周期信号的地时域及其频域分析报告材料

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1、实用标准文案周期信号的时域及其频域分析一、实验目的1、掌握multisim软件的应用及用虚拟仪器对周期信号的频谱测量2、掌握选频电平表的使用，对信号发生器输出信号（方波、三角波、矩形波等）频谱的测量二、实验原理周期信号的傅里叶级数分析法，可以把周期信号表示为三角傅里叶级数或指数傅里叶级数，其中周期信号应满足.1、周期信号表示为三角傅里叶级数f(t)=式中，为直流分量，和为n次谐波分量系数，T为周期，Ω=为角频率。当n=1，cos(Ωt)和sin(Ωt)合成角频率为Ω=的正弦分量，称为基波分量，Ω称为基波频率；当n>1(n为整数)，cos(nΩt)和sin(nΩ

2、t)合成角频率为nΩ的正弦分量，称为n次谐波分量，nΩ称为谐波频率。2、周期信号表示为指数傅里叶级数将一周期信号f(t)分解为谐波分量，即f(t)=其中，是第n次谐波分量的复数振幅。三角傅里叶级数和指数傅里叶级数虽然形式不同，但是实际上它们是属于同一性质的级数，即都是将一周期信号表示为直流分量和谐波分量之和。三、实验内容1、在multisim实现周期信号的时域频域测量及分析（1）、绘制测量电路精彩文档实用标准文案（2）、周期信号时域、频域（幅度频谱）的仿真测量虚拟信号发生器分别设置如下参数：周期方波信号：周期T=100μs，脉冲宽度τ=50μs，脉冲幅度Vp=

3、5V；精彩文档实用标准文案.周期矩形信号：周期T=100μs，脉冲宽度τ=20μs，脉冲幅度Vp=5V；精彩文档实用标准文案周期三角形信号：周期T=200μs，脉冲幅度Vp=5V。精彩文档实用标准文案采用虚拟示波器及虚拟频谱仪分别测量上述信号的时域、频域波形并保存测试波形及数据。1、周期信号的时域、频域（幅度）频谱的测量信号发生器、示波器、选频电平表的连线如图所示。信号发生器的输出信号分别为周期方波信号，周期矩形信号，周期三角波信号，参数设置同仿真设置。采用示波器及选频电平表对信号发生器的输出信号分别测量，并将测量数据记录于表格中（依照V=10db/20，将所

4、测量的幅度值由分贝换算为伏特）表格记录：f2f3f4f5f6f7f8f9f10f方波f（kHz）10.720.030.740.651.061.070.980.991.0101.3Ak（db）9.6-32.90.1-30.4-4.2-29.7-7.5-30.0-9.6-29.7矩形波f（kHz）10.020.029.539.549.559.069.079.090.598.5Ak（db）2.63-5.37-4.57-14.6-17.0-11.0-10.6-15.4-27.0-19.4三角波f（kHz）5.0010.015.020.025.530.535.540.5

5、45.550.0Ak（db）2.63-47.4-17-54.6-30.6-47.4-32.2-51.4-35.8-61四．实验总结（1）通过实验学会了用示波器测量信号的FFT变换，从而测出信号的频谱。（2）精彩文档实用标准文案学会了对电路进行有关失真方面的分析,例如此次实验中通过图像等显示电路存在失真现象，且失真严重程度与频率有关，最终得出此电路为低通电路；（3）掌握了选频电压表的使用方法，对Multisim等软件的一些功能有了深入了解。五、实验思考题1.在周期矩形信号的实验中，通过改变信号的频率、占空比、幅度值，会对信号的频谱产生什么影响？答：改变信号的频率

6、、占空比，频谱会出现或消失一定的频率分量，部分频率分量会加强，部分会减弱，改变信号的幅度值，会对信号分量的幅度有所改变，对频率无改变。2.计算周期矩形信号频谱中的过零点，若周期矩形信号的周期T=200us，脉冲宽度t=40us，请说明第一个过零点是第几次谐波？答：第一个过零点t/T=1/5，第一个过零点是第五次谐波。精彩文档