電子科技大學(xué)信號與系統(tǒng)實驗報告學(xué)生姓名：邢錦濤學(xué)號:2014050201018指導(dǎo)教師：唐普英實驗室名稱：信號與系統(tǒng)實驗室科A306實驗項目名稱：信號與系統(tǒng)硬件實驗：實驗一：連續(xù)系統(tǒng)的幅頻特性實驗二：連續(xù)信號的采樣和回復(fù)實驗原理：實驗一：正弦波信號輸入連續(xù)LTI系統(tǒng)，輸出仍為正弦波信號。圖中）通過測量輸入、輸出的正弦波信號幅度，計算輸入、輸出的正弦波信號幅度比值，可以得到系統(tǒng)的幅頻特性在處的測量值。改變可以測出不同頻率處的系統(tǒng)幅頻特性。實驗二：實際采樣和恢復(fù)系統(tǒng)如圖3.4-1所示?？梢宰C明，奈奎斯特采樣定理仍然成立。實際采樣和恢復(fù)系統(tǒng)采樣脈沖：其中，，，。采樣后的信號：當(dāng)采樣頻率大于信號最高頻率兩倍，可以用低通濾波器由采樣后的信號恢復(fù)原始信號。四、實驗?zāi)康模?1)使學(xué)生對系統(tǒng)的頻率特性有深入了解。(2)使學(xué)生通過采樣保持電路理解采樣原理。(3)使學(xué)生理解采樣信號的恢復(fù)。實驗內(nèi)容：實驗一：打開PC機端軟件SSP.EXE，在下拉菜單“實驗選擇”中選擇“實驗三”；使用串口電纜連接計算機串口和實驗箱串口，打開實驗箱電源。實驗二：打開PC機端軟件SSP.EXE，在下拉菜單“實驗選擇”中選擇“實驗六”；使用串口電纜連接計算機串口和實驗箱串口，打開實驗箱電源。實驗器材（設(shè)備、元器件）：信號與系統(tǒng)實驗板數(shù)字信號處理實驗箱PC機端信號與系統(tǒng)實驗軟件SSP.exe＋5V電源和計算機串口連接線實驗步驟：實驗一：實驗內(nèi)容（一）、低通濾波器的幅頻特性測量實驗步驟：信號選擇：按實驗箱鍵盤“3”選擇“正弦波”，再按“＋”或“－”依次選擇表3.1中一個頻率。連接接口區(qū)的“輸入信號1”和“輸出信號”，如圖3.3-2所示。點擊SSP軟件界面上的“接收輸入數(shù)據(jù)”按鈕，觀察輸入正弦波。將正弦波頻率值和幅度值(Vpp/2,Vpp為峰-峰值)記錄于表3.3-1。圖3.3-2觀察輸入正弦波的連線示意圖按圖3.3-3的模塊連線示意圖連接各模塊。圖3.3-3實驗三實驗內(nèi)容（一）模塊連線示意圖點擊SSP軟件界面上的“接收輸出數(shù)據(jù)”按鈕，觀察輸入正弦波通過連續(xù)系統(tǒng)的響應(yīng)波形；適當(dāng)調(diào)整X、Y軸的分辨率可得到實驗結(jié)果。將輸出正弦波的幅度值(Vpp/2,Vpp為峰-峰值)記錄于表3.3-1。重復(fù)步驟1~4，依次改變正弦波的頻率，記錄輸入正弦波的幅度值和響應(yīng)波形的幅度值實驗內(nèi)容（二）、帶通濾波器的幅頻特性測量實驗步驟：重復(fù)實驗內(nèi)容（一）的實驗步驟1~5。注意在第3步按圖3.3-5的模塊連線示意圖連接各模塊。圖3.3-5實驗三實驗內(nèi)容（二）模塊連線示意圖將輸入正弦波頻率值、幅度值和響應(yīng)波形的幅度值記錄。實驗二：1、連接接口區(qū)的“輸入信號1”和“輸出信號”，如圖所示。觀察原始信號的連線示意圖2、信號選擇：按“3”選擇“正弦波”，再按“＋”或“－”設(shè)置正弦波頻率為“2.6kHz”。按“F4”鍵把采樣脈沖設(shè)為10kHz。3、點擊SSP軟件界面上的“原始波形”按鈕，觀察原始正弦波4、按圖的模塊連線示意圖連接各模塊。觀察采樣波形的模塊連線示意圖5、點擊SSP軟件界面上的“采樣后波形”按鈕，觀察采樣后的波形6、用截止頻率為3kHz的低通濾波器U11恢復(fù)采樣后的信號。按圖的模塊連線示意圖連接各模塊。觀察恢復(fù)波形的模塊連線示意圖7、點擊SSP軟件界面上的“恢復(fù)波形”按鈕，觀察恢復(fù)后的波形實驗內(nèi)容（二）、采樣產(chǎn)生頻譜交迭的驗證實驗步驟：重復(fù)實驗內(nèi)容（一）的實驗步驟1～7；注意在第2步中正弦波的頻率仍設(shè)為“2.6kHz”后，按“F4”鍵把采樣脈沖頻率設(shè)為“5kHz”；在第6步中用3kHz的恢復(fù)濾波器（U1）實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：實驗一：表一：低通濾波器幅頻特性記錄表頻率（kHz）0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.65.0輸入幅度（v）1.991.991.991.991.991.991.991.991.991.991.991.991.991.99輸出幅度（v）1.501.501.451.391.291.241.100.950.860.740.580.480.420.32輸出/輸入幅度比值H0.750.750.730.700.650.620.550.480.430.370.290.240.210.16表二：帶通濾波器幅頻特性記錄表頻率（kHz）0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.65.0輸入幅度（v）1.991.991.991.991.991.991.991.991.991.991.991.991.991.99輸出幅度（v）00.060.811.841.721.471.241.040.920.750.650.490.400.34輸出/輸入幅度比值H00.030.410.920.860.740.620.520.460.380.330.250.200.17根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)，可以算出低通濾波器的截止頻率約為2.6kHz。實驗一幅頻特性曲線與實驗二波形曲線為手繪。實驗結(jié)論：低通濾波器在高頻區(qū)域出現(xiàn)輸出信號明顯的衰減帶通濾波器在低頻與高頻區(qū)域均出現(xiàn)了信號的明顯衰減使用10kHz的采樣頻率，可以將采樣信號恢復(fù)成原始信號使用5kHz的采樣頻率，則不能將采樣信號恢復(fù)成原始信號總結(jié)及心得體會：通過本次實驗，我加深了對課本中內(nèi)容的理解與掌握，便于將書中內(nèi)容進行聯(lián)結(jié)，加深了整體印象；并且對系統(tǒng)的幅頻特性及濾波器的工作原理有了更清楚的認識。在本次實驗過程中，我也發(fā)現(xiàn)了書本學(xué)習(xí)的一些問題。例如實際系統(tǒng)的幅頻特性與理想的數(shù)據(jù)差異較大，導(dǎo)致截止頻率與計算值有較大誤差；等等。這使我更清楚地認識到：工科類課程不能死讀書，必須輔以一定的教學(xué)實驗，有些內(nèi)容僅憑書本知識實在難以理解，但做過實驗后便能較好地掌握。對本實驗過程及方法、手段的改進建議：實驗前最好告知學(xué)生實驗內(nèi)容，以便學(xué)生在課前對實驗過程有一定了解，能夠讓學(xué)生在做實驗時心中有數(shù)，加深印象。此外，可以稍微提高實驗的難度，檢查學(xué)生的掌握情況并提升學(xué)生的動手實驗?zāi)芰?。另外，希望增加實驗課的課時，或?qū)W(xué)生在