信号与综合实验报告信号部分

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1、电气学科大类2011级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名XXX学号U2011XXXXX专业班号XXXX同组者1XXX学号U2011XXXXX专业班号XXXX同组者2学号专业班号指导教师黄劲日期2013年11月实验成绩评阅人实验评分表实验编号名称/内容（此列由学生自己填写）实验分值评分实验一常用信号的观察实验二零输入响应、零状态响应及完全响应实验五无源滤波器与有源滤波器基本实验实验六LPF、HPF、BPF、BEF间的变换实验七信号的采样与恢复实验八调制与解调实验

2、名称/内容实验分值评分设计性实验实验名称/内容实验分值评分创新性实验教师评价意见总分1目录一、实验评分表…………………………………………………………1二、目录…………………………………………………………………2三、正文实验一常用信号的观察………………………………………………3实验二零输入响应、零状态响应及完全响应………………………6实验五无源滤波器与有源滤波器……………………………………9实验六LPF、HPF、BPF、BEF间的变换……………………………18实验七信号的采样与恢复………………………

3、……………………27实验八调制与解调……………………………………………………35四、实验结论……………………………………………………………40五、心得与自我评价……………………………………………………41六、参考文献……………………………………………………………422正文实验一常用信号的观察一、任务和目标学习使用函数发生器和示波器，用示波器观察常用的信号，如：正弦波、方波、三角波、锯齿波及一些组合函数波形。了解这些常见信号的波形和特点，并学习利用示波器测量信号的幅度、频率等参数，掌握基本的误差观察

4、和分析方法。二、总体方案设计描述信号可用数学表达式（时间的函数），也可用函数图形（信号的波形）。信号有周期与非周期之分，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观察到非周期信号的波形。常用的数字式示波器可以很方便地观察周期信号以及非周期信号的波形，本次实验可用函数发生器来产生常用的信号并用数字示波器来观察。三、方案实现和具体设计1、连接函数发生器和数字示波器并接通函数发生器和数字示波器的电源。2、调节函数发生器选择不同的波形与频率，用示波器观察并记录波形，观察并记录输出波形的变化。具

5、体设计过程如下：①、设定函数发生器输出信号幅值为Vpp=2.00V，频率f=2.00KHz，选择方波波形，通过示波器观察并记录波形；②、保持幅值与频率不变，函数发生器选择锯齿波信号，观察并记录波形；③、保持幅值与频率不变，函数发生器选择三角波信号，观察并记录波形；④、保持幅值与频率不变，函数发生器选择正弦波信号，观察并记录波形；四、实验设计与实验结果根据实验方案设计进行实际操作，得到如下结果：1、方波信号：实验波形如图1-1所示（见下页）3图1-1方波信号波形（f=2.00KHzVpp=2.00V

6、）2、锯齿波信号：实验波形如图1-2所示图1-2锯齿波信号波形（f=2.00KHzVpp=2.00V）3、三角波信号：实验波形如图1-3所示图1-3三角波信号波形（f=2.00KHzVpp=2.00V）44、正弦波信号：实验波形如图1-4所示图1-4正弦波信号波形（f=2.00KHzVpp=2.00V）五、结果分析与讨论1、当函数发生器发生并输出的信号不同时，示波器上显示了不同的波形，函数发生器发出的特定形状、特定频率、特定幅值的信号在示波器上得到了完整的还原，基本展现出各信号波形的特点。2、实验

7、时，发现当信号频率过大（如100MHz）时，观察到波形显示出了暂态过程，应有的方形有一定的弯曲；当频率过小（如2Hz）时，波形也显示了较大失真，只有当频率选在适中的范围内时才有正确的输出，经分析讨论发现实验信号的频率需要选在一个适中的范围即通频带内。3、示波器显示的波形参数中，信号幅值与频率都与设定有较小的误差，经分析讨论，这些误差来自于系统的噪声信号与函数发生器本身输出的误差。4、经过本次实验我了解到四种常见信号的波形和特点，学会了使用函数发生器与示波器来产生信号、观察信号波形并测量信号的相关参

8、数，通过实验熟悉了设备也为以后的实验奠定了基础。5实验二零输入响应、零状态响应及完全响应一、任务和目标学习系统的零输入响应、零状态响应以及完全响应的原理，并学会利用模拟电路和示波器来观察这三者的动态曲线。通过实验以达到进一步了解系统的零输入响应、零状态响应和完全响应的目标，提升实验设计能力。二、总体方案设计（引用实验教材P29）线性时不变系统的基本特性可用简单的时间响应特性来说明和观察。一阶系统的微分方程是一个一阶微分方程，可以通过一个RC电路实现。根据原理，可以设计如图2-1所示