信号与系统实验报告new

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1、.信号与系统实验实验一常用信号分类与观察一、实验目的1、了解单片机产生低频信号源2、观察常用信号的波形特点及产生方法。3、学会使用示波器对常用波形参数的测量。二、实验仪器1、20MHz双踪示波器一台。2、信号与系统实验箱一台。三、实验内容1、信号的种类相当的多，这里列出了几种典型的信号，便于观察。2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。四、实验原理对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性

2、观察的基本手段与方法。在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。常用信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。1、正弦信号：其表达式为，其信号的参数：振幅、角频率、与初始相位。其波形如下图所示：图1正弦信号28.2、指数信号：指数信号可表示为。对于不同的取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：图2指数信号3、指数衰减正弦信号：其表达式为其波形如下图：图3指数衰减正弦信号4、抽样信号：其表达式为：。是一个偶函数，=±π,±2

3、π,…,±nπ时，函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信号如下图所示：28.图4抽样信号5、钟形信号（高斯函数）：其表达式为：，其信号如下图所示：图5钟形信号6、脉冲信号：其表达式为，其中为单位阶跃函数。7、方波信号：信号周期为，前期间信号为正电平信号，后期间信号为负电平信号。五、实验步骤1、利用示波器观察正弦信号的波形，并测量分析其对应的振幅，角频率。具体步骤如下：（1）接通电源，并按下此模块电源开关S5。（2）按下此模块中的按键“正弦波”，用示波器观察输出的正弦信号，并分析其对应的频率。28.（3）再按一下“频率降”或“频

4、率升”键，观察波形的变化，并分析且测量对应频率的变化，记录此时的振幅，角频率。（注：复位后输出的信号频率最大，只有当按下“频率降”时，按“频率升”键波形才会变化，并每次在改变波形时，波形的频率为最大，以下波形的输出与此类似。）2、用示波器测量指数信号波形，并分析其所对应的参数。具体步骤如下：（1）按下此模块中的按键“指数信号”，用示波器观察输出的指数信号,并分析其对应的频率、参数。（2）再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化，分析其对应频率的变化，并分析此时的参数的变化。3、指数衰减正弦信号观察（正频率信号）。具体步骤如下：（1）

5、按下此模块中的按键“指数衰减”，用示波器观察输出的指数衰减正弦信号,并分析其对应的频率。（2）再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化，并分析且测量对应频率的变化。4、抽样信号的观察。具体操作如下：（1）按下此模块中的按键“Sa信号”，用示波器观察输出的抽样信号,并分析其对应的频率。（2）再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化，并分析且测量对应频率的变化。5、钟形信号的观察：（1）按下此模块中的按键“钟形信号”，用示波器观察输出的钟形信号,并分析其对应的频率。（2）再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化，并分析且

6、测量对应频率的变化及相应的参数。6、脉冲信号的观察：（1）按下此模块中的按键“脉冲信号”，用示波器观察输出的脉冲信号,并分析其对应的频率。（2）再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化和特点，并分析且测量对应频率的变化。7、方波、三角波、锯齿波信号的观察：（1）按下此模块中的相应信号的按键，用示波器观察输出的信号,并分析其对应的频率。（2）再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化和特点，并分析且测量对应频率的变化。六、实验报告要求用坐标纸画出各波形。28.实验二电路的一阶响应一、实验目的1、观察电路的零输入响应，了解系统零输

7、入响应的过程，并与理论计算的结果进行比较。2、观察电路的零状态响应，了解系统零状态响应的过程，并与理论计算的结果进行比较。二、实验仪器1、20MHz双踪示波器一台。2、信号与系统实验箱一台。3、系统时域与频域分析模块一块。三、实验内容1、观察零输入响应的过程。2、观察零状态响应的过程。四、实验原理1、零输入响应与零状态响应：零输入响应：没有外加激励的作用，只有起始状态（起始时刻系统储能）所产生的响应。零状态响应：不考虑起始时刻系统储能的作用（起始状态等于零）。2、典型电路分析：电路的响应一般可分解为零输入响应和零状态响应。首先考察一个实例：

8、在下图中由RC组成一电路，电容两端有起始电压Vc(0-),激励源为e(t)。R++e(t)CVc(0-)Vc(t)_－图1RC电路则系统响应-电容两端电压：上式中第一项称之为零输