五、实验结果 ........................................................................................................................实验八：调制与解调实验 (35)一、实验目的 ........................................................................................................................二、实验原理 ........................................................................................................................三、实验设备 ........................................................................................................................四、实验步骤 ........................................................................................................................五、实验结果 ........................................................................................................................六、实验结果分析 ................................................................................................................实验九：信号的产生与变换 (39)一、实验目的........................................................................................................................二、实验原理........................................................................................................................三、实验设备........................................................................................................................四、实验步骤........................................................................................................................五、实验结果........................................................................................................................六、实验结果分析................................................................................................................ 第二部分实验总结.. (48)第四部分参考文献 (49)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。
华中科技大学 自动控制实验报告
电气学科大类级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名学号U 专业班号同组者1 学号U 专业班号同组者2 学号专业班号指导教师日期实验成绩评阅人实验评分表注：在实验11测完三个状态之后，由于所连接的电路中接线不稳定，不能得出正确的实验结果，然后和旁边的赵宇尘，张亚然一组测的后面的调节时间和上升时间。
在验收的时候已经经过实验老师的同意，实验图是彩色的，在实验报告中我和一组也会尽详细的把实验原理和分析描述清楚。
实验十一二阶系统的模拟与动态性能研究一、实验原理典型的二阶系统可以用方框图表示为：其闭环传递函数为：Φ(S)=G(S)1+G(S)=KTs²+s+k= ωn2s²+2ξsωn+ωn2其中，ζ=2√KT 为系统的阻尼比；ωn=√KT为系统的阻尼自然频率。
RCs1--2RRR2+RCs1-R(s)C(s)+++-图11.2 二阶系统模拟电路图系统框图C(s) R(s)=−2R2C2s2+2Cs(R+R2)+2=−2R2C2s2+2(R+R2)R2C s+2R2C2在此处键入公式。
二、实验目的：掌握典型二阶系统的动态性能测试方法。
通过实验和理论分析计算的比较，研究二阶系统的参数对其动态性能的影响。
三、实验报告（1）在实验装置上搭建二阶系统模拟电路由ζ=2√KT ωn=√KT，ζωn=12T，ξ、ωn 和K。
K =−2R2C2ωn=√2R2C2=√2RCζ=√2(R+R2)2R（2）分别设置ξ= 0, 0＜ξ＜1和ξ＞1,观察记录r(t)为正负方波信号时的输出波形c(t)；分析此时相对应的σP和t s并加以定性的讨论。
图11.3 ξ=0 无阻尼图11.4 0＜ξ＜1有阻尼图11.5 ξ= 1，且ξωn较小图11.6 ξ＞1，且ξωn 较大分析：左侧是无阻尼ξ=0时，实验得到的C（t）和R（t）。
其中输出是临界稳定的。
讨论其σP 和t s是没有意义的。
微机原理综合实验报告_nexys4_简易数字信号发生器_HUST_华中科技大学
一、项目简介
1.设计思路
本次项目我们小组选择的是信号发生器，由于之前做过 D/A 显示锯齿波的实验，便 想到在该实验的基础上进行功能的扩充，这样思路比较清晰。首先我们想到在上次实验 的基础上加上方波、三角波和正弦波这几种常见波形，实现起来也与锯齿波较为类似， 只是在正弦波的显示上花了点功夫，最后决定通过 MATLAB 取值来实现，最后能正常 显示。而几种波形的切换我们则想到了开关，通过添加开关的 GPIO 核来获取开关的状 态，预留了三位用于波形的切换。仅仅几种波形的显示是远不够的，所以我们决定添加 频率的调节和幅度的调节部分，实现时发现幅度调节容易实现但频率调节有些难度，最 后从代码产生波形的原理上来分析想到通过改变取样的次数来调节频率的增减，而选择 用一位开关用于切换频率增加和减小，这样会节省资源。
Switch<2>---Switch<0>：选择波形 Switch<8>---Switch<3>：调节频率 Switch<9>：控制频率增加和减小 Switch<15>---Switch<10>：调节幅度 BTNU：增加占空比 BTND：减小占空比
1
二、项目构成及概要设计
1.硬件模块构成
本项目用到的硬件平台包括 SPI IP 核与 D/A 芯片构成数据的传输和数模转换的功能， 4 个 GPIO IP 核分别用于开关状态的读取，按钮状态的读取，LED 灯的显示，数码管的 段选和位选。一个 INTC IP 核用于接受来自于 SPI 和按钮的 GPIO 的中断，并将中断发 送给 microblaze 核来控制。
华中科技大学 信号与控制综合实验
电气学科大类11 级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名学号专业班号同组者1 学号专业班号同组者2 学号专业班号指导教师日期2013年11月8日实验成绩评阅人实验评分表目录实验一常用信号的观察 (2)实验二零输入响应、零状态响应及完全响应 (6)实验五无源滤波器与有缘滤波器 (9)实验六LPF、HPF、BPF、BEF间的变换 (19)实验七信号的采样与恢复实 (22)实验八调制与解调 (27)收获与总结 (30)参考资料 (30)实验一常用信号的观察一、实验原理：描述信号的的方法有多种，可以用数学表达式，也可以用函数波形显示。
吸纳后可以分为周期吸纳后和非周期信号，普通示波器可以观察周期信号，具有拍摄功能的示波器还可以观察非周期信号的波形。
目前常用的数字示波器可以观察到周期信号以及非周期信号。
二、实验目的：1. 了解常用信号的波形和特点。
2. 了解相应信号的参数。
3. 学习函数发生器和示波器的使用。
三、实验设备：1.函数发生器一台2.数字或模拟示波器一台四、方案设计：1．观察常用的信号，如：正弦波、方波、三角波、锯齿波；2．用示波器测量信号，读取信号的幅度和频率。
五、实验步骤：1．接通函数发生器的电源。
2．调节函数发生器选择不同的频率，用示波器观察输出波形的变化。
六、实验报告：观察常用的信号如下:图1-1 正弦波信号波形图1-2 三角波信号波形图1-3 方波信号波形七、心得及自我评价在本次实验中我加深了对函数信号发生器与示波器的理解与认识，在测量的过程中，要以示波器上显示的幅值和频率为准。
信号的幅值和频率可以通过面板上的【measure】菜单来显示，在显示一个波形时，要是波形不稳定可以用平【stop】按键来定格。
当然还有一些别的功能，需要多练习才能积累更多的实验经验。
图2-1零输入响应、零状态响应和完全响应的实验电路图1R 2R 实验二、零输入、零状态及完全响应一、实验原理：信号实验指导书第四页（本实验使用实验电路板2：零输入、零状态及完全响应实验原理图及参数见信号实验指导书第六页）二、实验目的：1．通过实验，进一步了解系统的零输入响应、零状态响应和完全响应的原理。
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实验设计与实验结果................................................14
结果分析与讨论.....................................................23
实验二零输入响应零状态响应及完全响应................................7
任务和目标.........................................................7
总体方案设计.......................................................7
实验七信号的采样与恢复.............................................13
任务和目标........................................................13
总体方案设计......................................................14
实验二零输入响应零状态响应及完全响应
实验五无源滤波器与有源滤波器
实验六LPF HPF BPF BEF间的变换
实验七信号的采样与恢复
实验八调制与解调
设计性实验
实验名称/内容
实验分值
评分
创新性实验
实验名称/内容
实验分值
评分
教师评价意见
总分
第一部分............................................................4
方案实现和具体设计
如图2-1连接电路，用示波器测量电容两端电压，
1.闭合开关S1，测量并观察示波器波形，为零状态响应。如图2-2所示。
2.等到电容两端电压不再改变，打开S1闭合S3，测量并观察示波器波形为零输入响应。如图2-4所示。
3. 闭合S2观察示波器波形至电容电压不再改变，断开S2闭合S1，观察示波器波形，为完全响应。如图2-3所示。
方案实现和具体设计.................................................10
实验设计与实验结果................................................10
结果分析与讨论.....................................................12
实验一常用信号的观察................................................5
任务和目标.........................................................5
总体方案设计.......................................................5
方案实现和具体设计..................................................7
实验设计与实验结果.................................................9
结果分析与讨论......................................................9
实验八调制与解调...................................................23
任务和目标........................................................23
总体方案设计......................................................23
2.24
2.12
1.84
1.72
无源高通
f
500.00
1000.00
1500.00
1800.00
2000.00
2500.00
3000.00
4000.00
U
0.23
0.60
0.94
1.12
1.24
1.49
1.68
2.04
无源带通
f
100.00
200.00
300.00
400.00
500.00
600.00
方案实现和具体设计.................................................23
实验设计与实验结果................................................26
结果分析与讨论.....................................................26
方案实现和具体设计
1.连接函数发生器的电源。
2.调节函数发生器选择不同频率不同波形，用示波器观察输出波形的变化。
实验设计与实验结果
图1-1
图1-2
图1-3
图1-4
图1-5
1.5V 3kHz方波如图1-1，
1.5V 3kHz正弦波如图1-2，时间函数为y=1.5sin(6000π)，
1.5mV 3kHz三角波如图1-3，
取拉普拉斯变换得
R1CUc(s)-RCUc(0)+Uc(s)=E1/s
将Uc取拉普拉斯逆变换得
Uc（t）=E1(1-e^(-t/RC))+Uc(0)e^(-t/RC)
1.E1=0只有第二项，为零输入响应，即有初始条件激励下的输出响应
2.Uc(0)=0，初始条件为零，只有第二项，为零状态响应
3.零输入响应与零状态响应的叠加为全响应
滤波器网络函数H(jw)又称为频率响应可以表示为
H(jw)=Uo(jw)/Ui(jw)=A(w)< （w）
A(w)为滤波器幅频特性， （w）为滤波器相频特性
方案实现和具体设计
1.所使用电路图见 信号与控制综合实验教程】图F2-4，用示波器先从整体上观察滤波特性曲线
2.实验时保持滤波器输入正弦信号幅值不变的情况下逐渐改变其频率，测量输出端电压
根据幅频特性曲线可以将滤波器分为低通滤波器，高通滤波器，带通滤波器，带阻滤波器等4种滤波器
滤波器电路图引用【信号与控制综合实验教材】图5-2
1.测量无源LPF和有源LPF的幅频特性
2.测量无源HPF和有源HPF的幅频特性
3.测量无源BPF和有源BPF的幅频特性
4.测量无源BEF和有源BEF的幅频特性
总体方案设计
线性时不变系统的基本特性可以用简单的时间响应特性来说明和观察。
实验中将验证时间响应特性——零输入响应，零状态响应及完全响应。控制电路如图2-1。
图2-1
合上开关S1有电路可得
i(t)*R1+Uc(t)=E1
带入i(t)=CdUc(t)/dt得
R1*C*dUc(t)/dt+Uc(t)=E1
图2-2
图2-3
图2-4
实验结果
得到不同响应状态下的信号波形，零状态下电容两端电压由零逐渐升高至电源电压并不再改变。零输入响应时，电容两端电压由零逐渐生高至电源电压。完全响应时前两者的叠加，有原来电容两端电压逐渐升高至电源电压。
结果分析与讨论
电容没有储存电能时充电是零状态响应，充满电能时放电是零输入响应，两者的叠加是安全响应，在未充满时放电。
实验五
任务和目标
了解无源滤波器和有源滤波器的种类，基本结构及特性。分析和对比无源滤波器与有源滤波器的滤波特性。掌握无源滤波器和有源滤波器参数的设计。
总体方案设计
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，它允许某些频率的信号通过，其他的一些频率的信号受到衰减或者抑制。这些网络可以使RLC原件或RC原件构成的无源滤波器，也可以是由RC原件和有源器件构成的有源滤波器。
实验六LPF HPF BPF BEF间的变换..................和目标........................................................12
总体方案设计......................................................12
1.5V 3kHz锯齿波如图1-4，
1.5V 3kHz与1.5V 1kHz正弦波叠加后波形如图1-5。叠加后时间函数为
y=1.5sin(6000π)+1.5sin（2000π）
实验二
任务和目标
通过实验，进一步了解系统的零输入响应，零状态响应及完全响应的原理。学习实验电路的设计方法。实验中采用模拟电路实现线性系统零输入响应，零状态响应及完全响应的实验方案。
方案实现和具体设计..................................................5
实验设计与实验结果.................................................5
结果分析与讨论......................................................5
2012级
《信号与控制综合实验》课程
实 验 报 告
(基本实验一:信号与系统基本实验)
姓名梁欣学号U*********专业班号1208
同组者1李子健学号U*********专业班号1208
指导教师
日期
实验成绩
评阅人
实验评分表
基本实验
实验编号名称/内容（此列由学生自己填写）