信号实验指导书

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1、信号与系统实验指导书内蒙古工业大学信息工程学院目录实验须知......................................................1实验安全用电守则..............................................2实验报告要求........................................................3实验一矩形脉冲信号的分解及合成..........................4实验二抽样定理与信号恢复....................

2、............10实验三信号频谱分析............................................16附录一信号与系统综合实验系统概述................17实验须知一、实验前应做好预习准备工作，未完成教师指定任务者，教师应停止其实验。二、实验前检查实验平台上芯片是否有缺失现象，各电源指示灯工作是否正常；三、在实验指导书中如无其他说明，所有输入信号占空比默认为50%；四、实验中输入信号的幅度和频率均为毫伏表和频率表上的数值；五、注意IC芯片的保护，请勿带电插拔芯片，实验中良导体不可放置在实验平台上，

3、以免引起短路；六、正确使用迭插头对旋转式插拔，请勿直接拽线；七、注意安全，严格遵守“安全用电守则”。八、实验完毕，将仪器及实验箱、导线等整理好，放回原处。1实验室安全用电守则1、不得带电接线、拆线、安装更换保险丝。2、仪器设备应放置合理、可靠，防止跌落摔坏设备。3、实验中如发生异常现象，如：超量程、过热、异味、异声、冒烟、火花等，应立即切断电源，再处理问题。4、接好线，通电前，应通知本组同学相互配合以防止发生意外。5、实验室总电源由教师负责操作，学生不得擅自独立用电实验。6、使用设备时，先了解设备规格，使用方法等。严格按额定值使用，调节电源或电路

4、参数时，应密切监视电表指针，以免损坏设备。7、不得穿湿衣湿鞋或湿手赤足作实验，以防触电事故。8、维护人身安全,人人提高警惕,爱护国家财产,人人有责.实验者都应本着”安全用电”的原则,自觉维护。2实验报告要求一、预习报告实验前必须认真阅读实验指导书，明确实验目的，了解实验原理和内容，熟悉所需仪器的使用方法，掌握实验步骤及应注意问题，并按要求完成实验预习报告。预习报告内容包括：1、实验目的；2、实验原理、方案设计等；3、仪器设备型号及编号；4、实验步骤；5、实验过程中需要记录的实验数据表格。二、实验报告实验完成后，按要求完成实验报告。实验报告的内容包

5、括：1、实验数据处理及结果分析；2、实验中存在的问题；3、体会及思考题。三、实验成绩预习报告：30％实验过程：40％实验报告：30％3注意：请预习附录一。实验一矩形脉冲信号的分解及合成一、实验目的1、进一步了解波形分解与合成原理2、进一步掌握用傅里叶级数进行谐波分析的方法3、分析典型的矩形脉冲信号，了解矩形脉冲信号谐波分量的构成。4、观察矩形脉冲信号通过多个数字滤波器后，分解出各谐波分量的情况。5、观察矩形脉冲信号分解出的各谐波分量可以通过叠加合成出原矩形脉冲信号。二、实验仪器1、数字存储示波器或双踪示波器1台2、数字万用表1台3、信号源及频率计

6、模块S21块4、数字信号处理模块S41块三、实验原理（一）信号的频谱与测量信号的时域特性和频域特性是对信号的两种不同的描述方式。对于一个时域的周期信号f(t)，只要满足狄利克莱(Dirichlet)条件，就可以将其展开成三角形式或指数形式的傅里叶级数。例如，对于一个周期为T的时域周期信号f(t)，可以用三角形式的傅里叶级数求出它的各次分量，在区间(t,tT)内表示为11f(t)a0(ancosntbnsinnt)n1即将信号分解成直流分量及许多余弦分量和正弦分量，研究其频谱分布情况。4AAn530t0Ω35ωA（a）（

7、c）0t（b）图1-1信号的时域特性和频域特性信号的时域特性与频域特性之间有着密切的内在联系，这种联系可以用图1-1来形象地表示。其中图(a)是信号在幅度－时间－频率三维座标系统中的图形；图(b)是信号在幅度－时间坐标系统中的图形即波形图；把周期信号分解得到的各次谐波分量按频率的高低排列，就可以得到频谱图。反映各频率分量幅度的频谱称为幅度频谱。图(c)是信号在幅度－频率座标系统中的图形即幅度频谱图。反映各分量相位的频谱称为相位频谱。在本实验中只研究信号幅度频谱。周期信号的幅度频谱有三个性质：离散性、谐波性、收敛性。测量时利用了这些性质。从振幅频谱

8、图上，可以直观地看出各频率分量所占的比重。测量方法有同时分析法和顺序分析法。同时分析法的基本工作原理是利用多个滤波器，把它们的中心频率分