信号与系统实验指导书(4)

信号与系统实验指导

图3.2-3 直流与基波相加(按下按钮1，其余弹起)

图3.2-4 直流与基波、二次谐波相加(按下按钮1、2，其余弹起)

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图3.2-5 直流与基波、二、三次谐波相加(按下按钮1、2、3，其余弹起)

图3.2-6 直流与基波、二、三、四次谐波相加(按下按钮1、2、3、4，其余弹起)

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图3.2-7 直流与基波、二、三、四、五次谐波相加(按下所有按钮)

实验内容（二）、占空比为50%周期方波信号的分解与合成 实验步骤：

1、信号选择：按实验箱键盘“2”选择“方波”，再按“＋、－”设置方波

频率为“1kHz”；按F2键把占空比设为：50%。 2、点击SSP软件界面上的

按钮，记录并描绘观察到的波形和频

谱（线性尺度）。读出并记录直流和前5次谐波谱幅度值。

3、重复实验内容（一）的实验步骤3，记录并描绘观察到的波形和频谱（线性尺度）。 思考问题：

（1）求出周期方波信号的幅度谱表达式，当占空比为12.5%、50%时，各自频

谱有何异同之处？

（2）若将周期方波信号的周期增大（频率减小，如200Hz），频谱有何变化？

五、项目需用仪器设备名称：数字信号处理实验箱、信号与系统实验板的加法

指示模块U32、PC机端信号与系统实验软件、＋5V电源 六、所需主要元器件及耗材：连接线、计算机串口连接线 七、学时数：2

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实验项目三：连续系统的幅频特性

一、实验项目名称：连续系统的幅频特性测量 二、实验目的与任务：

目的：使学生对系统的频率特性有深入了解。

任务：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；分析两个滤波器的截止频率。

三、实验原理：

正弦波信号x(t)?Acos(?0t)输入连续LTI系统，输出y(t)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，

x(t)H(j?)y(t)y(t)?AH(j?0)cos(?0t??H(j?0))

通过测量输入x(t)、输出y(t)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?0处的测量值H(j?0)。改变?0可以测出不同频率处的系统幅频特性。

四、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。

实验内容（一）、低通滤波器的幅频特性测量 实验步骤：

1、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。

2、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。

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接输入信号1输入信号2口区输出信号采样信号备用备用 图3.3-2 观察输入正弦波的连线示意图

3、按图3.3-3的模块连线示意图连接各模块。

接输入信号1输入信号2口区输出信号采样信号备用备用输入S11低通滤波器U11输出S12 图3.3-3 实验三实验内容（一）模块连线示意图

4、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轴的分辨率可得到如图3.3-4所示的实验结果。将输出正弦波的幅度值(Vpp/2, Vpp为峰-峰值)记录于表3.3-1。

图3.3-4 输入正弦波和响应波形

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