信号卷积实验报告

1. 矩形脉冲信号的自卷积

实验中完成将输入的矩形脉冲信号完成自卷积运算，并将卷积后信号输出。 实验步骤： （1）DDS1和8P09；

（2） 调节信号源，使DDS1输出f=1KHz ，占空比为50%的脉冲信号，调节1W1使信号幅度为4V ； （3） 按下8SW2按钮，使程序指示灯D3D2D1D0=0011，指示灯对应自卷积；

（4） 将示波器的CH1接于DDS1，CH2接于8TP01，分别观察输入信号的)(1t f 波形与卷积后的输出信号

)t (f 1*1()f t '的波形；

（5） 按下1SS02，使频率表右侧t/T 指示灯亮，之后旋转1SS02，调节P04输出信号的占空比，改变激励信号的脉宽，观测卷积后波形，记录到表10-1中；

（6） 对比不同脉宽下，卷积后波形的差别，结合实际理解原因；

注意：为了便于观察，输入信号实际为无限长度的周期信号，但是这对自卷积来讲是不现实的，因此在实验中1()f t '其实只取了脉冲的一个周期长度。

表10-1 输入信号卷积后的输出信号

输入信号)(1t f 输出信号)t (f 1*1()f t '

脉冲宽度（us ）

500

脉冲宽度（us ） 250

脉冲宽度（us ） 125

2. 信号与系统卷积

实验中完成将输入的矩形脉冲信号与系统的锯齿波信号完成卷积运算，并将卷积后信号输出。 实验步骤：

（1） 连接DDS1和8P09；

（2） 调节信号源，使DDS1输出f=1KHz ，占空比为50%的脉冲信号，调节1W1使信号幅度为4V ； （3）按下8SW2按钮，使程序指示灯D3D2D1D0=0100，指示灯对应系统卷积；

(4) 将示波器的CH1接于8TP01，CH2接于8TP02，分别观察系统冲击响应2()f t 波形与卷积后的输出信号

)t (f 1*2()f t 的波形；

(5) 按下1SS02，使频率表右侧t/T 指示灯亮，之后旋转1SS02，调节P04输出信号的占空比，改变激励信号的脉宽，观测卷积后波形，记录到表10-2中；

(6) 对比不同脉宽下，卷积后波形的差别，结合实际理解原因。

3. PC 机在线仿真信号与系统卷积

利用实验平台提供的软件，我们可以在设定输入信号波形和系统函数的情况下仿真出系统响应，即卷积输

出。通过“系统参数下载”按钮可以下载系统函数至DSP ，学生可以用示波器验证实测卷积信号和仿真信号是否一致。

软件支持的卷积信号有：三角、正弦，脉冲；下载验证时需和实验平台产生的信号一致；对于不同的系统函数产生的卷积信号的图解过程。加深学生对卷积运算的理解及图解过程。 软件使用说明

1）打开软件主界面，选择“信号与系统”中的“系统卷积”，界面如图10-4所示。 2）连接DDS1和8P09;

3）按下8SW2按钮，使程序指示灯D3D2D1D0=0100,指示灯应对应系统卷积； 4）设定系统函数、卷积信号（卷积信号要与实验箱信号一致，频率1K ）；

5）拖动蓝色浮标产生卷积信号，点击“系统参数装载”，将示波器CH1接8TP01（f1*f2）,CH2接8TP02（f2）。

6）改变不同的系统函数、输入信号观察卷积信号

四、实验报告要求

1. 要求记录各实验数据填写表9-1。

2. 按要求记录各实验数据填写表9-2。

五、实验设备

1.信号与系统实验箱 1台

2.双踪示波器

1台

六、思考题

用图解的方法给出图10-3中的两个信号的卷积过程。

图10-3 矩形脉冲信号与三角波信号

)t (f 11

1

1

t

t

)t (f 2(a)

(b)

1

1