信号与系统分析实验信号的时域分析

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1、实验一信号的时域分析1.1常见信号分类观察实验1.1.1实验目的1.了解常用信号的波形特点2.掌握信号发生器的虚拟仪器的使用方法1.1.2实验设备PC机一台，TD-SAS系列教学实验系统一套。1.1.3实验原理及内容信号是随时间和空间变化的某种物理量，它一般是时间变量t的函数。信号随时间变量t变化的函数曲线成为信号的波形。按照不同的分类原则，信号可分为：连续信号和离散信号；周期信号和非周期信号；实数信号和复数信号；能量信号和功率信号等。本实验中利用信号发生器我们可以观察工程实际和理论研究中经常用到的止眩波、方波、脉冲等信号。1.

2、1・4实验步骤1.连续周期信号的产生与测量1）在该TD-SAS实验系统软件界面中，单击“信号发生器”进入其界面。如图1-1-1所示，点击确定。CH1CH2波形：正弦波方波幅值：3V2V频率：10Hz20Hz图1-1-1周期信号产生界面2）在TD-SAS实验系统软件界面中，单击“示波器”进入其界面，界面如图1-1-2所示。用探笔测'量实验箱上信号发生器单元的输出1和输出2端（分别对应信号发生器界面的CH1和CH2通道），点击“运行”测量信号。图1-1-2示波器界面3）在示波器测量到信号后，点击“停止”，测量两路信号的各个参数，验证

3、其频率、幅值等值并与所选参数匹配。将实验数据记录到表1-1-1中（具体操作方法参见TD-SAS实验系统软件的安装及操作部分）。1.连续非周期信号的产生与测量1）如图1-1-3所示，重新选择参数，点击确定。CH1波形：脉冲幅值：2V图1-1-3脉冲信号产生界而2）进入示波器界面，用探笔测量实验箱上信号发生器单元的输出1端（非周期信号只能从实验箱信号发生器单元输出1端输出），点击“运行”。3）在实验箱的信号发生器单元，按下单次按钮，便产生一个周期的所选波形（此信号在其余时间全部是零），即为一个非周期信号。当示波器捕捉到该信号后，点击

4、“停止”对信号进行测量并将实验数据记录到表1-1-1中。1.离散周期信号的产生和测量本实验中将任意周期信号通过脉冲采样电路，便可得到经过脉冲采样后的离散信号。1）在该TD-SAS实验系统软件界面中，进入信号发生器界面。选择CH1通道为频率10Hz、幅值3V的正弦波信号，CH2通道选择频率100Hz、幅值5V、占空比50%的脉冲信号作为脉冲采样的采样脉冲信号。2）将信号发生器的输出1接入脉冲采样与恢复单元的脉冲采样器的TN1端，输出2接入脉冲采样器的Pu端，用示波器测量0UT1端，观察经过采样后的离散信号并将实验数据记录到表1-1

5、-1中。3）任意选择采样信号以及采样脉冲的相关参数，观察采样信号的变换。实验数据记录表1-1-1连续周期信号连续非周期信号离散周期信号正弦波方波脉冲正弦波脉冲幅值3.154v1.154v2.000v3.00v4.923v频率10.16Hz20.65Hz10Hz65.31Hz

6、T1-T2

7、=23.4ms

8、V1-V2

9、=2.513v连续周期信号（正弦波•蓝色方波•橙色）T:100ms/t§CH1:连续非周期信号（脉冲）1・2信号的时域变换实验1.2.1实验目的1.掌握信号在时域中各种变化的性质。2.学习反转、时移、展缩变换的方法。1

10、.2.2实验设备PC机一台，TD-SAS系列教学实验系统一套。1.2.3实验原理及内容信号在时域屮的变换基木包括：1.反转：信号的时域反转就是将信号f(t)的波形以纵轴为对称轴为轴翻转180。其表达式为f(-t)o2.吋移：信号的吋移就是将信号f(t)的波形沿吋间轴t平移，但波形的形状不变。其表达式为f(t+to),to为正时左移,to为负时右移。3.展缩：信号的展缩就是将信号f(t)在时间轴上展缩或压缩，但纵轴上的值不变。其表达式为f(at),a>l时为压缩，Ml时为展宽。本实验为软硬件结合完成，软件界面如图1-2-1所示(英

11、中CH1通道为原始信号，CH2通道为变化后的信号)。实验中在软件界面选择不同的运算参数，由软件计算变化结果，最终将变化后的信号从实验箱信号发生器单元输出后的信号从实验箱信号发生器单元输出(输出1对应CH1通道，输岀2对应CH2通道)。本实验的原始信号f(t)nj以是信号发生器产生的任意波形，其幅值可以选择，但是其频率为固定的32Hz,并目为单次信号。连续非周期信号变换后的信号f(at+b)的参数a、b可以在一定范围内任意选择，此信号也是单次信号。1.2.4实验步骤1•在软件界面中选择CH1通道,f(t)为幅值2V的正弦信号,CH

12、2通道信号为f((1/4)t),点击确定，如图1-2-1所示。图1-2-12•理论的输出波形。

13、V1-V2

14、=512.8mv

15、V1-V2

16、=512.8mv

17、T1-T2

18、=23.4ms1/1T1-T2

19、=42.67Hz3•用示波器测量实验箱上信号发生器单元的输出1