《信号与系统标准实验报告硬件.docVIP

电 子 科 技 大 学 信 号 与 系 统 实 验 报 告 学生姓名： 郭小明 学 号： 2011060100010 指导教师：张瑛 一、实验室名称：信号与系统实验室 二、实验项目名称： 实验一 连续系统的频率响应特性测量 实验二 连续信号的采样和恢复 三、实验原理： 实验（一）： 正弦波信号输入连续LTI系统，输出仍为正弦波信号。 图3.3-1信号输入连续LTI系统 图3.3-1中， ) 通过测量输入、输出的正弦波信号幅度，计算输入、输出的正弦波信号幅度比值，可以得到系统的幅频特性在处的测量值。改变可以测出不同频率处的系统幅频特性。 实验（二） 实际采样和恢复系统如图3.4-1所示。可以证明，奈奎斯特采样定理仍然成立。 图3.4-1 实际采样和恢复系统 采样脉冲： 其中，，，。 采样后的信号： 当采样频率大于信号最高频率两倍，可以用低通滤波器由采样后的信号恢复原始信号。 四、实验目的： 1. 使学生对系统的频率特性有深入了解。 2.使学生通过采样保持电路理解采样原理。 3、使学生理解采样信号的恢复。 五、实验内容： 打开PC机端软件SSP.EXE，在下拉菜单“实验选择”中选择“实验三”；使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口，打开实验箱电源。 实验（一）： 实验内容（一）、低通滤波器的幅频特性测量 1. 记录不同频率正弦波通过低通、带通滤波器的响应波形，测量其幅度,拟合出频率响应的幅度特性 2. 分析两个滤波器的截止频率 实验内容（二）、带通滤波器的幅频特性测量 1. 理解采样原理 、 2. 纪录观察到的波形和频谱 3. 分析观察结果，并与理论作比较 实验（二）： 打开PC机端软件SSP.EXE，在下拉菜单“实验选择”中选择“实验六”；使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口，打开实验箱电源。 实验内容（一）：采样定理验证 实验器材（设备、元器件）： 信号与系统实验板 数字信号处理实验箱 PC机端信号与系统实验软件SSP.exe ＋5V电源和计算机串口连接线 数字信号处理实验箱以DSP为核心，控制液晶屏、键盘，通过串口与PC机通信。 七、实验步骤： 实验（一）： 实验内容（一）： 信号选择：按实验箱键盘“3”选择“正弦波”，再按“＋”或“－”依次选择表3.1中一个频率。 连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图3.3-2所示。点击SSP软件界面上的按钮，观察输入正弦波。将正弦波频率值和幅度值(Vpp/2, Vpp为峰-峰值)记录于表3.3-1。 图3.3-2 观察输入正弦波的连线示意图 按图3.3-3的模块连线示意图连接各模块。 图3.3-3 实验三实验内容（一）模块连线示意图 点击SSP软件界面上的按钮，观察输入正弦波通过连续系统的响应波形；适当调整X、Y轴的分辨率可得到实验结果。将输出正弦波的幅度值(Vpp/2, Vpp为峰-峰值)记录。 实验内容（二）： 重复实验内容（一）的实验步骤1~5。注意在第3步按图3.3-5的模块连线示意图连接各模块。 图3.3-5 实验三实验内容（二）模块连线示意图 将输入正弦波频率值、幅度值和响应波形的幅度值记录于表。 实验（二）： 1、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图3.4-2所示。 图3.4-2 观察原始信号的连线示意图 2、信号选择：按“3”选择“正弦波”，再按“＋”或“－”设置正弦波频率为“2.6kHz”。 按“F4”键把采样脉冲设为10kHz。 3、点击SSP软件界面上的按钮，观察原始正弦波，如图3.4-3所示。 4、按图3.4-4的模块连线示意图连接各模块。 图3.4-4观察采样波形的模块连线示意图 5、点击SSP软件界面上的按钮，观察采样后的波形。 6、用截止频率为3kHz的低通滤波器U11恢复采样后的信号。按图3.4-6的模块连线示意图连接各模块。 图3.4-6观察恢复波形的模块连线示意图 7、点击SSP软件界面上的按钮，观察恢复后的波形。 八、实验数据及结果分析： 实验（一）： 实验内容（一）： 表3.3-1 低通滤波器的幅频特性测量数据 频率（kHz） 0.1 0.2 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0 3.4 3.8 4.2 4.6 5.0 输入幅度（v） 2.0205 2.0645 2.0378 2.0353 2.0623 2.0645 2.0389 2.0312 2.0345 2.0327 2.0345 1.9856 2.0536 2.0567 输出幅度（