2010信号实验讲义
信号与系统实验讲义(1)
实验一 非正弦周期信号的分解与合成一、实验目的1．分析并观测50Hz 非正弦周期信号的频谱，并与其傅里叶级数各项的频率与系数作比较。
2．观测基波和其谐波的合成。
二、实验设备1．THBCC-1型实验平台 2．虚拟示波器 三、实验原理1．任何周期信号都是由各种不同频率、幅值和初相的正弦波迭加而成的。
对于周期信号由它的傅里叶级数展开式可知，各次谐波的频率为基波频率的整数倍。
非正弦周期信号包含了从零到基波频率整数倍的频率成份。
将被测方波信号加到分别调谐于其基波和各奇次谐波频率的电路上。
从每一带通滤波器的输出端可以用示波器观察到相应频率的正弦波。
本实验的结构图如图2-1所示，其中所用的被测信号是50Hz 的方波。
2．实验装置的结构图图 2-1 实验结构图图2-1中LPF 为低通滤波器，可分解出非正弦周期信号的直流分量。
BPF 1～BPF 6为调谐在基波和各次谐波上的带通滤波器，加法器用于信号的合成。
3．各种不同的波形及其傅氏级数表达式方波)7sin 715sin 513sin 31(sin 4)( ++++=t t t t Umt u ωωωωπ 三角波)5sin 2513sin 91(sin 8)(2-+-=t t t Umt u ωωωπ半波)4cos 151cos 31sin 421(2)( +--+=t t t Um t u ωωωππ全波)6cos 3514cos 1512cos 3121(4)( t t t Um t u ωωωπ---=矩形波)3cos 3sin 312cos 2sin 21cos (sin2)( ++++=t Tt T t T U TU t u mmωτπωτπωτππτ 四、实验内容及步骤1．将50Hz 的信号（正弦半波、全波、矩形波或三角波）接至信号分解实验模块的输入端，观察该模块的基波成分。
2．将BPF1~BPF6的输出分别接至虚拟示波器，观测其基波及各次谐波的频率和幅值。
2010第六章 电视信号数字化原理
6
说明： （ 1）只对视频信号进行均匀量化编码，消隐及同步信号 不进行传输； （ 2）量化电平都留有少量余量电平(Headroom)； （ 3）数字电平000～003和3FC～3FF为保护电平，保护 电平在视频信号数字化过程中是绝对不能出现的，其中 000和 3FF用于传送同步信息； （ 4） 8比特字的数字信号可以通过10比特字的数字设备 和数字通路，只要在8比特的最低位后加两位0即可，在 输出端再将两位0去掉，恢复8比特字数字信号；
六、量化 量化就是把幅度连续变化的信号变为幅度离散 的数字信号。 若在输入信号的动态范围A内进行均匀量化， 把它分为M＝2n个等级，量化间隔为 ΔA = A/M， 其中M称为量化等级数, n称为量化比特数。 量化过程不可避免地回引起量化误差。量化误 的范围为+ΔA/2～-ΔA/2。 可以看出：量化间隔ΔA越小，量化误差引起 的失真功率就越小。
fs m 2.25MHz
(4) 由于编码后的比特率是fs的倍数。从降低码率考 虑，显然fs 选得越低越接近2fm越好。
fs n fH
在CCIR 601建议中，m=6，亮度信号取样频率fs 为13.5 MHz。 对于625行/50场扫描格式的亮度信号来说，每行 的取样点数为 13.5 106 864 15625 对于525行/59.94场扫描格式的亮度信号来说，每 行的取样点数为 13.5 106 858 15734.265
13.5MHz=15625Hz × 864≈15734.264Hz × 858
五、色度取样格式
由于色差信号的带宽比亮度信号窄的多，所以在分量编码 时两个色差信号的取样频率可以降低，同时也要考虑到取样点 正交结构的要求。在数字电视中有以下几种取样格式。
信号与系统实验讲义内容
实验一数字电子仪器使用一、实验目的1、学习使用DDS数字信号发生器，初步掌握常用信号输出的调节方法。
2、学习使用数字存储示波器，初步掌握常用信号参数的观测方法。
二、设备简介三、实验任务１、调节DDS信号发生器，使其输出输出3MHz、1.00Vp-p正弦交流信号，并用数字示波器：①手动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、频率freq；②自动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、最大值Vmax、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrms、频率freq、周期Prd、上升时间Rise 。
２、调节DDS信号发生器，使其输出50ＫＨz、500mVp-p方波信号，并用数字示波器：①手动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、频率freq；②自动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、最大值Vmax、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrms、频率freq、周期Prd、上升时间Rise。
３、调节DDS信号发生器，使其输出2ＫＨz、2.00Vp-p脉冲信号，并用数字示波器：①手动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、频率freq ；②分别自动测量该信号电压占空比为30％和80％时的峰峰值Vp-p、最大值Vmax、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrms、频率freq、周期Prd、上升时间Rise。
４、调节DDS信号发生器，使其输出100ＫＨz、3.00Vp-p三角波信号，并用数字示波器：①手动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、频率freq ；②自动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、最大值Vmax、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrms、频率freq、周期Prd、上升时间Rise5、*（选做）调节DDS信号发生器，使其输出１KHz、含有0.2V直流偏置分量的1.00Vp-p正弦波信号，并用数字示波器：①手动测量该信号电压的最大值Vmax 、频率freq；②自动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、最大值Vmax、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrms、频率freq、周期Prd、上升时间Rise。
第十五章信号转导2010ppt课件
第一节 信 息 物 质
Section 1 Signal Molecules
一、细胞间信息物质
凡是由细胞分泌的、能够调节特定靶细胞生理 活动的化学物质都称为细胞间信息物质 (extracellular signal molecules)，或第一信 使。
1．神经递质：
由神经元突触前膜释放的信息物质，可作用于 突触后膜上的受体，传递神经冲动信号。如乙 酰胆碱、去甲肾上腺素等等。
Section 2 Receptors
受体(receptor)是指存在于靶细胞膜上或细胞内 能特异识别与结合生物活性分子（配体），进 而引起靶细胞生物学效应的分子。 绝大部分受体为蛋白质，少数为糖脂。 能与受体呈特异性结合的生物活性分子则称配 体(ligand)。
受体的功能有三个方面： 识别与结合； 信号转导； 产生相应的生物学效应。
2．内分泌激素：
激素(hormone)是由特殊分化细胞合成并分泌 的一类生理活性物质，这些物质通过体液进行 转运，作用于特定的靶细胞，调节细胞的物质 代谢或生理活动。 在体内，有些能够分泌激素的特殊分化细胞集 中在一起构成内分泌腺；有些细胞则分散存在； 有些细胞兼具其他功能。
激素的作用方式：
激素被分泌后，可以三种不同的方式作用于靶 细胞： ① 内 分 泌 (endocrine) ： 激 素 分 泌 后 作 用 较 远 的靶细胞，其传递介质为血液。 ②旁分泌(paracrine)：激素分泌释放后作用于 邻近的靶细胞，其传递介质为细胞间液。 ③自分泌（autocrine)：激素分泌释放后仍作 用于自身细胞，其传递介质为胞液。
第十五章 细胞信息转导
Chapter 15 Cellular Signal Transduction
对于多细胞生物来说，为了协调和配合各组织 细胞之间得功能活动，需要对各组织细胞的物 质代谢或生理活动进行调节。此外当外界环境 变化时也需通过细胞间复杂的信号传递系统来 传递信息，从而调控机体活动。 细胞信息的传递是由许多不同的信息物质所组 成的信息传递链来完成的。
信号实验内容2010fwt
[实验内容一]一．熟悉简单的矩阵输入1．从屏幕上输入矩阵A=[1 2 3；4 5 6；7 8 9]或A=[1，2，3；4，5，6；7，8，9]观察输出结果。
2．试用回车代替分号，观察输出结果。
3．输入矩阵B=[9，8，7；6，5，4；3，2，1]C=[4，5，6；7，8，9；1，2，3], 键入A B C 观察结果4．选择File|new 菜单中的M-file ，输入B=[9 ，8，7；6，5，4；3，2，1]，保存为B.M文件，退出编辑环境。
此时在工作环境中使用B 命令就可调出B 矩阵。
5．再试着输入一些矩阵，矩阵中的元素可为任意表达式，但注意矩阵中各行各列的元素个数需分别相等，否则会给出出错信息。
6．输入who 和whos 观察结果，了解其作用。
二．基本信号运算1．数组的加减乘除和乘方运算输入A=[1 2 3]，B=[4 5 6]，求C=A+B ，D=A-B ，E=A.*B ，F=A./B ，G=A.^B,并用stem 画出A ，B ，C ，D ，E ，F ，G 。
再输入一些数组，进行类似运算。
2．粗略描绘下列各函数的波形（其中对于连续信号可取时间间隔为0.001）a. ()4,0t f t e t -=+> b. 23()23,0t t f t e e t --=+> c. ()cos(2/3),44f t t t ππ=+-≤≤ d. ()sin(2),03t f t e t t π-=≤≤ e ()()6f t g t s ττ== f. ()()44f t sa t t ππ=-≤≤[实验内容二]1． 用MATLAB 实现6个基本的离散序列。
1.单位采样序列：10() 00n n n δ=⎧=⎨≠⎩2. 单位阶跃序列：00() 10n n n ε<⎧=⎨≥⎩ 3．实指数序列：(), n; n f n a =∀a 为实数 4．复数指数序列： ()(), n j n f n e σω+=∀5．正余弦序列：0()cos(), n f n n ωθ=+∀，6．周期序列：()(), n f n f n N =+∀2． 函数用MATLAB 实现函数impseq(n0,n1,n2)，使函数实现(0)n n δ-，12n n n <<。
信号与系统实验讲义(Word)
信号与系统实验讲义自编电子教研室2013.02实验一连续信号可视化及时域运算与变换1、实验目的1）通过绘制典型信号的波形，了解这些信号的基本特征。
2）通过绘制信号运算结果的波形，了解这些信号运算对信号所起的作用。
2、实验主要仪器设备和材料计算机一台，MATLAB2010软件3、实验内容和原理原理：信号是随时间变化的物理量。
信号的本质是时间的函数。
信号的描述：时域法，频域法、信号的频域特性与时域特性之间有着密切的关系。
信号的分类：功率信号、能量信号、奇信号、偶信号、确定信号、随机信号。
可能涉及的MATLAB函数：plot函数、ezplot函数、sym函数、subplot函数。
对于连续时间信号，其微分运算是用diff来完成的。
其语句格式为diff(function,’variable’,n);其中function表示需要进行求导运算的信号，或者是被赋值的符号表达式；variable为求导运算的独立变量；n为求导的阶数，默认值为求一阶导数。
连续时间的积分运算用int函数来完成。
其语句格式为int(function,’variable’,a,b);其中function表示被积信号，或者是被赋值的符号表达式；variable为积分变量；a,b为积分上、下限，a和b省略时求不定积分。
内容：1．基于MATLAB的信号描述方法1）单位阶跃信号；2）单位冲激信号；3）符号函数；4）取样信号；5）门函数（选通函数）；6）单位斜坡信号；7）实指数信号；8）复指数信号；2．连续信号的基本运算1）信号的相加与相乘，2）信号的微分与积分，3）信号的平移和反转，4）信号的压扩，5）信号的分解为偶分量与奇分量之和，要求：在实验报告中写出完整的自编程序，必须手写，并给出实验结果。
1) MATLAB程序u t% 单位阶跃信号()t=sym(‘t’);y=Heaviside(t);ezplot(y,[-1,1]);grid on axis([-1 1 -0.1 1]);2）MATLAB程序：%单位冲激信号()tδt=-1:0.01:1;t=sym(‘t’);y=Dirac(t);ezplot(y,t);grid on3）MATLAB程序：sgn t取样信号%符号函数()t=-1:0.01:1;t=sign(t);plot(t,y) ;grid on axis([-1 1 -1.1 1.1]) ;4）MATLAB程序：Sa t%取样信号()t=-10*pi:0.1:10*pi;y=sinc(t/pi);plot(t,y) ;grid on axis([-10 10 -0.3 1.1]) ;5）MATLAB程序：% 门函数()g tτt=-3:0.01:3;f=rectpuls(t-0.5,1) ;plot(t,f) ; axis([-3 3 -0.1 1.1]) ; grid on6）MATLAB程序：% 单位斜坡信号t=-3:0.01:3;f=t.*u(t) ;plot(t,f) ; axis([-3 3 -0.1 1.1]) ; grid on7）MATLAB程序：% 实指数信号t=-3:0.01:3;A=2;a=-0.5;f=A.*exp(a*t) ;plot(t,f) ; axis([-3 3 -0.1 1.1]) ; grid on8）MATLAB程序：% 复指数信号t=-3:0.01:3;A=2;s=-0.5+j*0.2;f=A.*exp(s*t) ;subplot(221)plot(t,real(f));grid onsubplot(222)plot(t,imag(f));grid onsubplot(223)plot(t,abs(f));grid onsubplot(224)plot(t,angle(f));grid on2.1) 信号的相加与相乘t=0:0.01:3;f1=u(t)-u(t-1);f2=t.*(u(t)-u(t-1))+u(t-1); subplot(221) ;plot(t,f1) ;grid onsubplot(222) ;plot(t,f2) ;grid onsubplot(223) ;plot(t,f1+f2) ;grid onsubplot(224) ;plot(t,f1.*f2) ;grid on2)信号的微分与积分syms t f2f2=t*(heaviside(t)- heaviside(t-1)+ heaviside(t-1)); f=diff(f2,’t’,1);t=-1:0.01:2;ezplot(f,t);grid on syms t f1f1=heaviside(t)- heaviside(t-1);f=int(f1,’t’);t=-1:0.01:2;ezplot(f,t);grid on实验二 连续LTI 系统的时域分析1、实验目的1）熟悉连续LTI 系统在典型激励信号下的响应及其特征；2）掌握连续LTI 系统单位冲激响应的求解方法；3）重点掌握用卷积法计算连续时间系统的零状态响应；4）会用MATLAB 对系统进行时域分析。
信号实验1
实验一 离散时间信号的产生1.实验目的信号可以分为连续时间信号和离散时间信号。
要研究信号，首先要产生出各种信号，使用MATLAB 软件可以很方便地产生各种常见的信号，而且他还具有强大的绘图功能，便于用户直观地处理输出结果。
通过本实验，将学习如何使用MATLAB 产生一些常见的时间信号，并通过MATLAB 中的绘图工具对产生的信号进行观察，加深对常用信号的理解。
2.实验原理离散时间信号是指在离散时刻才有定义的信号。
常见的离散时间信号如下：（1）单位冲激序列10()00n n n δ=⎧=⎨≠⎩如果(n)在时间轴上延迟了k 个单位，得到(n-k),即1()0n k n k n kδ=⎧-=⎨≠⎩（2）单位阶跃序列10()00n u n n ≥⎧=⎨<⎩如果u(n)在时间轴上延迟了k 个单位，得到u(n-k),即1()0n k u n k n k≥⎧-=⎨<⎩（3）矩阵序列矩阵序列()N R n 定义为1(01)()0(0,)N n N R n n n N ≤≤-⎧=⎨<≥⎩R(n)=u(n)-u(n-k),因此，用MATLAB 表示矩阵序列可以利用上面的单位阶跃序列组合而成。
（4）正弦序列x(n)=Acos(0ωn+)A, 0ω和都是实数，它们分别称为正弦信号x(n)的振幅，角频率和初始相位。
可以证明，只有当2/0ω为有理数时，正弦序列具有周期性。
（5）单边实指数序列()()n x n a u n =单边实指数序列n 的取值范围为0n ≥。
当1a时，单边指数序列发散；当1a 时，该序列收敛；当0a 时，该序列均取正值；当0a时，序列在正负摆动。
（6）负指数序列0()()a j n x n e ω+=当0a =时，得到虚指数序列0()()a j n x n e ω+=，式中，0ω是正弦序列的数字域频率。
由欧拉公式知，负指数序列可进一步表示为[]00()00()cos()sin()a j n j n an an x n e e e e n j n ωωωω+===+有以下结论：1）当0a 时，负指数序列x(n)的实部和虚部分别是按指数规律增长的正弦振荡序列；2）当0a 时，负指数序列x(n)的实部和虚部分别是按指数规律衰减的正弦振荡序列；3）当0a =时，负指数序列x(n)即为虚指数序列，其实部和虚部分别是等幅的正弦振荡序列。
《信号与系统》实验讲义
《信号与系统》实验讲义《信号与系统》实验讲义龙岩学院物理与机电工程学院电子教研室编2008年1月实验一阶跃响应与冲激响应一、实验目的1、观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响。
2、掌握有关信号时域的测量方法。
二、实验内容1、用示波器观察欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态的阶跃响应波形。
2、用示波器观察欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态的冲激响应波形。
三、实验仪器1、信号与系统实验箱一台2、信号与系统实验平台3、阶跃响应与冲激响应模块（D Y T3000-64）一块4、20M H z双踪示波器一台5、连接线若干四、实验原理RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应电路原理图如下所示，其响应有以下三种状态：阶跃响应与冲激响应原理图1、当电阻R>2L时，称过阻尼状态；C2、当电阻R=2L时，称临界阻尼状态；C3、当电阻R<2L时，称欠阻尼状态。
C冲激信号是阶跃信号的导数，所以对线性时不变系统冲激响应也是阶跃响应的导数。
为了便于用示波器观察响应波形，实验中用周期方波代替阶跃信号，而用周期方波通过微分电路后得到的尖脉冲代替冲激信号，冲激脉冲的占空比可通过电位计W102调节。
五、实验步骤本实验使用信号源单元和阶跃响应与冲激响应单元。
1、熟悉阶跃响应与冲激响应的工作原理。
接好电源线，将阶跃响应与冲激响应模块插入信号系统实验平台插槽中，打开实验箱电源开关，通电检查模块灯亮，实验箱开始正常工作。
2、阶跃响应的波形观察：①将信号源单元产生的VPP =3V、f=1KHz方波信号送入激励信号输入点STEP_IN。
②调节电位计W101，使电路分别工作在欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态，用示波器观察三种状态的阶跃响应输出波形并分析对应的电路参数。
3、冲激响应的波形观察：①连接跳线J101，将信号源单元产生的VPP =3V、f=1KHz方波信号送入激励信号输入点IMPULSE_IN。
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信号与线性系统实验指导书淮北煤炭师范学院电子技术实验室目录前言２实验一、二阶网络函数的模拟 3 实验二、用同时分析法观察方波信号的频谱7 实验三、利用频谱分析仪分析频谱9 实验四、抽样定理12 实验五、无源和有源滤波器16 实验六、二阶网络状态轨迹的显示22前言“信号与线性系统”是无线电技术、自动控制、生物医学电子土程、信号图象处理、空间技术等专业的一门重要的专业基础课，也是国内各院校相应专业的主干课程。
当前．科学技术的发展趋势既高度综合又高度分化，这要求高等院校培养的大学生，既要有坚实的理论基础，又要有严格的工程技术训练，不断提高实验研究能力、分析计算能力、总结归纳能力和解决各种实际问题的能力。
21 世纪要求培养“创造型、开发型、应用型”人才，即要求培养智力高、能力强、素质好的人才．由于该课程核心的基本撅念、基本理论和分析方法都非常重要，而且系统性、理论性很强．为此在学习本课程时，开设必要的实验，对学生加深理解深入掌握基本理论和分析方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，以及使抽象的概念和理论形象化、具体化，对增强学习的兴趣有极大的好处．做好本课程的实验，是学好本课程的重要教学环节在做完每个实验后．请务必写出详细的实验报告．包括实验方法、实验过程与结果、心得和体会等。
实验一二阶网络函数的模拟一、实验目的1、掌握求解系统响应的一种方法——模拟解法。
2、研究系统参数变化对响应的影响。
3．用基本运算器模拟系统的微分方程。
二、仪器设备1、信号与系统实验箱TKSS-A。
2、双踪示波器。
三、实验原理1、为了求解系统的响应，需建立系统的微分方程，一些实际系统的微分方程可能是一个高阶方程或者是一个微分方程组，它们的求解是很费时间甚至是困难的。
由于描述各种不同系统（如电系统、机械系统）的微分方程有惊人的相似之处，因而可以用电系统来模拟各种非电系统，并进一步用基本运算单元获得该实际系统响应的模拟解。
这种装臵又称为“电子模拟计算机”．应用它能较快地求解系统的微分方程，并能用示波器将求解结果显示出来。
在初学这一方法时不妨以简单的二阶系统为例（本实验就是如此），其系统的微分方程为y''+a1y'+ay=x框图如图1-l 所示图 1-l 二阶网络函数框图实验装臵如实验图1-2所示图1-2 实验线路图由模拟电路可得模拟方程为 (011)114242=--+b i B V R V R V R R(011)113131=--+h t A V R V R V R R V A =V B只要适当的选定模拟装臵的元件参数，可使模拟方程和实际系统的微分方程完全相同。
当R 1=10K ，R 2=10K ，R 3=30K ，R 4=30K 时h b i t V V V V 3131-+= 而 dt V C R V b t ⎰-=151 所以 V b =-104-V t又 V b =-⎰261C R V h dt 则 V h =-104-V b =108-V t ″代入有"+'+=--t t t i V V V V 31031084 2、实际系统响应的变化范围可能很大，持续时间可能很长，但是运算放大器输出电压是有一定限制的，大致在在10V 之间。
积分时间受 RC 元件数值限制也不能太长，因此要合理地选择变量的比例尺度M y 和时间的比例尺度M t ，使得v 2= M y y ，t m =M t t ，式中 y 和 t 为实验系统方程中的变量和时间。
在求解系统的微分方程时，需了解系统的初始状态，需了解系统的初始状态v(0)和y(0)。
四、预习练习1、一物理系统如实验图1-3，弹簧的倔强系数k=100N／M，=1kg，物体离开静止位臵距离为y，且y(0)=1cm,列出y变化的方程式。
（提示：用F=Ma列方程）。
2、拟定求得上述方程模拟解的实验电路和比例尺。
图1-3 物理系统五、实验内容及步骤1、列出实验电路的微分方程，并求解之。
2、将正弦波接入电路的输入端，调节R3，R4，V I，用示波器观察各测试点的波形，并记录之。
六、报告要求1、绘出所观察到的各种模拟响应的波形，对经过基本运算器前后波形的对比，分析参数变化对运算器输出波形的影响。
2、归纳和总结用基本运算单元求解系统时域响应的要点。
3、（选做）绘制二阶高通、带通、低通网络函数的模拟电路的频率特性曲线。
4、实验的收获体会。
实验二用同时分析法观察方波信号的频谱一、实验目的1、同时分析法观测方波信号的频谱，并与方波的傅里叶级数各项的频谱与系数作比较。
2、观测基波和其各次谐波分量的合成的波形。
二、仪器设备1、信号与系统实验箱。
2、双踪示波器。
三、实验原理任何电信号都是由各种不同频率、幅度和初相的正弦波迭加而成的。
对周期信号由它的傅里叶级数展开式可知，各次谐波为基波频率的整数倍。
而非周期信号包含了从零到无穷大的所有频率成份，每一频率成份的幅度均趋向无限小，但其相对大小是不同的。
通过一个选频网络可以将电信号中所包含的某一频率成份提取出来。
本实验采用最简单的选频网络是一个LC谐振回路。
因此对周期信号波形分解的实验方案如图2-1所示。
图2-1 方波信号的分解将被测方波信号加到分别调谐于其基波和各次奇谐波频率的一系列并联谐振回路串联而成的电路上。
从每一谐振回路两端可以用示波器观察到相应频率的正弦波。
若有一个谐振回路既不谐振于基波又不谐振于谐波，则观察不到波形。
本实验所用的被测信号是50Hz的方波，由傅里叶级数展开式可知，L1C1谐振于50Hz，L3C3谐振于150Hz，L5C5谐振于250Hz，L7C7谐振于350Hz,L9C9谐振于450Hz，则一定能从各谐振回路两端观察到基波和各奇次谐波。
在理想情况下,各次谐波幅度比例为1:(1/3):(l/5): (1/7):(l/9)。
四、实验内容及步骤1、调节信号源，使其输出50Hz左右的方波。
将其接至该实验模块的输入端，细调信号源的输出，使50Hz（基波）的BPF模块有最大的输出。
然后，将各带通滤波器的输入分别接至示波器，观测各次谐波的频率和幅度，并记录之。
2、将方波分解所得的基波和三次谐波分量接至加法器的相应输入端，观测加法器的输出波形，并记录所得的波形。
3、再将五次谐波分量加到加法器的相应输入端，观察叠加后的波形，记录之。
五、注意事项实验线路的方波周期设计为0.5μs。
出于元器件量值的精度所限，在做实验时，要细调信号源的输出，使L1C1的基波谐振幅值为最大，此频率定为实验的方波基波频率。
六、报告要求整理并绘出实验中所观察到的各种波形，综合论述实验的结果。
实验三 利用频谱分析仪分析频谱一、实验目的1、了解频谱分析仪的工作原理。
2、学会用频谱分析仪分析信号的频谱。
二、仪器设备1、频谱分析仪。
2、信号发生器。
3、示波器。
三、实验原理一般周期性信号的振幅谱特性为:一是离散性，即由不连续的线条组成；二是谐波性，即频谱只出现在基波频率的整数倍频率上；三是收敛性，各条谱线的幅值随着谐波次数的增高而逐渐减小。
1、三角波幅度谱222n EF n π=2、方波 幅度谱n EF n π=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅⋅++=t cos t cos E )t (f 02023314ωωπ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅⋅+-=t cos t cos E )t (f 003312ωωπ四、实验内容及步骤将Vp-p=0.1V，周期分别为1μs、0.5μs、0.2μs的正弦波、三角波和方波，依次送入示波器观察波形后，输入频谱分析仪，观察各谐波位臵，确定三角波和方波谐波间的幅值关系。
五、注意事项读取谱线强度时，应使光标之频率落在设定好的中心频率与频率范围(SPAN)之间。
六、报告要求1、根据实验数据，做出频谱分布图。
2、计算各谱线强度，并验证周期性信号的振幅谱特性。
附录一衰减器选择，参考电平和基线电平衰减器参考电平（顶线）基线（底线）功率电平功率电平0dB -27dBm -107dBm10dB -17dBm -97dBm20dB -7dBm -87dBm30dB +3dBm -77dBm40dB +13dBm -67dBm附录二利用功率关系所确定的电平可以称为功率电平（需要计量的功率值和功率为一毫瓦的零电平功率比较），用数学表达式描述就是：P m =10lg(P/1)dBm其中：P m 代表功率电平。
P 代表需要计量的绝对功率值，单位为毫瓦（mW ），零电平功率为1mW 。
dBm 表示以1mW 为基准的功率电平的分贝值。
若测得信号的功率电平，需要换算为对应的电压，利用P=V 2/R(单位mW ),或者讲若以瓦为单位, 公式为：3050lg 10100050lg 10)(22+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=x x P ωdB R x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=30lg 102x 单位：伏，R 单位：欧姆实验四抽样定理一、实验目的1、了解电信号的采样方法与过程以及信号恢复的方法。
2、验证抽样定理。
二、仪器设备1、信号与系统实验箱。
2、双踪示波器。
三、实验原理1、离散时间信号可以从离散信号源获得，也可以从连续时间信号抽样而得。
抽样信号f s(t)可以看成连续信号f(t)和一组开关函数s(t)的乘积。
s(t)是一组周期性窄脉冲，见实验图4-1，T s称为抽样周期，其倒数f s＝1/T s称抽样频率。
图4-1 矩形抽样脉冲对抽样信号进行傅里叶分析可知，抽样信号的频率包括了原连续信号以及无限个经过平移的原信号频率。
平移的频率等于抽样频率f s及其谐波频率2f s、3f s、4f s。
当抽样信号是周期性窄脉冲时，平移后的频率幅度按（sin x/x）规律衰减。
抽样信号的波谱是原图(a)连续信号频谱(b)高抽样频率时的抽样信号及频谱(c)低抽样频率时的抽样信号及频谱4-2 冲激抽样信号的频谱信号频谱周期的延拓，它占有的频带要比原信号频谱宽的多。
2、正如测得了足够的实验数据以后，我们可在坐标纸上把一系列数据点连起来，得到一条光滑的曲线一样，抽样信号在一定条件下也可以恢复到原信号。
只要用一截止频率等于原信号频谱中最高频率f h的低通滤波器，滤除高频分量，经滤波后得到的信号包含了原信号频谱的全部内容，故在低通滤波器输出可以得到恢复后的原信号。
3、由于原信号得以恢复的条件是f s≥2B，其中f s为抽样频率，B为原信号占有的频带宽度．而f min＝2B为最低抽样频率,又称“奈奎斯特抽样率”。
当f s<2B时，抽样信号的频谱会发生混迭，从发生混迭后的频谱中我们无法用低通滤波器获得原信号频谱的全部内容。
在实际使用中，仅包含有限频率的信号是极少的，因此即使f s=2B，恢复后的信号失真还是难免的。
图4-2画出了当抽样频率f s>2B（不混叠时）及f s<2B（混叠时）两种情况下冲激抽样信号的频谱。