new实验六(序列信号发生器)
序列信号检测实验报告
一、实验目的1. 理解序列信号检测的基本原理。
2. 掌握序列信号检测的方法和步骤。
3. 通过实验验证序列信号检测的准确性。
4. 分析实验结果，探讨影响序列信号检测准确性的因素。
二、实验原理序列信号检测是数字信号处理中的一个重要领域，主要研究如何从含有噪声的信号中检测出特定的序列信号。
本实验采用模拟信号检测的方法，通过设计序列信号发生器和检测器，实现对特定序列信号的检测。
三、实验器材1. 信号发生器2. 数据采集器3. 计算机及软件（如MATLAB等）4. 信号分析仪四、实验步骤1. 设计序列信号发生器：- 根据实验要求，设计特定的序列信号，如“1101”。
- 使用信号发生器产生该序列信号。
2. 设计序列信号检测器：- 设计一个检测器，用于检测序列信号。
- 检测器可以采用状态机或有限状态机（FSM）实现。
3. 实验设置：- 将信号发生器产生的序列信号输入到数据采集器。
- 将数据采集器采集到的信号输入到计算机进行后续处理。
4. 信号处理：- 使用MATLAB等软件对采集到的信号进行预处理，如滤波、去噪等。
- 对预处理后的信号进行序列信号检测。
5. 结果分析：- 分析实验结果，比较检测器检测到的序列信号与原始序列信号是否一致。
- 分析影响序列信号检测准确性的因素，如噪声水平、信号带宽等。
五、实验结果与分析1. 实验结果：- 通过实验，成功检测到了设计的序列信号“1101”。
- 检测到的序列信号与原始序列信号基本一致。
2. 结果分析：- 实验结果表明，所设计的序列信号检测器能够有效地检测出特定序列信号。
- 影响序列信号检测准确性的因素主要包括：- 噪声水平：噪声水平越高，检测难度越大。
- 信号带宽：信号带宽越窄，检测难度越大。
- 序列长度：序列长度越长，检测难度越大。
六、实验结论1. 序列信号检测实验验证了序列信号检测的基本原理和方法。
2. 通过实验，掌握了序列信号检测的步骤和技巧。
3. 实验结果表明，所设计的序列信号检测器能够有效地检测出特定序列信号。
序列信号发生器课件
数字电路与系统东南大学信息科学与工程学院第七章常用时序逻辑电路模块及应用寄存器和移位寄存器计数器序列信号发生器◆在数字系统测试和数字信号传输时，会用到一些串行的周期性数字信号，这种串行的周期性数字信号称为序列信号；◆序列信号是在时钟脉冲作用下产生的一串周期性的二进制信号；◆在序列信号的一个周期中，包含的二进制数据位数称为序列长度；◆能产生序列信号的电路称为序列信号发生器；◆序列信号发生器的设计分为两种情况：给定序列信号设计电路；给定序列长度设计电路；给定序列信号设计电路：◆对于给定的序列信号，设计发生器电路一般有两种结构：⏹计数型序列信号发生器；⏹移存型序列信号发生器；（1）计数型序列信号发生器◆计数型序列信号发生器的结构如图：◆计数型序列信号发生器特点是：所产生的序列信号的长度等于计数器的模值，并可根据需要产生一个或多个序列信号；计数型序列信号发生器的设计方法：◆首先构成与序列长度P相同的一个模P计数器；◆选择适当的数据选择器，把要产生的序列按规定的顺序加在数据选择器的数据输入端；◆地址输入端与计数器的输出端适当地连接在一起；◆还可以把输出序列作为计数器的输出，也就是在计数器的基础上增加一个输出函数，输出所需要的序列；例：计数器74161和数据选择器构成一个01100011序列发生器；◆由于序列长度P=8，74161构成模8计数器；◆数据选择器产生序列；◆如图：逻辑图：◆用74161及门电路构成的01010序列信号发生器及状态表◆在这里，Z的输出没有采用最简表达式Q0，是因为如果采用Q0，就会存在100变为101短暂的时刻在输出上出现毛刺（为什么？）（2）移存型序列信号发生器◆移存型序列信号发生器结构如图；◆它是以移位寄存器作为存储器件，移位寄存器的级数n应该满足2n大于等于序列长度；例：用移位寄存器构成的“00010111”序列信号发生器，该序列是左边0先输出，1最后输出。
◆序列信号长度为8，至少应该使用3位移位寄存器；◆我们把移位寄存器的工作状态列出来：序列发生器的状态转移表：例：用移位寄存器构成的“000101”序列信号发生器；◆给定的序列长度为6，因此，移位寄存器的位数应该大于等于3；◆如果选3，列状态转移表如右图所示：◆可以看出，当状态为010时，有两种转移：101和100；◆因此，必须增加移位寄存器的位数，取4；◆状态转移为：◆状态转移表◆逻辑图已知序列长度设计序列信号发生器：◆M序列码发生器是一种反馈移位型结构的电路，它由n位移位寄存器加异或反馈网络组成，其序列长度M＝2n-1；◆只有一个多余状态，即全0状态，所以称为最长线性序列码发生器；◆由于其结构已定型，且反馈函数和连接形式都有一定的规律，因此利用查表的方式就可以设计出M序列码发生器电路；◆部分M序列码的反馈函数F和移位寄存器位数n的对应见下页表；◆给定一个序列信号长度M，根据M＝2n-1求出n；相应的反馈函数F；◆M序列的反馈函数表：例：采用双向移位寄存器74194设计产生M=7的M序列码◆根据M=2n-1，确定n=3；◆再查表可得反馈函数F=Q2⊕Q3；◆在74194中是Q1⊕Q2逻辑图为：逻辑图修改为：7.3 序列信号发生器②利用全0 状态重新置数，从而实现自启动：◆设计M序列码发生器的关键在于查表获得反馈函数，在设计的时候需要注意全0项的处理；◆加全0 校正项和利用全0 状态置数可以保证电路的自启动性。
南昌大学EDA实验报告实验六信号发生器
南昌⼤学EDA实验报告实验六信号发⽣器
南昌⼤学实验报告
学⽣姓名：xx 学号：xx 专业班级：xx
实验类型：□验证□综合□设计□创新实验⽇期：2016.11.04 实验成绩：
实验六LPM信号发⽣器
（⼀）实验要求
1、LPM定制⽅法实现。
2、信号数字值存储在ROM中，可以是64个或128个，位长8位。
3、产⽣的信号可以是正弦波或⽅波、三⾓波、锯齿波等，⾃选。
4、⽤SignalTap逻辑分析/或输出到DAC⽰波器观察
（⼆）实验原理
定制LPM-ROM模块，并利⽤其设计⼀个信号发⽣器，该信号发⽣器由以下三部分组成：
（1）计数器或地址信号发⽣器；
（2）信号数据存储器ROM（6位地址线，8位数据线）（3）VHDL顶层程序设计
本实验中待测信号ar和q。
时钟选择clk；使能信号为en，⾼电平触发。
（三）实验步骤
1、定制初始化波形数据⽂件：建⽴.mif格式⽂件。
2、定制LPM_ROM元件：利⽤定制信号数据ROM宏功能块，并将以上波形加载与ROM中。
3、⽤VHDL语⾔完成信号发⽣器的顶层设计。
（四）实验仿真波形
（五）管脚分配
（六）下载测试。
将FPGA板接⽰波器，可实现⽅波，正弦波，三⾓波的波形输出。
控制按键s1,s2，s3,s4可改变波形的频率幅度⼤⼩。
（七）实验⼩结
本次实验我⽤到了创建mif⽂件rom存储，以及嵌⼊式逻辑分析仪的使⽤。
信号发生器实验报告
信号发生器实验报告信号发生器实验报告引言信号发生器是电子实验室中常见的一种仪器，用于产生各种类型的电信号。
本次实验旨在探究信号发生器的原理和应用，以及对其进行一系列的测试和测量。
一、信号发生器的原理信号发生器是一种能够产生不同频率、幅度和波形的电信号的设备。
其主要由振荡电路、放大电路和输出电路组成。
振荡电路负责产生稳定的基准信号，放大电路将基准信号放大到合适的幅度，输出电路将信号输出到外部设备。
二、信号发生器的应用1. 电子器件测试：信号发生器可以用于测试电子器件的频率响应、幅度响应等特性。
通过改变信号发生器的频率和幅度，可以模拟不同工作条件下的电子器件性能。
2. 通信系统调试：在通信系统的调试过程中，信号发生器可以用于模拟各种信号，如语音信号、数据信号等。
通过调整信号发生器的参数，可以测试通信系统的传输质量和容量。
3. 音频设备测试：信号发生器可以用于测试音频设备的频率响应、失真等特性。
通过产生不同频率和幅度的信号，可以对音频设备进行全面的测试和评估。
三、实验过程1. 测试频率响应：将信号发生器连接到待测设备的输入端，逐渐改变信号发生器的频率，并记录待测设备的输出结果。
通过绘制频率响应曲线，可以了解待测设备在不同频率下的响应情况。
2. 测试幅度响应：将信号发生器连接到待测设备的输入端，逐渐改变信号发生器的输出幅度，并记录待测设备的输出结果。
通过绘制幅度响应曲线，可以了解待测设备对不同幅度信号的响应情况。
3. 测试波形输出：将信号发生器连接到示波器，通过改变信号发生器的波形设置，观察示波器上的波形变化。
通过比较不同波形的特征，可以了解信号发生器的波形生成能力。
四、实验结果与分析1. 频率响应：根据实验数据绘制的频率响应曲线显示，待测设备在低频段具有较好的响应能力，而在高频段则逐渐衰减。
这可能是由于待测设备的电路结构和元件特性导致的。
2. 幅度响应：根据实验数据绘制的幅度响应曲线显示，待测设备对于低幅度信号的响应较差，而对于高幅度信号的响应较好。
信号发生器实验实训报告
一、实验目的1. 熟悉信号发生器的基本原理和组成。
2. 掌握信号发生器的操作方法和使用技巧。
3. 学习通过信号发生器进行信号测试和调试的方法。
4. 培养实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理信号发生器是一种能够产生各种波形信号的电子设备，广泛应用于科研、生产和教学等领域。
本实验所使用的信号发生器为函数信号发生器，可以产生正弦波、方波、三角波等基本波形信号。
三、实验设备1. 信号发生器一台2. 示波器一台3. 测试电缆若干4. 负载电阻若干四、实验内容1. 信号发生器的基本操作（1）打开信号发生器，调整频率、幅度和波形等参数。
（2）观察信号发生器输出波形，确认波形是否正常。
（3）调整输出幅度，使其符合实验要求。
2. 正弦波信号的测试（1）将信号发生器设置为正弦波，调整频率和幅度。
（2）使用示波器观察输出波形，确认波形为正弦波。
（3）测试输出波形的频率、幅度和相位，记录数据。
3. 方波信号的测试（1）将信号发生器设置为方波，调整频率和幅度。
（2）使用示波器观察输出波形，确认波形为方波。
（3）测试输出波形的频率、幅度和占空比，记录数据。
4. 三角波信号的测试（1）将信号发生器设置为三角波，调整频率和幅度。
（2）使用示波器观察输出波形，确认波形为三角波。
（3）测试输出波形的频率、幅度和上升时间、下降时间，记录数据。
5. 信号发生器的应用（1）利用信号发生器产生各种波形信号，进行电路测试和调试。
（2）使用信号发生器进行信号调制和解调实验。
（3）利用信号发生器进行信号分析实验。
五、实验结果与分析1. 正弦波信号测试结果频率：1kHz幅度：2Vpp相位：0°2. 方波信号测试结果频率：1kHz幅度：2Vpp占空比：50%3. 三角波信号测试结果频率：1kHz幅度：2Vpp上升时间：50μs下降时间：50μs实验结果表明，信号发生器能够产生各种波形信号，且波形质量符合实验要求。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们熟悉了信号发生器的基本原理和组成，掌握了信号发生器的操作方法和使用技巧。
数字序列发生器实训报告
一、引言数字序列发生器是一种能够产生周期性数字序列的电路，广泛应用于数字通信、数字信号处理等领域。
本次实训旨在通过设计和实现一个数字序列发生器，加深对数字电路设计原理和移位寄存器应用的理解，提高动手实践能力。
二、实训目的1. 理解数字序列发生器的工作原理；2. 掌握移位寄存器的应用方法；3. 提高数字电路设计能力；4. 培养团队合作精神。
三、实训内容1. 数字序列发生器原理分析；2. 电路设计；3. 电路仿真与测试；4. 电路板制作与调试。
四、实训过程1. 数字序列发生器原理分析数字序列发生器由移位寄存器、计数器、逻辑门电路等组成。
其基本原理是：通过移位寄存器存储一个数字序列，在移位脉冲的作用下，将序列逐位右移或左移，从而产生周期性数字序列。
2. 电路设计本次实训设计一个序列循环长度为16的数字序列发生器。
设计步骤如下：（1）确定输入序列：根据实际需求，自定义输入序列，如1010101010101010。
（2）选择移位寄存器：选用4个74LS194移位寄存器，实现并行输入、串行输出。
（3）设计计数器：使用一个74LS161计数器，实现计数功能。
（4）设计逻辑门电路：利用逻辑门电路实现序列的顺序与逆序输出。
（5）绘制电路原理图：根据以上设计，绘制数字序列发生器的电路原理图。
3. 电路仿真与测试（1）电路仿真：使用Multisim软件对电路原理图进行仿真，验证电路功能是否正常。
（2）电路测试：搭建实际电路，进行功能测试，观察输出序列是否符合预期。
4. 电路板制作与调试（1）制作电路板：根据电路原理图，制作电路板。
（2）焊接元件：将74LS194、74LS161、逻辑门电路等元件焊接在电路板上。
（3）调试电路：检查电路连接是否正确，进行功能调试，确保电路工作正常。
五、实训结果与分析1. 仿真结果通过Multisim软件仿真，验证了电路原理的正确性。
在移位脉冲的作用下，输出序列符合预期。
2. 实际电路测试结果搭建实际电路，进行功能测试，输出序列符合预期，验证了电路设计的正确性。
实验六、示波器的调整和使用
实验六、示波器的调整和使用示波器是一种用来检测观察信号的常用仪器，其规格和型号很多，但主要组成部分基本相同。
可将信号衰减或放大，可观测信号的波形，测量电压和频率等。
预习要点1、示波器的主要结构和显示波形的基本原理2、示波器的校准和测量3、什么是李萨如图形？一、实验目的1．了解示波器的主要结构和显示波形的基本原理。
2．学会使用信号发生器。
3．学会正确使用示波器观察波形以及测量电压、周期和频率。
二、实验原理示波器是一种能观察各种电信号波形并可测量其电压、频率等的电子测量仪器。
示波器还能对一些能转化成电信号的非电量进行观测，因而它还是一种应用非常广泛的、通用的电子显示器。
1．示波器的基本结构示波器的型号很多，但其基本结构类似。
示波器主要是由示波管、X轴与Y轴衰减器和放大器、锯齿波发生器、整步电路、和电源等几步分组成。
其框图如图1所示。
(1) 示波管示波管由电子枪、偏转板、显示屏组成。
电子枪：由灯丝H、阴极K、控制栅极G、第一阳极A1、第二阳极A2组成。
灯丝通电发热，使阴极受热后发射大量电子并经栅极孔出射。
这束发散的电子经圆筒状的第一阳极A1和第二阳极A2所产生的电场加速后会聚于荧光屏上一点，称为聚焦。
A1与K之间的电压通常为几百伏特，可用电位器W2调节，A1与K之间的电压除有加速电子的作用外，主要是达到聚焦电子的目的，所以A1称为聚焦阳极。
W2即为示波器面板上的聚焦旋钮。
A2与K之间的电压为1千多伏以上，可通过电位器W3调节，A2与K之间的电压除了有聚焦电子的作用外，主要是达到加速电子的作用，因其对电子的加速作用比A1大得多，故称A2为加速阳极。
在有的示波器面板上设有W3，并称其为辅助聚焦旋钮。
在栅极G 与阴极K 之间加了一负电压即U K ﹥U G ，调节电位器W 1可改变它们之间的电势差。
如果G 、K 间的负电压的绝对值越小，通过G 的电子就越多，电子束打到荧光屏上的光点就越亮，调节W 1可调节光点的亮度。
序列信号发生器
Q2* Q1Q0 Q2 00 01 11 10
0
1
11
dd
D2=Q2Q0'+Q1Q0
Y Q1Q0 Q2 00 01 11 10
01 1 1
1
dd
Y=Q2'Q1'+Q1Q0
11
3.1 利用D 触发器设计一个 110100序列信号发生器
5、检查电路的自启动能力
000
001
010
101 电路是自启动的.
100
011
111
6、得到电路图 (略)
110
12
3.2 用计数器和多路复用器器构成序列信号发生器
方法： 1）如果序列长度为 L ，则将计数器接成 L 进制的计数
器：“n1— n1+L”( 置数法或清零法） 2）将多路复用器的数据输入“ D n1— D n1+L ”接成要
产生序列的信号。 3）将计数器的输出端接到多路复用器的地址输入端。
0100 0010
有效状态
CLOCK
74x194的任何一位Q 输出（如Q0） 都可以实现“100ห้องสมุดไป่ตู้”序列。
Q0 Q1 Q2 Q3
4
2. 用扭环计数器设计“11110000” 序列发生器
CLK Q0
Q1 Q2
Q3
0000
0001
0011
0111 有效圈
1000 1100 1110 1111
5
? 利用扭环计数器构成“11110000”序列发生器
3）再根据状态图画出状态转换表，求出左移时最低位输入的卡 诺图，并求出其表达式。如果有无关项，还要求检察电路的自
启动能力。
4）根据最低位输入表达式，用分立门电路，或者译码器，或者 多路复用器实现反馈输入的组合电路。
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101源自0（四）实验预习报告要求 1、写出实验任务及设计要求； 2、写出任务的设计过程，画出序列信号发生器的 电路原理图、接线图。
（五）实验报告要求
1、实验题目：序列信号发生器
2、正文： （1）实验目的 （2）实验内容及任务要求 （3）实验设备及器材 （4）实验原理及芯片管脚介绍 （5）设计过程（包括叙述有关设计技巧），画 出设计电路原理图、接线图 （6）实验步骤及检测结果记录 （7）实验结果分析 （8）实验总结
用计数器74LS161和数据选择器74LS153配合， 设计产生序列信号110100的计数型序列信号发生器。
（四）设计思路：
1、利用数据选择器与计数器配合 ，可灵活地构成任意循环 长度和任意的脉冲序列。
MUX 序 列 输 入 D15 W 序列输出
D0
A3 A2 A1 A0 Q3 Q2 Q1 Q0 四位计数器
CP
脉冲序列发生器逻辑框图
2、依设计要求，应产生110100序列信号，序列长度为6， 故作以下考虑： （1）构成模6计数器。 • 清零法 • 置数0000法 （2）数据选择器： • 扩展法（8选1，取 前6路数据输入）； • 卡诺图降维法（1个 4选1）
Q2
真值表：（ Q3空置）
Q1 Q0 Y（序列号）
实验五：序列信号发生器
类型：综合性实验项目 学时：2 要求：√必修 □ 选修
（一）实验目的及要求： 1．了解中规模器件的逻辑功能和使用方法； 2．学习并掌握序列信号发生器的设计方法。 （二）主要仪器设备 组合实验箱； 74LS161 一片；74LS153 一片； 74LS00一片； 导线若干。
（三）实验任务及要求：