试验四试验数据分析与处理.PDFVIP

实验四 实验数据分析与处理 一、典型信号的波形分析 1．实验目的 在理论学习的基础上， 通过本实验熟悉典型信号的波形特征，能够从信号波形中观测 和读取所需的信息，使学生具备读波形图的能力。 2．实验内容 a.白噪声信号波形特征 b.正弦波信号波形特征 c.方波信号波形特征 d.三角波信号波形特征 e.正弦波+白噪声信号波形特征 3.实验步骤 a.进入工程测试虚拟实验室 b.进入典型信号的波形分析实验室 c.运行该程序 d.调节波形控制按钮产生正弦波、方波、三角波 e.调节白噪声波形发生按钮，产生正弦波信号+白噪声信号波形 f.调节幅值控制按钮，观察不同幅值下波形的变化 二、典型信号的频谱分析 1．实验目的 在理论学习的基础上，通过本实验熟悉典型信号的频谱特征，能够从信号频谱中读取 所需的信息，使学生具备读频谱图的能力。 2．实验原理 用傅立叶变换将信号变换到频率域：  x (t)  a0  an cos(n2f 0 t)  bn sin(n2f 0 t)] n1 T 1 0 a  2 x (t)dt n  T0 T  0 2 T 2 0 a  2 x (t) cos(n2f t)dt n  T0 0 T  0 2 T 2 0 b  2 x (t) sin(n2f t)dt n  T0 0 T  0 2 或  x (t)  a0  [An sin(n2f 0 t   n )] n1 2 2 A  a  b n n n a tg n  n b n 用A 画出信号的幅频特性曲线，从信号幅值谱可以判断信号特征。 n 3．实验内容 a.白噪声信号幅值谱特征 b.正弦波信号幅值谱特征 c.方波信号幅值谱特征 d.三角波信号幅值谱特征 e.正弦波+白噪声信号幅值谱特征 4．实验步骤 a.进入工程测试虚拟实验室 b.进入典型信号的频谱分析程序 c.运行该程序 d.调节波形控制按钮观察不同波的幅值谱特征 5.思考题 为何白噪声信号对信号的波形干扰很大，但对信号的频谱影响很小。 三、波形合成与分解 1.实验目的 在理论学习的基础上，通过本实验熟悉信号的合成、分解原理，了解信号频谱的含义， 加深对傅立叶变换性质和作用的理解。 2.实验原理 根据傅立叶分析的原理，任何周期信号都可以用一组三角函数 {sin(n2f 0 t), cos(n2f 0 t)} 的组合表示：  x (t)  a0  [an cos(n2f 0 t)  bn sin(n2f 0 t)] n1 T 1 0 a  2 x (t)dt 0  T0 T  0 2 T 2 0 a  2 x (t) cos(n2f t)dt n  T0 0 T  0 2 T 2 0 b  2 x (t) sin(n2f t)dt n