信号与系统实验报告1常用信号的分类与观察.docx
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信号与系统实验报告1常用信号的分类与观察
信号与系统实验报告-1(常用信号的分类与观察)
实验一:
信号的时域分析
一、实验目的
1.观察常用信号的波形特点及产生方法
2.学会使用示波器对常用波形参数的测量
二、实验仪器
1.信号与系统试验箱一台(型号ZH5004)
2.40MHz双踪示波器一台
3.DDS信号源一台
三、实验原理
对于一个系统特性的研究,其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系,即在一特定的输入信号下,系统对应的输出响应信号。
因而对信号的研究是对系统研究的出发点,是对系统特性观察的基本手段与方法。
在本实验中,将对常用信号和特性进行分析、研究。
信号可以表示为一个或多个变量的函数,在这里仅对一维信号进行研究,自变量为时间。
常用信号有:
指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa(t)信号、钟形信号、脉冲信号等。
1、信号:
指数信号可表示为f(t)=Keat。
对于不同的a取值,其波形表现为不同的形式,如下图所示:
图1—1指数信号
2、信号:
其表达式为f(t)=Ksin(3t+9),其信号的参数:
振幅K、角
频率3、与初始相位B。
其波形如下图所示:
图1—2正弦信号
下图:
4、Sa(t)信号:
其表达式为:
。
Sa(t)是一个偶函数,t=±
n,±2n,…,±nn时,函数值为零。
该函数在很多应用场合具有独特的运用。
其信号如下图所示:
图1—4Sa(t)信号
=Ed
5、钟形信号(咼斯函数):
其表达式为:
其信号
如下图所示:
6脉冲信号:
其表达式为f(t)=u(t)-u(t-T),其中u(t)为单位阶跃函数。
其
信号如下图所示:
7、方波信号:
信号为周期为T,前T/2期间信号为正电平信号,后T/2期间信号为负电平信号,其信号如下图所示
U(t)
A
四、实验内容及主要步骤
下列实验中信号产生器的工作模式为11
1、指数信号观察
通过信号选择键1,设置A组输出为指数信号(此时信号输出指示灯为000000)用示波器测量“信号A组”的输出信号。
输出波形为:
2、正弦信号观察
通过信号选择键1,设置A组输出为正弦信号(此时信号输出指示灯为
000101)。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
输出波形为:
Umin—-U64UJ
i
Uaus=-305mU^
Rise=l.©Sins
yrm^1,10U
Uovr=2.2%
1.'
I・55U
^bas=^U57un
「W厂.=2.2乂I
[中i屮iIbcos7二
Prd=3.71ms?
Uamp=3.12Ui
Fre^«270HzI
-Du+v»50Leeuia
Tin#S0S.0U*0*990•応
3、指数衰减正弦信号观察(正频率信号)。
通过信号选择键1设置A组输出为指数衰减余弦信号(此时信号输出指示灯为000001)。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
通过信号选择键2,设置B组输出为指数衰减正弦信号(此时信号输出指示灯为000010)。
用示波器测量“信号B组”的输出信号。
输出波形为:
Umax=1.44U.80mURise=3k4@ms
rUmiry^l,28UUrms-500mUFall<160us
Upp=2.?
2UVovr=28.6<+Wid-240us_
Vt0P«1.44UUy匕彎韭仁5盟i[-(Jid誹240U肖
1lbas«*l.28UPrd=4S0us+Duty*50.Q%
Uamp«2.72UiFre^=2.68kHz-Dutv»50.03£
B1.80UI3Timel*008ms
4、「信号的观察:
通过信号选择键1,设置A组输出为一二信号(此时信号输出指示灯为
000111)。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
输出波形为:
>1\j
;I
Tbjj、Jr
■jFII■
1(F
Umax*1.48U
Uaui«21-5mU~
Riff9=160us
vmin=*430mU
Urms=4j&nU~
Fall"150us-
IUfp^1.96U
f*Wid=290us1
1Utop=s1«41U
-Wid=3.42ms/
Ub—145mU
"TPrd«S«71
i+0uty«7.85fJ
iJ5SU^
ri^re^=270Hi1
P5u+m=92.25!
1.00UU
Time
500*0us硏1•5600®1
5、钟形信号的观察:
通过信号选择键1,设置A组输出为钟形信号(此时信号输出指示灯为
001000)。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
输出波形为:
Jr、fx
ZA
__
"*^"4J4^^MFIBMS■bHF1..Ilnanla■■
jr
*1■-mi1*-^1
Uav«*51<0mU
Rise=530us/
Umi2-400—1
Urms-554mU
iFal1=550ug_召
■Uff®1・64U1
'Jour*]•啓
+Uid=768u«
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Fre^»27SHz~J
—Dudtv*79»5^C/j
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5M.0U*•*1tS66n£J
3i*88Mtf
6、脉冲信号的观察:
通过信号选择键1,设置A组输出为连续脉冲信号(此时模式指示灯为10,
信号输出指示灯为001101)。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
输出波形为:
7、方波信号的观察:
通过信号选择键1,设置A组输出为连续正负脉冲信号(此时模式指示灯为
11,信号输出指示灯为001101)。
用示波器测量“信号A组”的输出信号。
输出波形为:
I牆弩P•兰曲i吨・"W
•D9mU7pF“・0忌巧30“
證m盎pd・3『”」Du“・754
2w〔•|
Ti”50e.0usO>.