RLC-串联谐振电路选频特性与信号的分解信号处理实验报告.docx

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1、实验二信号处理实验实验一RLC串联谐振电路选频特性与信号的分解1.实验目的1.进一步掌握信号分解的方法；2.熟悉RLC串联谐振电路的选频特性；2.实验数据及分析表2-1-1RLC串联选频基波二次谐波三次谐波四次谐波五次谐波六次谐波七次谐波频率（KHz）2.7785.5538.32913.88513.884019.442幅值（mv）1070.090.8282.040.3108.0075.21.由表中数据可以比对出：1，3，5，7次谐波的频率之比为：2.778：8.329：13.884：19.442=1：2.998：4.

2、999：6.999是与傅里叶级数相符合的。2.同时可以比对出：其电压幅值之比：1070.0：282.0：108.0：75.2=1：0.2636：0.101：0.070电压的幅值之比不是完全符合要求，但是大致上能满足要求。造成这一情况的原因可能是在测量幅值的过程中存在着干扰，实验中存在一定误差。3.2，4，6次谐波的幅度较其他次谐波的幅度比较相对较小，基本满足幅度为0的预计。造成这一情况的原因也应该是在幅值的测量过程中存在的干扰所致。表2-1-2李萨如图形Ⅰ-ⅠⅠ-ⅢⅠ-ⅤⅠ-ⅦⅢ-ⅤⅢ-ⅦⅤ-ⅦⅠ-ⅢⅠ-ⅤⅠ-ⅦⅢ-

3、ⅤⅢ-ⅦⅤ-ⅦNxNy1357537375fyfx12.9984.9996.999≈53≈73≈75图形图形见下李萨如图Ⅲ-Ⅶ李萨如图Ⅲ-Ⅴ李萨如图Ⅰ-Ⅰ李萨如图Ⅰ-Ⅲ李萨如图Ⅰ-Ⅶ李萨如图Ⅴ-Ⅶ李萨如图Ⅰ-Ⅴ表2-1-3电感损耗电阻的测量UAB（V）UR1(V)RL（kΩ）f08.83.60043.33f08.80.960245.05f08.80.464539.07f08.80.2561001.3计算出的对应不同频率的RL如上表所示，可以看出不同频率的RL是不同的，这可能是因为趋肤效应的影响所致。3.实验总结分析及

4、思考题思考题a．在RLC电路中，若改变电阻R1使电路的Q变化，那么串联谐振电路的选频效应有什么变化，并说明Q的物理意义。Q为电路的品质因素，如改变电阻R1使电路的Q发生变化，那么谐振电路的选频效应也会有相应的变化，当Q增大时，谐振的通频带宽度就会减小，所以选频的宽度也会减小。b．证明在方波的合成过程中，方波的振幅与基频的振幅之比为1:(4/π)。?任意一个满足狄利克雷条件的周期为T的函数f(t)都可以表示为傅里叶级数，并且有：可以看出基波的振幅为4um/π，可以得出，方波的振幅和基频的振幅之比1:(4/π)。c．简述

5、李萨如图形的主要用途。李萨如图可以用来大致判断合成图形的X，Y方向的正弦运动的频率之比。由此可以根据已知的一个输入频率求另一待测频率分析分析比较RLC串联谐振电路和有源带通滤波器的选频特性有何区别。RLC串联谐振电路的选频主要是根据基频信号来选择的，一般进行的傅里叶分解得到的各阶次谐波的频率都是基频的整数倍，所以RLC串联谐振电路的频率是离散分布的。有源带通滤波器选出的频率是一定范围的，所以有源带通滤波器选出的频率是一定范围内连续分布的。实验二周期电信号的分解与合成1.实验目的1，了解常用周期信号的傅里叶级数的表示，

6、掌握串联谐振电路和带通滤波器选频电路组成的滤波电路，以构筑周期电信号谐波的分解电路；2，学习用加法器实现对各次谐波信号的叠加；2.实验数据表2-2-1分解后各次谐波的频率和幅值全波方波幅值（V）直流分量DC-47.2-1.83基波f01.42202二次谐波2f059.68.64三次谐波3f04.2468.0四次谐波4f013.818.6五次谐波5f01.5641.2六次谐波6f05.5611.2频率（HZ）直流分量DC00基波f010049.98二次谐波2f099.8100三次谐波3f0100150四次谐波4f019

7、9.73200.1五次谐波5f0200249.9六次谐波6f0300300表2-2-2不加5次及以上的谐波全波方波幅值（V）56.4192频率（HZ）10050全波图形方波图形表2-2-3加5次谐波全波半波幅值（V）55.6176频率（HZ）10050全波图形：方波图形1.实验总结分析1)实验结果a)方波及其分解后所得的基波和各次谐波的波形分解后所得的波形分别如下图所示其中黑线为基波，红线为二次谐波，橘红线为三次谐波，黄线为四次谐波，蓝线为五次谐波，绿线为六次谐波。棕色为合成的方波波形。频谱图则如下图所示：b)将所得

8、的基波和三次谐波及其合成的波形绘制在同一坐标纸上将所得到的波形如下，其中黑线为基波，黄线为三次谐波，蓝线为合成波形：c)将所得的基波、三次谐波、五次谐波及三者合成的波形一同绘制在同一坐标纸上，和上面合成的波形进行比较所得的各个波形如下图所示：图中黑线为基波，黄线为三次谐波，蓝线为五次谐波，绿线为合成的波形，和上一图进行比较，我们可以发现，加入的