8[1].XK1信号与系统基本实验指导书ok.docVIP

浙江大学方圆科技产业有限公司 产品简介 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 取方律己 以圆待人 - PAGE 2 - 服务教育 追求卓越 集学科优势 - PAGE 24 - 求改革创新 浙江大学方圆科技产业有限公司 产品简介 取方律己 以圆待人 - 1 - 服务教育 追求卓越 通 知 2003级电气工程及其自动化专业、水利水电工程专业本科生请注意： “信号与系统”课程实验预约本周开始启动。预约实验是提前一周预约下周的实验内容、地点和时间。“信号与系统”课程的实验占课程总成绩的20％，实验内容和各实验的分值（折合成总成绩的100分）如下，请按照自己对课程的理解和掌握程度选做实验内容。鼓励创新，实验创新加分为5分，但总加分后总成绩不能超过100分。 实验一 常用信号的观察……………………………………2分 实验二 零输入、零状态及完全响应………………………2分 实验三 非正弦周期信号的分解与合成……………………4分 实验四 信号的无失真传输…………………………………2分 实验五 无源与有源滤波器…………………………………4分 实验六 低通、高通、带通、带阻滤波器间的变换………4分 实验七 信号的采样与恢复实验……………………………4分 实验八 调制与解调实验……………………………………6分 电气与电子工程学院实验教学中心 二○○五年九月二十六日 信号与控制综合实验 实验指导书 第一分册 信号与系统基本实验 华中科技大学电气与电子工程学院 实验教学中心 2005年7月 目 录 实验 实验一 常用信号的观察……………………………………3 实验二 零输入、零状态及完全响应………………………4 实验三 非正弦周期信号的分解与合成……………………7 实验四 信号的无失真传输…………………………………12 实验五 无源与有源滤波器…………………………………16 实验六 低通、高通、带通、带阻滤波器间的变换………21 实验七 信号的采样与恢复实验……………………………26 实验八 调制与解调实验……………………………………33 实验九 测量与计算机分析实验……………………………41 附录 实验所用集成电路芯片功能与引脚介绍……………………42 实验指南……………………………………………………………46 实验一 常用信号的观察 一、实验原理 描述信号的方法有多种，可以是数学表达式（时间的函数），也可以是函数图形（即为信号的波形）。 对于各种信号可以分为周期信号和非周期信号；连续信号和离散信号等。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。目前常用的数字式示波器可以非常方便地观察周期信号以及非周期信号的波形。 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、实验内容 1．观察常用的信号，如：正弦波、方波、三角波、锯齿波及一些组合函数波形，如。 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．数字或模拟示波器1台 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 根据实验测量的数据，绘制各个信号的波形图，并写出相应的数学函数表达式。 实验二 零输入、零状态及完全响应 一、实验原理 图2-1 零输入响应、零状态响应和完全响应的实验电路图零输入响应、零状态响应和完全响应的实验电路如图2 图2-1 零输入响应、零状态响应和完全响应的实验电路图 合上图2-1中的开关，则由电路可得 (1) ∵，则上式变为 (2) 对上式取拉式变换得： 所以 ∴ (3) 式(3)中，若E1等于0，则等号右方只有第二项，即为零输入响应，即由初始条件激励下的输出响应； 若初始条件为零（），则等式右边只有第一项，即为零状态响应，它描述了初始条件为零（）时，电路在输入E1作用下的输出响应，显然它们之和为电路的完全响应。 若，断开/合上开关K1或K2即可得到如图2-2所示的这三种的响应过程曲线。 图2-2 图2-2零输入响应、零状态响应和完全响应曲线 其中：①零输入响应 ②零状态响应 ③完全响应 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。 2．学习实验电路