信号与系统实验八 模拟滤波器频率特性测试
滤波器频率响应特性仿真实验
滤波器频率响应特性仿真实验滤波器频率响应特性仿真实验一、实验目的1、通过本次实验进一步学习应用软件Labview8.5的使用。
2、加深对滤波器概念及滤波器频率响应特性的认识与理解。
3、掌握点频法和扫频法测量滤波器频率响应特性的原理与方法。
二、实验仪器1、学生用微机一台。
2、Labview8.5软件。
三、实验内容1、学习Labview8.5编程软件，自行设计虚拟函数信号发生器，利用点频法进行实验，设计点频法实验程序并进行实验。
2、利用已设计的虚拟函数扫频信号源进行各种滤波器频响特性测试实验，并记录频率响应特性曲线。
3、有兴趣的同学可以思考并设计相位频率响应特性测试的仿真实验程序的设计并进行实验。
（选作）四、设计性实验报告1、要求有明确的设计性实验目的，原理和方法。
2、要有设计结果，即虚拟实验程序。
3、要对低通、高通、带通、带阻四种滤波器的频率响应特性进行实验验证并最终给出各自的频率响应特性曲线及截止频率。
4、对于点频法实验过程，必须列表记录输入信号频率变化（自己调节）过程中输入输出波形的幅度变化，可按下表进行记录，并根据数据记录画出特性曲线，标明截止频率，若是扫频源法则直接截图得到扶贫响应特性曲线即可。
5、根据实验过程以及实验现象写出实验小结或体会。
五、实验记录说明：1、选用正弦信号，它的幅值定为12、滤波器的阶数选10阶3、为方便计算输出幅值，我将输入幅值定为1，这样的话，输出幅值在数值是等于正峰值的。
4、在做实验的时候，依次将滤波器换为低通、高通、带通、带阻四种类型A、实验仪器的连接如下图：B、低通滤波器(截止频率50HZ)实验数值的记录：C、高通滤波器(截止频率100HZ) 实验数据记录D、带通滤波器（低截止频率80HZ,高截止频率130HZ）实验数据记录E、带阻滤波器(低截止频率80HZ,高截止频率130HZ)实验数据记录六、实验小结1，本实验比较细，做的时候要有耐心，在记录数据的时候，注意不要抄左了！2，在比较频率范围的时候，要选的恰到好处，不要太长，也不要太短，能够把滤波特性曲线描绘出来就行了。
滤波器测试报告范文
滤波器测试报告范文1.测试目的滤波器是信号处理领域常用的一种工具，用于去除或衰减信号中不需要的部分。
本次测试的目的是评估滤波器在不同频率和幅度条件下的性能和效果，以确定其是否满足特定的应用需求。
2.测试对象选取了一种常见的数字滤波器进行测试。
该滤波器采用了数字滤波器设计方法进行设计，并采用了巴特沃斯滤波器结构实现。
测试涉及了滤波器的频率响应、幅频特性、相频特性、群延时等性能指标的测试。
3.实验步骤首先，通过输入不同频率和幅度的正弦波信号，测试滤波器的频率响应。
记录滤波器在不同频率下的输出幅度和相位信息，绘制频率响应曲线以评估滤波器的频域性能。
其次，测试滤波器的幅频特性，即输入信号的幅度与输出信号的幅度之间的关系。
通过输入不同幅度的信号，记录滤波器的输出幅度，并绘制幅频特性曲线。
评估滤波器对不同幅度信号的衰减效果。
再次，测试滤波器的相频特性，即输入信号的相位与输出信号的相位之间的关系。
通过输入正弦波信号，记录滤波器的输出相位，并绘制相频特性曲线。
评估滤波器对不同相位信号的延迟效果。
最后，测试滤波器的群延时。
通过输入窄脉冲信号，记录滤波器的输出信号，并测量滤波器的群延时（即信号通过滤波器所需的时间）。
群延时可以评估滤波器对信号的时域保持性能。
4.测试结果根据以上实验步骤，得到了滤波器的频率响应曲线、幅频特性曲线、相频特性曲线和群延时。
测试结果表明，滤波器在设计频率范围内具有较好的衰减效果，能够滤除不需要的频率成分。
幅频特性曲线显示，滤波器对不同幅度的输入信号具有一定的衰减能力，但在较高幅度下可能存在失真现象。
相频特性曲线显示，滤波器对不同相位的输入信号具有一定的延迟效果。
群延时测试结果显示，滤波器能够对信号进行有效的时域保持，但在较大群延时情况下可能会引入较大的相位偏移。
5.结论与建议通过对滤波器的测试，得到了其在不同频率和幅度条件下的性能和效果评估。
测试结果表明，该滤波器能够满足特定应用需求，对输入信号进行了较好的滤除和衰减。
信号与系统实验八 模拟滤波器频率特性测试
南昌大学实验报告学生姓名：周倩文学号：6301712010 班级：通信121班实验类型：■验证□综合□设计□创新实验日期：4月30号实验成绩：实验八模拟滤波器频率特性测试一、实验目的1、掌握低通无源滤波器的设计；2、学会将无源低通滤波器向带通、高通滤波器的转换；3、了解常用有源低通滤波器、高通滤器、带通滤波器、带阻滤波器的结构与特性；二、预备知识1、学习“模拟滤波器的逼近”；2、系统函数的展开方法；3、低通滤波器的结构与转换方法；三、实验原理模拟滤波器根据其通带的特征可分为：（1）低通滤波器：允许低频信号通过，将高频信号衰减；（2）高通滤波器：允许高频信号通过，将低频信号衰减；（3）带通滤波器：允许一定频带范围内的信号通过，将此频带外的信号衰减；（4）带阻滤波器：阻止某一频带范围内的信号通过，而允许此频带以外的信号衰减；各种滤波器的频响特性图：图2一1低通滤波器图2一2高通滤波器图2一3带通滤波器 图2一4带阻滤波器在这四类滤波器中，又以低通滤波器最为典型，其它几种类型的滤波器均可从它转化而来。
1、系统的频率响应特性是指系统在正弦信号激励下系统的稳态响应随激励信号频率w 变化的情况。
用矢量形式表示：()()()j H j H j e φωωω=其中：｜H(j ω)｜为幅频特性，表示输出信号与输入信号的幅度比随输入信号频率的变化关系；φ(ω)为相频特性，表示输出信号与输入信号的相位差随输入信号频率的变化关系。
2、H(j ω)可根据系统函数H(s)求得：H(j ω)= H(s)︱s=j ω因此，对于给定的电路可根椐S 域模型先求出系统函数H(s)，再求H(j ω)，然后讨论系统的频响特性。
3、频响特性的测量可分别测量幅频特性和相频特性，幅频特性的测试采用改变激励信号的频率逐点测出响应的幅度，然后用描图法描出幅频特性曲线；相频特性的测量方法亦可改变激励信号的频率用双踪示波器逐点测出输出信号与输入信号的延时τ，根椐下面的公式推算出相位差()2Tτφωπ= 当响应超前激励时()φω正，当响应落后激励时()φω为负。
信号的滤波实验报告
信号的滤波实验报告信号的滤波实验报告引言信号的滤波是一种常见的信号处理技术，它通过改变信号的频谱特性来实现信号的去噪、增强或调整。
滤波器是信号处理中的重要工具，它可以根据需要选择合适的滤波算法和参数，对信号进行滤波处理。
本实验旨在通过实际操作和观察，深入了解信号滤波的原理和应用。
实验设备和方法实验中使用的设备包括信号发生器、示波器和滤波器。
首先，我们使用信号发生器产生一个频率为1kHz的正弦波信号作为原始信号。
然后，将原始信号输入到滤波器中进行滤波处理。
最后，将滤波后的信号通过示波器进行观测和分析。
实验结果与分析在实验中，我们选择了一个低通滤波器进行滤波处理。
低通滤波器可以通过去除高频成分来平滑信号。
我们将滤波器的截止频率设置为500Hz，以便观察信号在不同频率范围内的变化。
首先，我们观察了原始信号和滤波后的信号在时域上的波形。
通过示波器的显示，我们可以清楚地看到原始信号是一个频率为1kHz的正弦波，而滤波后的信号则变得更加平滑。
滤波后的信号波形在振幅和频率上与原始信号相比有所改变，但整体形态基本保持一致。
接下来，我们进行了频谱分析，以了解滤波器对信号频谱的影响。
通过示波器的频谱显示功能，我们可以观察到原始信号的频谱主要集中在1kHz处，而滤波后的信号的频谱则在500Hz处有明显的衰减。
这说明滤波器成功地去除了原始信号中的高频成分，使得滤波后的信号频谱更加集中在低频范围内。
进一步地，我们对滤波后的信号进行了幅频特性分析。
通过改变滤波器的截止频率，我们可以观察到滤波后信号的振幅响应随频率变化的情况。
实验结果显示，当截止频率较低时，滤波器对高频成分的抑制效果较好，滤波后信号的振幅较小；而当截止频率较高时，滤波器对高频成分的抑制效果较差，滤波后信号的振幅较大。
这说明滤波器的截止频率可以根据实际需求进行调整，以实现不同频率范围内信号的滤波处理。
结论通过本次实验，我们深入了解了信号滤波的原理和应用。
滤波器可以有效地去除信号中的噪声和干扰，使信号更加平滑和清晰。
滤波器的频响特性测定实验
(0.53,42.37)
(2.42,141.09)
无源低通无源高通
无源带通无源带阻
六 数据结果分析
1.实验过程中出现数据问题，即测得的Y轴的值要比X轴所测的值要大，因为实验中的输出波形的最大幅度应该要比输入波形要小，因此实验的误差可能是由于实验箱内的元件老化或者损坏，也可能是示波器所测得的结果出现问题。
广州大学
《信号与系统实验》
综合设计性实验
报告册
实验项目模拟滤波器的特性测定
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的方法。
4.推导RC无源和有源滤波器的系统函数。
5.用扫频法测试各个滤波器的幅频特性。
6.绘制滤波器的幅频特性曲线。
4.同样按此方法测试无源高通、无源带通、无源带阻滤波器及另外4个有源滤波器的幅频特性。
5.记录各个滤波器用扫频法得到的李莎育图形，绘制滤波器的幅频特性曲线。
五数据处理及实验结果表示：
1.李沙育图
（a）无源低通（b）有源低通
（c）无源高通（d）有源高通
（e）无源带通（f）有源带通
（g）无源带阻（h）有源带阻
2.05
10.54
4.80
12.84
8.02
4.81
6.10
18.21
12.50
4.80
6.41
2.58
11.62
扫频源频段
4
7
3
4数据处理ຫໍສະໝຸດ (0.43,36.53)(2.19,129.06)
(2.67,21.77)
(1.67,17.89)
电子科技大学信号与系统实验报告记录
电子科技大学信号与系统实验报告记录————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电 子 科 技 大 学实 验 报 告实验项目一：连续系统的幅频特性一、实验室名称：信号与系统实验室二、实验项目名称：连续系统的幅频特性测量 三、实验原理正弦波信号)cos()(0t A t x ω=输入连续LTI 系统，输出)(t y 仍为正弦波信号。
图3.3-1信号输入连续LTI 系统 图3.3-1中，)(cos()()(000ωωωj H t j H A t y ∠+=)通过测量输入)(t x 、输出)(t y 的正弦波信号幅度，计算输入、输出的正弦波信号幅度比值，可以得到系统的幅频特性在0ω处的测量值)(0ωj H 。
改变0ω可以测出不同频率处的系统幅频特性。
四、实验目的与任务目的：使学生对系统的频率特性有深入了解。
任务：记录不同频率正弦波通过低通、带通滤波器的响应波形，测量其幅度，拟合出频率响应的幅度特性；分析两个滤波器的截止频率。
五、实验器材数字信号处理实验箱、信号与系统实验板的低通滤波器模块U11、高通滤波器模块U21、PC 机端信号与系统实验软件、＋5V 电源、连接线、计算机串口连接线)(ωj H )(t x )(t y六、实验内容打开PC 机端软件SSP .EXE ，在下拉菜单“实验选择”中选择“实验三”；使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口，打开实验箱电源。
实验内容（一）、低通滤波器的幅频特性测量 实验步骤：1、信号选择：按实验箱键盘“3”选择“正弦波”，再按“＋”或“－”依次选择表3.1中一个频率。
2、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图3.3-2所示。
点击SSP 软件界面上的按钮，观察输入正弦波。
将正弦波频率值和幅度值(Vpp/2, Vpp 为峰-峰值)记录于表3.3-1。
接口区输入信号1输入信号2输出信号采样信号备用备用图3.3-2 观察输入正弦波的连线示意图3、按图3.3-3的模块连线示意图连接各模块。
实验指导书3-信号线滤波器时频域滤波特性测试分析
信号线滤波器时频域滤波特性测试分析实验指导书一、实验目的首先从原理上掌握信号线滤波器的网络特性响应，其次了解信号源、示波器、频谱仪和网络分析仪等实验仪器的工作原理，并熟练掌握仪器的基本操作流程，通过示波器观察方波信号经过网线滤波器和RS232总线滤波器后的波形变化特征，并通过频谱仪观察接入滤波器前后，方波频谱的变化特点。
二、实验原理信号源图1时域测试原理图信号源Ω图2 频域测试原理图三、实验仪器1.信号源2.频谱分析仪3.示波器4.滤波器插入损耗测试夹具5.测试电缆及附件6.被测滤波器样件四、实验内容及操作步骤(一)时域滤波特性测试通过信号源发出重复频率F，幅值为A，占空比50%的方波信号，通过示波器观察接入滤波器前后的波形特征，并记录波形上升沿时间，分析产生变化的原因。
(二)频域滤波特性测试通过信号源发出重复频率F，幅值为A，占空比50%的方波信号，通过频谱仪观察接入滤波器前后方波信号的频谱特征，保存频谱曲线图，记录各谐波分量的幅值，并计算其插入损耗。
五、实验结果处理六、实验结果分析1、方波信号频谱有何特征？2、方波信号经过滤波器后其波形有什么变化？结合频域分析结果根据傅里叶变换分析产生变化的原因。
七、实验报告要求实验报告必须包含以下几部分内容：（本指导书仅供参考，实验报告要求实验原理、内容以及实验步骤要更加详细完整）(一)实验目的(二)实验原理(三)实验测试系统的构成——包括仪器型号以及功能、滤波器型号等(四)实验详细步骤（包括仪器具体的操作以及实验中应该注意的操作问题）(五)实验数据的处理（绘制插入损耗曲线图）(六)实验结果分析（问题回答）(七)实验感想体会。
测试信号实验——模拟滤波及数字滤波报告
信号的调理与滤波器设计实验报告一、实验目的掌握模拟滤波器的设计方法和实现过程；掌握数字滤波器的设计方法和实现过程。
二、实验原理在信号传感和传输过程中，由于热噪声、漏电流和电源干扰等因素的影响，不可避免地会有干扰信号叠加到有用信号上，当这种干扰信号非常强时，将严重影响有用信号的识别和利用，因而，通常都有必要对这些干扰信号进行滤波处理。
干扰信号按照频谱分布可分为低频、中频和高频信号，因而，滤波器也相应设计成高通、带通、低通和带阻等形式，具体的滤波器原理和设计方法可参考模拟电子技术和其它相关资料。
在本实验中，要求在对干扰信号频谱分析的基础上，确定滤波器的形式，设计滤波器的截止频率和具体的RC参数，实现对干扰信号的抑制，通过对滤波后信号的时频域分析，评估滤波效果。
三、实验仪器1、电子称1台2、万用表1个3、采集卡1块4、面包板1块5、计算机1台6、信号发生器1台7、Labview软件1套8、运算放大器若干片9、电阻、电容等若干四、实验内容和步骤1、数字滤波器设计：①将电子称、电源、万用表、噪声发生器、采集卡和计算机连接，构成一个完整的测试系统；②利用Labview软件对采集到的信号进行频谱分析，判断干扰信号的频谱分布特征；③根据干扰信号的频谱分布特征进行滤波器的设计，并在面包板上实现；④利用Labview软件对加入滤波器的采集信号进行频谱分析，判断滤波后的干扰信号被抑制的情况，并评价滤波器的功效，如果滤波效果不好，分析具体原因，进一步改进滤波器，直至滤波效果达到预期要求；⑤改变干扰噪声的频率，比较滤波效果，并重新设计滤波器，重复2～4步骤。
2、模拟滤波器设计：①将信号发生器的噪声信号叠加到表示电子称输出的信号上；②将叠加了噪声的信号连接到数据采集卡的接口板上；③利用labview将信号采集到计算机中；④分析信号的频谱，得到信号的幅度谱；⑤根据信号特点提出滤波器设计参数、截止频率；⑥设计出滤波器的传递函数；⑦根据滤波器传递函数设计电路，完成电路的搭接；⑧将滤波器的输出送到采集卡，用计算机程序求出重物重量。
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南昌大学实验报告
学生姓名：周倩文学号：6301712010 班级：通信121班实验类型：■验证□综合□设计□创新实验日期：4月30号实验成绩：实验八模拟滤波器频率特性测试
一、实验目的
1、掌握低通无源滤波器的设计；
2、学会将无源低通滤波器向带通、高通滤波器的转换；
3、了解常用有源低通滤波器、高通滤器、带通滤波器、带阻滤波器的结构与特性；
二、预备知识
1、学习“模拟滤波器的逼近”；
2、系统函数的展开方法；
3、低通滤波器的结构与转换方法；
三、实验原理
模拟滤波器根据其通带的特征可分为：
（1）低通滤波器：允许低频信号通过，将高频信号衰减；
（2）高通滤波器：允许高频信号通过，将低频信号衰减；
（3）带通滤波器：允许一定频带范围内的信号通过，将此频带外的信号衰减；
（4）带阻滤波器：阻止某一频带范围内的信号通过，而允许此频带以外的信号衰减；
各种滤波器的频响特性图：
图2一1低通滤波器图2一2高通滤波器
图2一3带通滤波器 图2一4带阻滤波器
在这四类滤波器中，又以低通滤波器最为典型，其它几种类型的滤波器均可从它转化而来。
1、系统的频率响应特性是指系统在正弦信号激励下系统的稳态响应随激励信号频率w 变化的情况。
用矢量形式表示：
()()()j H j H j e φωωω=
其中：｜H(j ω)｜为幅频特性，表示输出信号与输入信号的幅度比随输入信号频率的变化关系；φ(ω)为相频特性，表示输出信号与输入信号的相位差随输入信号频率的变化关系。
2、H(j ω)可根据系统函数H(s)求得：H(j ω)= H(s)︱s=j ω因此，对于给定的电路可根椐S 域模型先求出系统函数H(s)，再求H(j ω)，然后讨论系统的频响特性。
3、频响特性的测量可分别测量幅频特性和相频特性，幅频特性的测试采用改变激励信号的频率逐点测出响应的幅度，然后用描图法描出幅频特性曲线；相频特性的测量方法亦可改变激励信号的频率用双踪示波器逐点测出输出信号与输入信号的延时τ，根椐下面的公式推算出相位差
()2T
τφωπ
= 当响应超前激励时()φω正，当响应落后激励时()φω为负。
（根据实际电路 画上电路图）
图2一5实验电路
图中：R=38k Ω，C=3900pF ，红色部分画上实验板上的电路。
四、实验内容及步骤：
将信号源CH1的信号波形调为正弦波，信号的幅度调为Vpp=10V 。
1、RC 高通滤波器的频响特性的测量： 将信号源的输出端(A)接实验板的IN1端，滤波后的信号OUT1接示波器的输入(B) 。
根据被测电路的参数及系统的幅频特性，将输入信号的频率从低到高逐次改变十 次以上(幅度保持Vipp=10v) ， 逐个测量输出信号的峰峰值大小(Vopp)及输出信号与输入信号的相位差 ，并将测量数据填入表一：
表一
Vi(V) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
f(Hz)
Vo(v)
φ(ω)
2．RC低通滤波器的频响特性的测量：
将信号源的输出(A)接实验板的IN2，滤波后的输出信号OUT2接示波器的输入(B) 。
根据被测电路的参数及系统的幅频特性，将输入信号的频率从低到高逐次改变十次以上(幅度保持Vipp=10v) 逐个测量输出信号的峰峰值大小(Vopp) 及Φ(ω)，并将测量数据填入表二
表二
Vi(V) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
f(Hz)
Vo(v)
φ(ω)
3．双TRC带阻滤波器的频响特性的测量：
将实验板上的两输入端IN1与IN2短接，输出端OUT1与OUT2短接；并将信号源的输出(A)接实验板输入(IN1 )或(IN2 )，滤波后的输出OUT1或OUT2接示波器的输入(B) 。
根据被测电路的参数及系统的幅频特性，将输入信号的频率从低到高逐次改变二十次以上(幅度保持Vipp=10v) ，逐个测量输出信号的峰峰值大小(Vopp)及Φ(ω) ，并将测量数据填入表三：
表三
Vi(V) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
f(Hz)
Vo(v)
φ(ω)
五、实验仪器：
函数发生器一台，双踪示波器一台，实验板一块
六.实验数据
1、RC高通滤波器的频响特性的测量：
表一
Vi(v) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
F(Hz) 10 20 100 500 1K 2K 5K 10K 20K 50K Vo(v) 0.136 0.33 1.38 3.78 6.34 7.26 8.03 8.27 8.27 8.27 τ28ms 12ms 2.3ms 320us 100us 36us 8us 3us 1us 400ns 2、RC低通滤波器的频响特性的测量：
表二
Vi(v) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
F(Hz) 10 20 100 500 1K 2K 5K 10K 20K 50K Vo(v) 8.38 8.36 8.27 5.38 3.34 1.54 0.686 0.364 0.172 0.054 τ4ms 2ms 400us 280us 170us 112us 48us 26us 13.6us 6.4us 3、双TRC带阻滤波器的频响特性测量：
表三
Vi(v) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
F(Hz) 10 20 100 500 1K 2K 5K 10K 20K 50K Vo(v) 8.26 7.76 5.64 1.06 2.14 5.64 6.36 7.34 7.76 7.84 τ2ms 1.2ms 240us 80us 74us 60us 12us 4us 2us 300ns
根据表一，二，三以logf为横坐标，Vo/Vi为纵坐标，绘制三种滤波器的幅频特性曲线；以logf横坐标，φ（ω）为纵坐标，绘制三种滤波器的相频特性曲线；并将测得的个流程表情的截住频率与理论值进行比较。
画出下面几种滤波器的幅频特性曲线和相频特性曲线
高通滤波器（幅频与相频特性曲线）
低通滤波器（幅频与相频特性曲线）
带阻滤波器（幅频与相频特性曲线）
七、实验总结
这次试验过程中，主要是进行了对于低通、高通以及带阻滤波器频响特性的测定，并绘制了幅频特性曲线还有相频特性曲线。
大概比较直观的看到了各个类型滤波器的特点，掌握了对于硬件电路（包括示波器还有滤波电路）基本调试方法。
实验过程中，由于实验仪器精确度的问题，实验误差很大，减小实验误差的可行的方法是电压的输入值控制得当，电压不能过大或过小，比较可行的是将电压输入值调为1V左右。
试验时难免会遇到各种问题，这时候要努力使自己做到分析实验现象，在实验与理论中成长起来。