信号与系统实验指导书
信号与系统实验指导书070119
实验一信号波形的观察和测试一、实验目的1．学习示波器、函数发生器和万用电表的使用方法。
2．学会用示波器测量信号的周期和频率。
3．学会用示波器测量, 直流信号, 正弦交流信号的叠加。
二、实验原理1．直流, 正弦交流, 三角波，方波是常用的电信号, 可由直流稳压电源, 函数发生器提供, 如下图1-1所示, 这些波形都能用示波器进行观察。
图1-1 用示波器观察波形2．直流电的主要参数是幅度V或I, 用万用表测试最方便，但直流电压的幅度也可用示波器测量。
当需要测定信号中直流分量时, 可将输入耦合方式开关置“DC”, 这时仅显示信号中的直流分量波形,从示波器Y轴就能读出直流分量的幅度。
正弦交流电的主要参数是振幅(V m,I m), 周期T, 频率f和初相角, 它们都可以用示波器进行测定, 从示波器Y轴(垂直)刻度尺可读得被测波形的幅度, 从X轴(水平)刻度尺可读得被测波形的周期。
测试信号幅度的常用仪器有万用表, 晶体管毫伏表和示波器。
应注意用万用表和毫伏表测交流电时, 读书都是有效值,它们的测量对象, 仅限于正弦交流电, 测量误差会受到信号的频率和波形失真程度的影响。
因此不要用万用表和毫伏表去测量方波, 三角波的幅度.除非对读数进行必要的修正。
万用毫伏表示波器测试正弦家六电压的性能比较如表2-10-1所示。
三、实验内容1、信号的观察及幅度的测定：按图1-2方式连接函数信号发生器, 示波器, 晶体管毫伏表和万用表。
图1-2 信号的测量a．信号发生器产生100HZ, 1500Hz, 5kHz三种不同频率的正弦信号, 幅度自定。
要求调节示波器在荧光屏上观察到一个或若干个完整波形, 务必使图形清晰和稳定。
从Y轴刻度读出被测信号幅度, 并与万用电表读数相比较。
结果填表1-1。
表1-1b．信号发生器产生400Hz正弦信号，方波和三角波, 调节示波器使波形稳定, 从Y轴刻度读出被测信号幅度, 并与万用电表读数相比较。
结果填表1-2。
信号与系统实验指导书
信号与系统实验指导书电子科技大学通信学院朱学勇潘晔刘斌崔琳莉黄扬洲徐胜目录第一部分信号与系统实验总体介绍 (1)第二部分实验设备介绍 (2)2.1信号与系统实验板的介绍 (2)2.2PC机端信号与系统实验软件介绍 (5)2.3实验系统快速入门 (6)第三部分信号与系统硬件实验 (8)实验项目一：线性时不变系统的脉冲响应 (8)实验项目二：连续周期信号的分解与合成 (12)实验项目三：连续系统的幅频特性 (17)实验项目四：连续信号的采样和恢复 (21)第四部分信号与系统软件实验 (28)实验项目五：表示信号与系统的MATLAB函数、工具箱 (28)实验项目六：离散系统的冲激响应、卷积和 (34)实验项目七：离散系统的转移函数，零、极点分布 (38)第一部分信号与系统实验总体介绍一、信号与系统实验的任务通过本课程的实验，应加深学生对信号与系统的分析方法的掌握和理解，切实增强学生理论联系实际的能力。
二、信号与系统实验简介本课程实验包含硬件、软件共七个实验项目，教师可以选择开出其中某些实验项目。
单套实验设备包括：硬件：信号系统与DSP实验箱、微型计算机（PC）；软件：PC机端实验软件SSP.exe、基于MATLAB的仿真实验软件。
三、信号与系统课程适用的专业通信、电子信息类等专业。
四、信号与系统实验涉及的核心知识点线性时不变系统的冲激响应、连续信号的分解及频谱、系统的频率响应特性、采样及恢复、表示信号与系统的MATLAB函数、工具箱、离散系统的冲激响应、卷积和、离散系统的转移函数，零、极点分布等。
五、信号与系统实验的重点与难点连续信号与系统时域、频域分析，离散系统的冲激响应、卷积和，离散系统的转移函数，零、极点分布等。
六、考核方式实验报告。
七、总学时本实验指导书的实验项目共需要14学时。
可供教师选择开出其中某些实验项目以适应不同的学时数要求。
八、教材名称及教材性质A.V.Oppenheim,A.S.Willsky,S.H.Nawab,Signals&Systems,Prentice-Hall,1999九、参考资料1.蒋绍敏，信号与系统实验，电子科技大学通信学院，2000年7月2.梁虹等，信号与系统分析及MA TLAB实现，电子工业出版社，2002年2月3.S.K.Mitra著，孙洪，于翔宇等译，数字信号处理试验指导书（MA TLAB版），电子工业出版社，2005年1月第二部分实验设备介绍信号与系统硬件实验的设备包括：信号与系统实验板、数字信号处理实验箱、PC机端信号与系统实验软件、＋5V电源和计算机串口连接线。
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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
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（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手册_控制学院
信号与系统实验指导手册山东大学控制科学与工程学院2005-1-26目录实验一 信号的产生与运算-------------------------------------------2 实验二 离散线性不变系统分析---------------------------------------8 实验三 周期信号的傅立叶级数表示----------------------------------11 实验四 离散时间傅立叶变换----------------------------------------12 实验五 连续时间系统分析------------------------------------------16 实验六 采样与重建------------------------------------------------17实验一 信号的产生与运算一、 信号的产生1.内容：产生并画出以下信号：a、单位冲击函数b、单位阶跃函数c、正弦波d、周期三角波和锯齿波e、周期方波程序：a、 subplot(2,3,1); %将图片分为2行3列6部分，在第一部分显示stem(0,1); %在零点画离散信号，幅度为一title('单位冲激信号')b、 subplot(2,3,2);x=-10:0.01:10; %x范围为-10到10，步长为0.01y=(x>=0);plot(x,y) ; %按上述程序要求画出连续信号坐标为（x,y）axis([-10,10,0,2]); %显示坐标范围为横坐标-10至10，纵坐标0至2title('单位阶跃信号')c、subplot(2,3,3);x=-pi:pi/20:pi;plot(x,sin(x));title('正弦波')d、subplot(2,3,4);x=-2*pi:0.01:2*pi;plot(x,sawtooth(x,0.5));title('周期三角波')e、subplot(2,3,5);x=-2*pi:0.01:2*pi;plot(x,sawtooth(x,1));title('周期锯齿波')f、subplot(2,3,6);x=-3*pi:0.01:3*pi;plot(x,square(x));axis([-10,10,0,2]);title('周期方波')图像：-10100.20.40.60.81单单单单单单-1001000.511.52单单单单单单-505-1-0.500.51正正正-1-0.500.51周周周周正-1-0.500.51周周周周正00.511.52周周周正2．内容：产生并画出以下离散序列：a 、离散正余弦序列：100),5.0sin(2)3/1.0cos(3)(≤≤++=n n n n x πππb 、单位采样序列⎩⎨⎧≠==−3,03,1)3(n n n δ c 、单位阶跃序列⎩⎨⎧<≥=−3,03,1)3(n n n ud 、实数指数序列100,)9.0()(≤≤=n n x n程序：function[x]=impseq(n0,n1,n2)%产生单位采样序列 n=[n1:n2]; x=[(n-n0)==0];function[x,n]=stepseq(n0,n1,n2)%产生单位阶跃序列 n=[n1:n2]; x=[(n-n0)>=0];a. subplot(2,2,1);n=[0:10];x=3*cos(0.1*pi*n+pi/3)+2*sin(0.5*pi*n); stem(n,x) grid ontitle('离散余弦序列')b. subplot(2,2,2);x=impseq(3,0,10); stem(n,x); grid on;title('单位采样序列')c. subplot(2,2,3);x= stepseq(3,0,10); stem(n,x); grid on;title('单位阶跃序列')d. subplot(2,2,4);n=[0:10];x=(0.9).^n;stem(n,x) grid ontitle('实数指数序列')图像：510离离离正离离单单单单离离单单单单离离实实实实离离4．内容：产生复数值信号：1010,)()3.01.0(≤≤−=+−n e n x n j在四个子图中画出其幅度、相位、实部和虚部的波形。
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。
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
实验一 滤波器一 实验目的1 了解无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性；2 对比并研究无源滤波器和有源滤波器的滤波特性； 二 原理说明1．滤波器的作用是对输入信号的频率具有选择性。
滤波器的种类很多，但总的来说，可分为两大类，即经典滤波器和现代滤波器。
经典滤波器可分为四种，即低通（LP ）、高通（HP ）、带通（BF ）、带阻（BS ）滤波器。
图1-1分别给出了四种滤波器的理想幅频响应。
图1-1 四种滤波器的理想幅频特性2 滤波器可认为是一个二端网络，可用图1-2的模型来描述。
其幅频特性和相频特性可由下式反映： . .H (j ω) =U2/U1=A(ω)∠θ(ω)H (j ω)为网络函数,又称为传递函数。
三 预习练习1预习滤波器的有关内容和原理；2 预习运算放大器的相关知识及用运算放大器构成滤波器的方法；3 推导各类滤波器的网络函数。
（b ）高通滤波器(c) 带通滤波器(a) 低通滤波器0 fc f(d) 带阻滤波器0 fcl f0 fch f图1-2 滤波器四实验步骤及内容1 用实验导线按图1-3构造滤波器：(a) 无源低通滤波器 (b) 有源低通滤波器(c) 无源高通滤波器 (d) 有源高通滤波器(e) 无源带通滤波器 (f) 有源带通滤波器（g）无源带阻滤波器（h）有源带阻滤波器图1-3 各种滤波器的实验电路图2 测试各无源和有源滤波器的幅频特性：例1：测试RC无源低通滤波器的幅频特性。
实验电路如图1-3（a）所示。
实验时，打开函数信号发生器，使其输出幅度为1V的正弦信号，将此信号加到滤波器的输入端，在保持正弦信号输出幅度不变的情况下，逐渐改变其频率，用交流电压表测量滤波器输出端的电压U2。
每当改变信号源频率时，例2：测试RC有源低通滤波器的幅频特性。
实验电路如图1-3（b）所示。
放大系数K=1。
实验时，打开函数信号发生器，使其输出幅度为1V的正弦信号，将此信号加到滤波器的输入端，在保持正弦信号输出幅度不变的情况下，逐渐改变其频率，用交流电压表测量滤波器输出端的电压U2。
信号与系统实验指导书
信号与线性系统分析实验指导书山东理工大学电气与电子工程学院目录实验一、50Hz非正弦周期信号的分解与合成 (2)实验二、三无源和有源滤波器 (6)实验四、抽样定理 (11)实验一、50Hz非正弦周期信号的分解与合成一、试验目的1、用同时分析法观测50Hz非正弦周期信号的频谱，并与其傅立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、信号与系统实验箱TKSS-A型或TKSS-B型或TKSS-C型。
2、双踪示波器三、原理说明1、一个非正弦周期函数可以用一系列频率成整数倍的正弦函数来表示，其中与非正弦具有相同频率的成分称为基波或一次谐波，其它成分则根据其频率为基波频率的2、3、4…、n等倍数分别称为二次、三次、四次…、n次谐波，其幅度将随谐波次数的增加而减少，直至无穷小。
2、不同频率的谐波可以合成一个非正弦周期波，反过来，一个非正弦周期波也可以分解为无限个不同频率的谐波成分。
3、一个非正弦周期函数可用傅立叶级数来表示，级数各项系数之间的关系可用各个频谱来表示，不同的非正弦周期函数具有不同的频谱图，各种不同波形及其傅氏级数表达式见表1-1，方波频谱图如图1-1表示。
图1-1 方波频谱图表1-1 各种不同波形的傅立叶级数表达式1、方波⎪⎭⎫⎝⎛ΩΩ+Ω+Ω+Ω=t n n t t t t u t u m sin 17sin 715sin 513sin 31sin 4)( π 2、三角波⎪⎭⎫⎝⎛+Ω+Ω-Ω=t t t u t u m 5sin 2513sin 91sin 8)(2π 3、半波⎪⎭⎫⎝⎛+Ω-Ω-Ω+=t t t u t u m 4cos 151cos 31sin 4212)(ππ 4、全波⎪⎭⎫ ⎝⎛+Ω-Ω-Ω-=t t t u t u m 6cos 3514cos 1512cos 31214)(π 5矩形波⎪⎭⎫⎝⎛+Ω+Ω+Ω+=t T u t T u t T u u Tu t u m m m m m3cos 3sin 312cos 2sin 21cos sin2)(τττπτ 实验装置的结构如图1-2所示图1-2 信号分解与合成实验装置结构框图图中LPF 为低通滤波器，可分解出非正弦周期函数的直流分量。
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信号与系统
实验教学
3、实验面板上设有可装、卸固定线路实验 小板的蓝色固定插座四只，可采用固定 线路及灵活组合进行实验。
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二、使用注意事项
1.使用前应先检查各电源是否正常，检查步骤 为： （ 1 ）关闭实验箱的所有电源开关 ( 置于关 端)，然后用随箱的三芯电源线接通实验箱的 220V交流电源。 （ 2 ）开启实验箱上的电源总开关（置于开 端），则相应的船形开关指示灯亮。交/直流 毫伏表处数码管应被点亮。
RCU（0） 15 c ＝15 15 5 U（S）＝ c S S 1 S 1 S（RCS 1） RCS 1 RC RC
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(0)5V • ，其中 Uc -1t -1t RC 5e RC 1 e • U（t）＝15 c
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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
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信号与系统实验
实验体系
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• 图1-2零输入响应、零状态响应和完全响 应曲线
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三、实验内容 • 1. 连接一个能观测零输入响应、零状态 响应和完全响应的电路图（参考图1-1）。 • 2. 分别观测该电路的零输入响应、零状 态响应和完全响应的动态曲线。
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四、实验步骤
• 1. 零输入响应 • 用短路帽连接K2、K3，使+5V直流电源对电容C 充电，当充电完毕后，断开K3连接K4，用示波 器观测Uc（t）的变化。 • 2. 零状态响应 • 先用短路帽连接K4，使电容两端的电压放电完 毕，然后断开 K4 连接 K3 、 K1 ，用示波器观测 15V直流电压向电容C的充电过程。
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第二部分 信号与系统实பைடு நூலகம்项目
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目
• • • • • 实验一 实验二 实验三 实验四 实验五
录
一阶电路时域响应的测试 非正弦周期信号的分解与合成 无源与有源滤波器 信号的采样与恢复 二阶网络状态轨迹的观测
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实验一 一阶电路时域响应的测试
实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必做
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(3) 本实验箱装有两只多圈可调的精密电位 器（1K、10K各一只）和碳膜电位器100K 1只， 供在通用电路模块组成实验电路时用。 (4) 丰富的实验模块 本实验箱的实验项目是采用模块化设计的， 这样更方便了实验教学．具体的实验模块有： 1）、通用电路单元（包括“通用电路单元 一”、“通用电路单元二”、“通用电路单元 三”、“通用电路单元四”等） 2）、零输入、零状态、及完全响应 3）、50Hz非正弦周期信号的分解与合成
（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。
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一、实验目的 • 1. 通过实验，进一步了解系统的零输入 响应、零状态响应和完全响应的原理。 • 2. 掌握用简单的R-C一阶电路观测零输 入响应、零状态响应和完全响应的实验 方法。
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二、实验原理 • 1. 零输入响应、零状态响应和完全响应 的模拟电路如图1－1所示。
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（ 3 ）用万用表的直流电压档测量面板上的 ±5V和±15V电压是否正常。 （ 4 ）开启信号源及频率计开关，则信号源 应有输出；当频率计打到内测时，应有相应 的频率显示。 （5）开启各实验模块处分开关，相应的发 光二极管应点亮。 2.接线前务必熟悉实验线路的原理及实验方法。 3.实验接线前必须先断开总电源与各分电源 开关，严禁带电接线。接线完毕，检查无误 后，才可通电进行实验。
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输入衰减器用来将大于2V的信号衰减， 定值放大器用来将小于200mV的信号放大。 本机AC/DC转换由一块宽频带、高精度的真 有效值转换器完成，它能将输入的交流信 号——不论是正弦波、三角波、方波、锯 齿波，甚至窄脉冲波，精确的转换成与其 有效值大小等价的直流信号，再经滤波器 滤波后加到A/D转换器，变成相应的数字信 号，最后由LED显示出来。
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(12) 数字式真有效值交流毫伏表 本机采用的交流毫伏表具有频带较宽、精度 高、数字显示和“真有效值”的特点，测量 范围：0～20V，分200mV、2V、20V三档，直 键开关切换，三位半数显，频带范围 10Hz ～ 1MHz，基本测量精度±0.5％，即使测试远离 正弦波形状的窄脉冲信号，也能测得精确的 有效值大小，其适用的波峰因数范围达到 10 。 真有效值交流电压表由输入衰减器、阻抗 变换器、定值放大器、真有效值AC/DC转换器、 滤波器、A/D转换器和LED显示器组成。
图1-1 零输入响应、零状态响应和完 全响应的电路图
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• 2. 合上图1-1中的开关K1，则由回路可得 • iR+Uc＝E (1) • ∵ i＝C ，则上式改为 dUc • (2) RC Uc＝E dt
dUc dt
• 对上式取拉式变换得： 15 • RCSU （0） RCU （0） ) U （S） c c c S
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该板上包含着以下各部分内容： （1）正面左下方装有带灯电源总开关。 （2）60多只高可靠的自锁紧式、防转、 叠插式二号插座。它们与固定器件、线路的 连线已设计在印刷线路板上。插件采用直插 弹性结构，其插头与插座之间的导电接触面 很大，接触电阻极其微小（接触电阻 ≤0.003Ω ，使用寿命>10000次以上），同 时插头与插头之间可以叠插，从而可形成一 个立体布线空间，使用起来极为方便。 而在实验模块内部，则用一号台阶作 为各连接点，用配套的一号导线连接，这样 可缩小布局空间及层次更加分明．
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(7) 阶跃信号发生器 阶跃信号发生器主要为本实验箱提供单 位阶跃信号而设计的。当钮子开关打到正输 出时，调节电位器RP1，“A”点输出为0～5V 连续可调的直流电压，按下白色的复位按钮， 则“B”点输出为相应的0～5V连续可调阶跃 信号。钮子开关打到负输出时，调节电位器 RP2，“A” 点输出为0～－5V连续可调的直 流电压，按下白色的复位按钮，则“B”点输 出为相应的0～－5V的连续可调阶跃信号。
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• 3. 完全响应 • 先连接K4，使电容两端电压通过R-C 回路放电，一直到零为止。然后连接 K3、K2，使5V电源向电容充电，待充 电完毕后，将短路帽连接K1，使15V 电源向电容充电，用示波器观测Uc （t）的完全响应。
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五、实验设备 • 1. TKSS-D型 信号与系统实验箱 • 2. 双踪低频慢扫描示波器1台
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(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。 将频率计处开关 ( 内测 / 外测 ) 置于“内测”， 即可测量“函数信号发生器”本身的信号输出 频率。将开关置于“外测”，则频率计显示由 “输入”插口输入的被测信号的频率。
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4）、无源滤波器和有源滤波器特性的观测 5）、全通滤波器 6）、信号的采样与恢复 7）、调制与解调；频分复用 8）、脉冲编码调制（PCM） 9）、数字多路传输系统（时分复用） 10）、开关电容滤波器 11）、系统的能控性和能观性 12）、二阶网络状态轨迹的显示
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实验二
非正弦周期信号的分解 与合成
• 实验学时：2 • 实验类型：综合 • 实验要求：必做
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一、实验目的 • 1. 用同时分析法观测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. 观测分解后的基波及各次谐波的合成。 • 3. 掌握信号的分解与合成的实现方法。
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(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。 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。
实验目的
实验原理
指导思想
实验内容 参考资料
实验步骤 实验要求
实验设备 实验思考题
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实验体系
信号与系统实验体系
基础性实验
设计性实验
创新与提高实验
发挥题
选做题
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