《信号与系统实验报告 2.doc

信号与系统实验报告 班级：电子信息工程 姓名 学号 学院：信息工程学院 实验一 周期信号的频谱测试 一、实验目的： 1、掌握周期信号频谱的测试方法； 2、了解典型信号频谱的特点，建立典型信号的波形与频谱之间的关系。 二、实验原理及方法： 见实验参考书 三、实验内容及步骤： 1、测试正弦波的幅度频谱 将信号源、示波器、按图1-4连接好；信号源CH1的输出波形调为正弦波，输出频率自选，输出信号幅度自选 ，并记录幅度与频率的参数.测出前五次谐波分量.将其数据填入表一。 表一：正弦波前五次谐波的幅度谱 500HZ 1KHZ 1.5HZ 2.0KHZ 2.5KHZ 50.4dB 30.4db 20.0 dB 8 dB 16．0 dB 2、测试三角波的幅度频谱 在实验步骤1的基础上将信号源CH1的输出波形调为三角波(T) ，频率自选,幅度自选.并记录幅度和周期的参数.测出前五次谐波分量。将测量数据填入表二。 表二：三角波前五次谐波的幅度谱 500HZ 1KHZ 1.5HZ 2.0KHZ 2.5KHZ 56.0 dB 0 dB 28.0 dB 0 dB 20.8 dB 3、测试周期矩形脉冲的幅度频谱 将信号源的输出线接“脉冲”输出端 ，信号频率,幅度和脉宽自选，测出信号的前5次谐波分量，填入表三. 表三：周期矩形脉冲前五次谐波的幅度谱 500HZ 1KHZ 1.5HZ 2.0KHZ 2.5KHZ 60.0 dB 32.0 dB 50.4 dB 20.8 dB 45.6 dB (2) 改变脉冲宽度,周期与幅度不变,同上(1).填入表四. 表四. 500HZ 1KHZ 1.5HZ 2.0KHZ 2.5KHZ 60.8 dB 33.6 dB 50.4 dB 37.6 dB 44.0 dB (3) 改变周期,脉宽与幅度不变，同上(2).填入表五. 表五. 500HZ 1KHZ 1.5HZ 2.0KHZ 2.5KHZ 53.6dB 43.2dB 39.6 dB 36.8 dB 34.4 dB 四、数据处理： (1)由测量数据分别画出频谱图. Matlab实验程序： f=500:500:2500; db=[53.6,43.2,39.6,36.8,34.4]; axis([0 2800 0 60]); stem(f,db,b.:); axis([0 2800 0 60]); xlabel(频率,f);ylabel(幅度, Cn); title(?幅频特性曲线); 五、实验总结 该实验的重点就是画出如上的五个频谱图，分析频谱图，可以很清楚的检验实验的数据。显然，正弦波和三角波的幅度频谱与理想条件下的频谱基本一致，而周期矩形脉冲的幅度谱与理想条件下有较大的区别，理想的周期矩形脉冲相应的幅度谱应该是，随着角频率的增加幅度依次减小，但实验实测的结果是波峰波谷依次交替。分析其原因，首先可以排除实验仪器工作故障，因为前两个实验结果是正确的。出现这个错误的原因，主要可能是频率的选取不恰当，本实验采取的频率间隔是500hZ，角频率的间隔太大，不能很好的反应周期矩形脉冲的幅度谱，即不能表现一个完整的幅度谱曲线。再者，也有人为测量数据时，估读产生误差，影响了实验结果。 本实验还有一个重点就是比较分别改变脉冲宽度或改变周期对实验频谱图的影响。比较图三和图四的不同，当改变脉冲宽度时，其幅度值会相应的改变；比较图四和图五时，由图可以清楚的看出，改变脉宽和周期对实验的影响结果基本一致，改变其中之一均会改变幅度值的大小，但频谱图的趋势不变。从另外的方面考虑实验变量时，发现，当频率改变时，幅度Cn不变，但电压改变后，Cn值会相对应的改变，这一点也符合理论计算表达式的结果，很好检验了实验。 实验二 模拟滤波器频率特性测试 一、实验目的 1、掌握低通无源滤波器的设计； 2、学会将无源低通滤波器向带通、高通滤波器的转换； 3、了解常用有源低通滤波器、高通滤器、带通滤波器、带阻滤波器的结构与特性； 二、实验原理 见实验参考书 三、实验原理图 图2一5实验电路 图中：R=38kΩ，C=3900pF，红色框内为实验板上的电路。 四、数据处理： 将信号源CH1的信号波形调为正弦波，信号的幅度调为Vpp=10V 。 1、RC高通滤波器的频响特性的测量： 将信号源的输出端(A)接实验板的IN1端，滤波后的信号OUT1接示波器的输入(B) 。根据被测电路的参数及系统的频特性，将输入信号的频率从低到高逐次改变十 次以上(幅度保持Vipp=