信号实验连续系统的幅频特性测量精讲.docx
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信号实验连续系统的幅频特性测量精讲
电子科技大学
实
验
报
告
学生姓名:
学号:
指导老师:
日期:
2016年12月10日
1、实验室名称:
实验楼a308
2、实验项目名称:
连续系统的幅频特性测量
3、实验原理:
正弦波信号
输入连续LTI系统,输出
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,
)
通过测量输入
、输出
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
处的测量值
。
改变
可以测出不同频率处的系统幅频特性。
4、实验内容:
(1)、低通滤波器的幅频特性测量
(2)、带通滤波器的幅频特性测量
目的:
让学生感受和理解连续信号的分解、合成和谱分析。
任务:
1、记录实验中观察到的波形和频谱。
2、分析观察结果,并与理论结果作比较。
5、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
6、实验步骤:
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。
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。
图3.3-3实验三实验内容
(一)模块连线示意图
4、点击SSP软件界面上的
按钮,观察输入正弦波通过连续系统的响应波形;适当调整X、Y轴的分辨率可得到如图3.3-4所示的实验结果。
将输出正弦波的幅度值(Vpp/2,Vpp为峰-峰值)记录于表3.3-1。
图3.3-4输入正弦波和响应波形
5、重复步骤1~4,依次改变正弦波的频率,记录输入正弦波的幅度值和响应波形的幅度值于表3.3-1。
表3.3-1
频率(kHz)
0.1
0.2
0.6
1.0
1.4
1.8
2.2
2.6
3.0
3.4
3.8
4.2
4.6
5.0
输入幅度(v)
输出幅度(v)
输出/输入
幅度比值H
7、实验数据及结果分析:
实验一
频率(kHz)
0.10
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
输入幅度(v)
2.11
2.08
2.08
2.07
2.08
2.08
2.08
输出幅度(v)
1.57
1.52
1.44
1.42
1.27
1.15
1.00
输出/输入
幅度比值H
74.58%
73.25%
69.40%
68.52%
60.96%
55.42%
47.95%
频率(kHz)
2.20
2.60
3.00
3.40
3.80
4.20
4.60
5.00
输入幅度(v)
2.08
2.07
2.06
2.10
2.07
2.08
2.10
2.07
输出幅度(v)
1.00
0.83
0.78
0.56
0.46
0.41
0.27
0.25
输出/输入
幅度比值H
47.95%
39.95%
37.71%
26.49%
22.03%
19.52%
12.65%
12.11%
实验二
频率(kHz)
0.10
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
0.10
输入幅度(v)
2.11
2.08
2.08
2.07
2.08
2.08
2.11
输出幅度(v)
0.05
0.24
0.84
1.94
1.79
1.66
0.05
输出/输入
幅度比值H
2.38%
11.57%
40.24%
93.70%
86.02%
79.76%
2.38%
频率(kHz)
2.20
2.60
3.00
3.40
3.80
4.20
4.60
2.20
输入幅度(v)
2.08
2.07
2.06
2.10
2.07
2.08
2.10
2.08
输出幅度(v)
1.14
0.90
0.78
0.61
0.44
0.39
0.30
1.14
输出/输入
幅度比值H
54.70%
43.58%
37.71%
29.12%
21.07%
18.55%
14.32%
54.70%
8.实验结论
通过实验,可以清晰的看出滤波器对于信号的滤波作用。
9.总结及心得体会:
(1)将表3.3-1、3.3-2的输出/输入的幅度比值H数据用横座标(频率)、纵座标(幅度比值H)描绘出来,可以拟合出两条光滑曲线,它们说明两个系统的幅频特性有何不同之处?
(2)为什么实验内容
(二)中,低通滤波器与高通滤波器串联会得到带通滤波器?
因为满足高通滤波器的截止频率低于低通滤波器的截止频率,两个滤波器串联,可以使频率低的信号被高通滤波器阻拦,频率高的信号被低通滤波器阻拦,所以形成带通滤波器。
11.对本实验过程及方法、手段的改进意见:
希望实验室的器材能够重新检修一下,把不能使用的进行修理。
报告评分:
指导教师签字: