信号与系统实验指导书2 - 副本
信号与系统实验指导书(2012)

实验一 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,加深对抽样定理的认识和理解。
二、原理说明: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经抽样而获得。
抽样信号fs (t )可以看成是连续信号f (t )和一组开关函数s (t )的乘积。
即:)()()(t s t f t f s ⨯=如图1-1所示。
Ts 为抽样周期,其倒数fs=1/Ts 称为抽样频率。
图1-1 对连接时间信号进行的抽样对抽样信号进行傅立叶分析可知,抽样信号的频谱包含了原连续信号以及无限个经过平移的原信号频谱。
平移后的频率等于抽样频率fs 及其各次谐波频率2fs ,3fs ,4fs ,5fs ……。
当抽样信号是周期性窄脉冲时,平移后的频谱幅度按()xx sin 规律衰减。
抽样信号的频谱是原信号频谱的周期性延拓,它占有的频带要比原信号的频谱宽很多。
正如测得了足够的实验数据以后,我们可以在坐标纸上把一系列数据点连接起来,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为原信号。
只要用一个截止频率等于原信号频谱中最高频率f max 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,故在低通滤波器的输出可以得到恢复后的原信号。
(a )连续信号的频谱(b )高抽样频率时的抽样信号及频谱(不混叠)(c )低抽样频率时的抽样信号及频谱(混叠)图1-2 冲激抽样信号的频谱图但原信号得以恢复的条件是fs>2B,其中fs为抽样频率,B为原信号占有的频带宽度。
而f min=2B为最低的抽样频率,又称为“奈奎斯特抽样率”。
当fs<2B时,抽样信号的频谱会发生混叠,从发生混叠后的频谱中,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,仅包含有限频谱的信号是极少的,因此即使fs =2B,恢复后的信号失真还是难免的。
图1-2画出了当抽样频率fs>2B(不混叠时)及fs<2B (混叠时)两种情况下冲激抽样信号的频谱图。
《信号与系统》实验指导书

《信号与系统》实验指导书张静亚周学礼常熟理工学院物理与电子工程学院2009年2月实验一常用信号的产生及一阶系统的阶跃响应一、实验目的1. 了解常用信号的波形和特点。
2. 了解相应信号的参数。
3. 熟悉一阶系统的无源和有源模拟电路;4.研究一阶系统时间常数T的变化对系统性能的影响;5.研究一阶系统的零点对系统的响应及频率特性的影响。
二、实验设备1.TKSX-1E型信号与系统实验平台2. 计算机1台3. TKUSB-1型多功能USB数据采集卡三、实验内容1.学习使用实验系统的函数信号发生器模块,并产生如下信号:(1) 正弦信号f1(t),频率为100Hz,幅度为1;正弦信号f2(t),频率为10kHz,幅度为2;(2) 方波信号f3(t),周期为1ms,幅度为1;(3) 锯齿波信号f4(t),周期为0.1ms,幅度为2.5;2.学会使用虚拟示波器,通过虚拟示波器观察以上四个波形,读取信号的幅度和频率,并用坐标纸上记录信号的波形。
3.采用实验系统的数字频率计对以上周期信号进行频率测试,并将测试结果与虚拟示波器的读取值进行比较。
4.构建无零点一阶系统(无源、有源),测量系统单位阶跃响应, 并用坐标纸上记录信号的波形。
5.构建有零点一阶系统(无源、有源),测量系统单位阶跃响应, 并用坐标纸上记录信号的波形。
四、实验原理1.描述信号的方法有多种,可以是数学表达式(时间的函数),也可以是函数图形(即为信号的波形)。
对于各种信号可以分为周期信号和非周期信号;连续信号和离散信号等。
2.无零点的一阶系统无零点一阶系统的有源和无源模拟电路图如图1-1的(a)和(b)所示。
它们的传递函数均为+1G(S)=0.2S 1(a) (b)图1-1 无零点一阶系统有源、无源电路图3.有零点的一阶系统(|Z|<|P|)图1-2的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图,他们的传递函数为:2++0.(S 1)G(S)=0.2S 1(a) (b)图1-2 有零点(|Z|<|P|)一阶系统有源、无源电路图4.有零点的一阶系统(|Z|>|P|)图1-3的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图,他们的传递函数为:++0.1S 1G (S )=S 1(a)(b)图1-3 有零点(|Z|<|P|)一阶系统有源、无源电路图五、实验步骤(一)常用信号观察1.打开实验系统电源,打开函数信号发生器模块的电源。
信号与系统实验指导书 (2).doc

信号与系统实验指导书赵磊编写昆明理工大学理学院电子信息实验室2009年12月目录第一部分实验箱实验实验箱整体布局 ........................................................................................ 1实验一函数信号发生器 .......................................................................... 2实验二单片机低频信号发生器.............................................................. 5实验三频率计 .......................................................................................... 8实验四扫频源 ...................................................................................... 10实验五信号的分解与合成 .................................................................. 13实验六抽样定理 .................................................................................. 16实验七无源和有源滤波器 .................................................................. 18实验八四阶巴特沃斯滤波器 .............................................................. 24第二部分上机实验实验一连续时间信号的时域分析...................................................... 25实验二连续时间信号的卷积 .............................................................. 30实验三连续时间周期信号的傅里叶级数.......................................... 33实验四连续时间系统的时域分析...................................................... 37实验五连续时间系统的频域分析...................................................... 39实验六连续时间系统的复频域分析.................................................. 41实验七设计性实验 .............................................................................. 45第一部分实验箱实验实验箱整体布局图1 众友ZYE1701C2型信号与系统实验箱整体布局实验一函数信号发生器一、实验目的:1、了解单片多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点。
信号与系统实验指导书

信号与系统软件实验指导书《信号与系统》课程组华中科技大学电子与信息工程系二零零九年五月“信号与系统软件实验”系统简介《信号与系统》是电子与通信类专业的主要技术基础课之一,该课程的任务在于研究信号与系统理论的基本概念和基本分析方法,使学生初步认识如何建立信号与系统的数学模型,如何经适当的数学分析求解,并对所得结果给以物理解释,赋予物理意义。
由于本学科内容的迅速更新与发展,它所涉及的概念和方法十分广泛,而且还在不断扩充,通过本课程的学习,希望激发起学生对信号与系统学科方面的学习兴趣和热情,使他们的信心和能力逐步适应这一领域日新月异发展的需要。
近二十年来,随着电子计算机和大规模集成电路的迅速发展,用数字方法处理信号的范围不断扩大,而且这种趋势还在继续发展。
实际上,信号处理已经与计算机难舍难分。
为了配合《信号与系统》课程的教学、加强学生对信号与线性系统理论的感性认识,提高学生计算机应用能力,《信号与系统》课程组于2002年设计并开发了“基于MATLAB的信号与线性系统实验系统”。
该实验系统是用MATLAB5.3编写的,包含十个实验内容,分别是:信号的 Fourier 分析、卷积计算、连续时间系统和离散时间系统的时域分析、变换域分析、状态变量分析、稳定性分析等,基本上覆盖了信号与线性系统理论的主要内容。
通过这几年为学生们开设实验,学生们普遍反映该实验能够帮助他们将信号与系统中抽象的理论知识具体化,形象化。
而且对于进一步搞清数学公式与物理概念的内在联系都很有帮助。
但是近两年我们进行了教学改革,更换了教材,原有的软件系统在内容的设计上就显现出一些不足;而且随着MATLAB版本的升级,该软件系统也陆续出现了一些问题,导致个别实验无法进行。
在这样的背景下,我们设计并开发了一个新的基于MATLAB7.0的软件实验系统,利用MATLAB提供的GUI,使得系统界面更加美观;根据新教材的内容,设计并完善了实验内容;保留原有一些实验内容,但完善了功能,例如动态显示卷积过程,在任意范围显示图形等。
电路、信号与系统(2)实验指导书

描述线性时不变离散系统的差分方程为
编写求解上述方程的通用程序。
[建模]
将方程变形可得(用MATLAB语言表示)
a(1)*y(n)= b(1)*u(n)+…+ b(nb)*u(n-nb+1)- a(2)*y(n-1)-…- a(na)*y(n-na+1)
令us== [u(n),…, u(n-nb+1)]; ys=[y(n-1),…, y(n-na+1)]
x(n)={2,1,-1,3,1,4,3,7}(其中加下划线的元素为第0个采样点)在MATLAB中表示为:
n=[-3,-2,-1,0,1,2,3,4]; x=[2,1,-1,3,1,4,3,7];
当不需要采样位置信息或这个信息是多余的时候,可以只用x向量来表示。
(一)离散信号的MATLAB表述
[问题]
实验一连续时间信号与系统分析
一、实验目的
1、了解连续时间信号的特点;
2、掌握连续时间信号的MATLAB描述;
3、掌握连续LTI系统单位冲激响应的求解方法;
4、掌握连续LTI系统的零状态响应的求解方法。
二、实验内容
严格说来,只有用符号推理的方法才能分析连续系统,用数值方法是不能表示连续信号的,因为它给出的是各个样点的数据。只有当样本点取得很密时才可看成连续信号。所谓很密,是相对于信号变化的快慢而言的。以下均假定相对于采样点密度而言,信号变化足够慢。
elseif lu<lh nh=0; nu=lh-lu;
else nu=0; nh=0;
end
dt=0.1;
lt=lmax;
u=[zeros(1, lt), uls, zeros(1, nu), zeros(1, lt)];
信号与系统实验指导书

信号与系统
实验教学
(8) 函数信号发生器
本信号发生器由单片集成函数信号发生 器ICL8038及外围电路、功率放大电路等组 合而成。其输出频率范围为2Hz~150KHz, 由“频段选择”开关(粗调分五档)和“频率 调节”旋钮(细调)进行调节。输出幅度峰峰 值为0~16Vp-p,由“幅度调节”旋钮进行 细调。使用时,只要开启函数信号发生器分 开关,信号源即进入工作状态。
信号与系统
实验教学
信号与系统实验 指导书
湖南文理学院电信学院
信号与系统
教材及参考资料
教材:
《信号与系统》曾喆昭、倪振文 编著 湖南大学出版社
参考资料:
《信号与系统》刘树棠 译 西安交通大学出版社出版
《自动控制理论》孙扬声 编著 中国电力出版社出版
《通信原理》樊昌信、张甫翊 等编著 西安电子科技大学出版社
输出波形分正弦波、方波和三角波三种, 由“波形选择”开关选择,输出阻抗为50Ω, 当负载电阻为50Ω时,输出幅值为开路输出 值的一半。
信号与系统
实验教学
(9) 频率计
本频率计是由单片机89C51和六位共阴极LED 数码管设计而成的,具有输入阻抗大和灵敏度 高的优点。其分辨率为1Hz,测频范围为1Hz~ 10MHz,灵敏度为100mV,输入阻抗1MΩ,闸门 时间1秒。
信号与系统
实验教学
(5)直流稳压电源
提供四路±5V,0.5A和±15V,0.5A直流稳 压电源,每路均有短路保护自恢复功能,只 要开启电源总开关,就有相应的电压输出, 并有响应发光二极管指示。
(6)非正弦多波形信号发生器
提供50Hz半波、全波、方波、矩形波、三 角波共五种波形,半波由交流电半波整流得到, 全波由交流电全波整流得到,方波、矩形波 由运放加外围器件构成,三角波是在方波的 基础上加了一个由运放和电容构成的积分环 节而得到。
信号与系统实验指导书(DOC)

信号与系统实验指导书赵欣、王鹏信息与电气工程学院2006.6.26前言“信号与系统”是无线电技术、自动控制、生物医学电子工程、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概念、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辅助环节。
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。
目录实验一无源和有源滤波器 (1)实验二方波信号的分解 (6)实验三用同时分析法观测方波信号的频谱 (8)实验四二阶网络状态轨迹的显示 (10)实验五二阶网络函数的模拟 (14)实验六抽样定理 (18)附录 (22)实验一无源和有源滤波器一、实验目的1、了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性。
2、对比研究无源和有源滤波器的滤波特性。
3、学会列写无源和有源滤波器网络函数的方法。
二、基本原理1、滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络,它允许某些频率(通常是某个频带范围)的信号通过,而其它频率的信号受到衰减或抑制,这些网络可以是由RLC元件或RC元件构成的无源滤波器,也可以是由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。
2、根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同,滤波器可分为低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)和带阻滤波器(BEF)四种。
信号与系统实验指导书(实验1~3)

信号与系统实验指导书“信号与系统实验”是与“信号与系统”课程理论教学相配套而开设的计算机仿真实验课程,其目的在于实现在可视化的交互式实验环境中,以计算机为辅教学手段,以科技应用软件MATLAB 为实验平台,辅助学生完成“信号与系统”课程中的数值分析、可视化建模及仿真调试,同时将“信号与系统”课程教学中难点、重点及部分课后练习,通过计算机来进行可视化的设计、调试和分析,从而将学生从繁杂的手工运算中解脱出来,把更多的时间和精力用于对信号与系统基本分析方法和原理的理解和应用上,培养学生主动获取知识和独立解决问题的能力,为学习后继专业课打下坚实的基础。
实验教学基本要求:1、熟悉MATLAB 的运行环境及基本操作命令,根据实验要求,认真完成基本数值算法的设计、编程、上机调试,分析运行结果,书写实验报告。
2、掌握用MATLAB 对连续与离散信号进行可视化表示的方法,信号的时域运算、变换及MATLAB 实现方法,学会应用MATLAB 对常用信号进行时域特性分析及波形绘制。
3、掌握用MATLAB 对线性系统的时域特性进行分析的基本方法。
4、掌握利用MATLAB 对周期信号进行频谱分析的实现方法,重点掌握周期信号的频谱与信号周期及其时域宽度的变化规律。
5、掌握利用MATLAB 对连续信号进行频域特性分析的基本方法,重点掌握傅里叶变换的符号实现、傅里叶变换的数值近似、傅里叶变换性质以及信号频谱分析的MATLAB 实现方法。
6、掌握应用MATLA 进行连续系统频域分析的基本实现方法,重点掌握系统频率响应、幅频响应、相频响应曲线的绘制,系统的频率特性分析的MATLAB 实现方法。
7、掌握应用MATLAB 对连续系统进行复频域分析的基本方法,重点掌握拉普拉斯变换的三维可视化表现、连续系统的零极点图的绘制及拉普拉斯逆变换的MATLAB 实现方法。
实验一 MATLAB 程序入门和基础应用一、实验名称MATLAB 程序入门和基础应用二、实验目的1.学习Matlab仿真软件的基本使用方法;2.了解Matlab的数值计算,符号运算,可视化功能;3. Matlab程序设计入门三、实验原理MATLAB如今已经被广泛地应用于各个领域中,是当今世界上最优秀的数值计算软件。
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信号与系统实验报告书学院:_物理与电子学院___专业: ______电信___ ___班级:__ 1102_班____ __姓名:__ _____________学号:__________________指导老师:______________实验二之项目一 抽样定理和PAM 调制解调实验一、实验目的1、 通过脉冲幅度调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。
2、 通过对电路组成、波形和所测数据的分析,加深理解这种调制方式的优缺点。
二、实验内容1、 观察模拟输入正弦波信号、抽样时钟的波形和脉冲幅度调制信号,并注意观察它们之间的相互关系及特点。
2、 改变模拟输入信号或抽样时钟的频率,多次观察波形。
三、 实验器材1、 信号源模块 一块2、 ①号模块 一块3、 20M 双踪示波器 一台4、 连接线 若干四、实验原理(一)基本原理 1、抽样定理抽样定理表明:一个频带限制在(0,H f )内的时间连续信号()m t ,如果以T ≤Hf 21秒的间隔对它进行等间隔抽样,则()m t 将被所得到的抽样值完全确定。
假定将信号()m t 和周期为T 的冲激函数)t (T 相乘,如图3-1所示。
乘积便是均匀间隔为T 秒的冲激序列,这些冲激序列的强度等于相应瞬时上()m t 的值,它表示对函数()m t 的抽样。
若用()m t s 表示此抽样函数,则有:()()()s T m t m t t δ=图3-1 抽样与恢复假设()m t 、()T t δ和()s m t 的频谱分别为()M ω、()T δω和()s M ω。
按照频率卷积定理,()m t ()T t δ的傅立叶变换是()M ω和()T δω的卷积:[]1()()()2s T M M ωωδωπ=* 因为 2()T Ts n n Tπδδωω∞=-∞=-∑Ts πω2=所以 1()()()s T s n M M n T ωωδωω∞=-∞⎡⎤=*-⎢⎥⎣⎦∑由卷积关系,上式可写成1()()s s n M M n T ωωω∞=-∞=-∑该式表明,已抽样信号()m t s 的频谱()M s ω是无穷多个间隔为ωs 的()M ω相迭加而成。
这就意味着()M s ω中包含()M ω的全部信息。
需要注意,若抽样间隔T 变得大于Hf 21,则()M ω和()T δω的卷积在相邻的周期内存在重叠(亦称混叠),因此不能由()M s ω恢复()M ω。
可见,Hf T 21=是抽样的最大间隔,它被称为奈奎斯特间隔。
上面讨论了低通型连续信号的抽样。
如果连续信号的频带不是限于0与H f 之间,而是限制在L f (信号的最低频率)与H f (信号的最高频率)之间(带通型连续信号),那么,其抽样频率s f 并不要求达到H f 2,而是达到2B 即可,即要求抽样频率为带通信号带宽的两倍。
图3-2画出抽样频率s f ≥2B (无混叠)和s f <2B (有混叠)时两种情况下冲激抽样信号的频谱。
(c ) 低抽样频率时的抽样信号及频谱(混叠)图3-2 采用不同抽样频率时抽样信号的频谱2、脉冲振幅调制(PAM )所谓脉冲振幅调制,即是脉冲载波的幅度随输入信号变化的一种调制方式。
如果脉冲载波是由冲激脉冲组成的,则前面所说的抽样定理,就是脉冲增幅调制的原理。
但是实际上真正的冲激脉冲串并不能付之实现,而通常只能采用窄脉冲串来实现。
因而,研究窄脉冲作为脉冲载波的PAM 方式,将具有实际意义。
自然抽样平顶抽样)(t m )(t T δ图3-3 自然抽样及平顶抽样波形PAM方式有两种:自然抽样和平顶抽样。
自然抽样又称为“曲顶”抽样,已抽样信号m s(t)的脉冲“顶部”是随m(t)变化的,即在顶部保持了m(t)变化的规律(如图3-3所示)。
平顶抽样所得的已抽样信号如图3-3所示,这里每一抽样脉冲的幅度正比于瞬时抽样值,但其形状都相同。
在实际中,平顶抽样的PAM信号常常采用保持电路来实现,得到的脉冲为矩形脉冲。
(二) 电路组成脉冲幅度调制实验系统如图3-4所示,主要由抽样保持芯片LF398和解调滤波电路两部分组成,电路原理图如图3-5所示。
图3-4 脉冲振幅调制电路原理框图04图3-5 脉冲幅度调制电路原理图(三)实验电路工作原理1、PAM调制电路如图3-5所示,LF398是一个专用的采样保持芯片,它具有很高的直流精度和较高的采样速率,器件的动态性能和保持性能可以通过合适的外接保持电容达到最佳。
LF398的内部结构如图3-6所示;MCTRViMREF图3-6 LF398的内部电路结构N1是输入缓冲放大器,N2是高输入阻抗射极输出器。
S为逻辑控制采样/保持开关,当S接通时,开始采样;当S断开时,开始保持。
LF398的引脚功能为:3、12脚:正负电源输入端。
1脚:Vi,模拟电压输入端。
11脚:MCTR,逻辑控制输入端,高电平为采样,低电平为保持。
10脚:MREF,逻辑控制电平参考端,一般接地。
8脚:HOC,采样/保持电容接入端。
7脚:OUT,采样/保持输出端。
如图3-5所示,被抽样信号从PAM-SIN输入,进入LF398的1脚Vi端,经内部输入缓冲放大器N1放大后送到模拟开关S,此时,将抽样脉冲作为S的控制信号,当LF398的11脚MCTR端为高电平时开关接通,为低电平时开关断开。
然后经过射极输出器N2输出比较理想的脉冲幅度调制信号。
K1为“平顶抽样”、“自然抽样”选择开关。
2、PAM解调与滤波电路解调滤波电路由集成运放电路TL084组成。
组成了一个二阶有源低通滤波器,其截止频率设计在3.4KHz左右,因为该滤波器有着解调的作用,因此它的质量好坏直接影响着系统的工作状态。
该电路还在后续实验接收部分有用到。
电路如图3-7所示图3-7 PAM解调滤波电路五、测试点说明1、输入点参考说明PAM-SIN:音频信号输入端口PAMCLK:抽样时钟信号输入端口IN:PAM解调滤波电路输入端口2、输出点说明自然抽样输出:自然抽样信号输出端口平顶抽样输出:平顶抽样信号输出端口OUT:PAM解调滤波输出端口六、实验步骤及注意事项1、将信号源模块、模块1固定在主机箱上,将黑色塑封螺钉拧紧,确保电源接触良好。
2、插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,将信号源模块和模块1的电源开关拨下,观察指示灯是否点亮,红灯为+5V电源指示灯,绿灯为-12V电源指示灯,黄色为+12V电源指示灯。
(注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连线,再打开电源做实验,不要带电连线)。
3、观测PAM自然抽样波形1)用示波器观测信号源“2K同步正弦波”输出,调节W1改变输出信号幅度,使输出信号峰-峰值在4V左右。
2)将信号源上S4设为“1010”,使“CLK1”输出32K时钟。
3)将模块1上K1选到“自然”。
* 检查连线是否正确,检查无误后打开电源5)用示波器在“自然抽样输出”处观察PAM自然抽样波形。
4、观测PAM平顶抽样波形a)用示波器观测信号源“2K同步正弦波”输出,调节W1改变输出信号幅度,使输出信号峰-峰值在4V左右。
b)将信号源上S1、S2、S3依次设为“10000000”、“10000000”、“10000000”,将S5拨为“1000”,使“NRZ”输出速率为128K,抽样频率为:NRZ频率/8(实验中的电路,NRZ为“1”时抽样,为“0”时保持。
在平顶抽样中,抽样脉冲为窄脉冲)。
d)打开电源,用示波器在“平顶抽样输出”处观察平顶抽样波形。
.5、改变抽样时钟频率,观测自然抽样信号,验证抽样定理。
6、观测解码后PAM波形与原信号的区别1)步骤3的前3步不变,按如下方式连线2)将K1设为“自然”,用“PAM-SIN”信号做示波器的触发源,用双踪示波器对比观测“PAM-SIN”和“OUT”波形7、将信号源产生的音乐信号输入到模块1的“PAM-SIN”,“自然抽样输出”和“IN”相连,PAM解调信号输出到信号源上的“音频信号输入”,通过扬声器听语音,感性判断该系统对话音信号的传输质量。
七、实验思考题1、简述平顶抽样和自然抽样的原理及实现方法。
答:自然抽样原理图自然采样时域和频域波形采用平顶抽样的PAM调制信号的框图及信号的波形平顶抽样信号的恢复2、在抽样之后,调制波形中包不包含直流分量,为什么?答:在抽样之后已调的波形并不带有直流分量,这是由于在离散点取值,使得直流分量被滤除。
3、造成系统失真的原因有哪些?答:系统失真可以由于是抽样的频率取值的问题,也可以是系统噪音造成的失真。
4、为什么采用低通滤波器就可以完成PAM解调?答:低通滤波器采用的是均匀滤波,它的抽样频率fs不小于2fh,这样就不会发生混叠现象了。
通过低通滤波器就可截取出这一段的波形,这样就已经可以还原波形完成PAM 调制了。
实验二之项目二模拟信号的卷积实验一、实验目的1、理解卷积的概念及物理意义。
2、通过实验的方法加深对卷积运算的图解方法及结果的理解。
二、实验内容观察验证方波和三角波的互卷积。
三、实验器材1、信号源模块一块2、软件无线电模块一块3、双踪示波器一台四、实验原理及电路说明卷积积分的物理意义是将信号分解为冲激信号之和,借助系统的冲激响应,求解系统对任意激励信号的零状态响应。
设系统的激励信号为)t (x ,冲激响应为)t (h ,则系统的零状态响应为:)t (h *)t (x )t (y =⎰∞∞-ττ-=d )t (h )t (x对于任意两个信号)t (f 1和)t (f 2,两者做卷积运算定义为:⎰∞∞-ττ-=d )t (f )t (f )t (f 21=)t (f 1*)t (f 2=)t (f 2*)t (f 1表1 常用信号卷积表矩形脉冲信号与锯齿波信号的卷积信号)(t f 1为锯齿波信号,)t (f 2为矩形脉冲信号,如图1所示。
根据卷积积分的运算方法得到)t (f 1和)t (f 2的卷积积分结果)(t y ,如图1(i)所示。
图1 矩形脉冲信号与锯齿脉冲信号的卷积积分的结果本实验进行的卷积运算的实现方法在本实验装置中采用了DSP数字信号处理芯片,因此在处理模拟信号的卷积积分运算时,是先通过A/D转换器把模拟信号转换为数字信号,利用所编写的相应程序控制DSP芯片实现数字信号的卷积运算,再把运算结果通过D/A转换为模拟信号输出。
结果与模拟信号的直接运算结果是一致的。
数字信号处理系统逐步和完全取代模拟信号处理系统是科学技术发展的必然趋势。
图2为信号卷积的流程图。
图2 信号卷积的流程图实验引脚说明:ADC-IN(P4):方波信号输入DAC1(P16):卷积信号输出五、实验步骤1、依照上文所述方法,分析并画出方波与三角波的互卷积波形。
2、实验连线说明如下:3、将软件无线电模块的S2设置为“00010001”,复位加载程序。