華中科技大學
12級《訊號與控制綜合實驗》課程
實驗報告
(基本實驗一:訊號與系統基本實驗)
姓名學號專業班號
指導教師
日期 實驗成績
評閱人實驗評分表
實驗一常用訊號的觀察
一、任務與目標
1.了解常用訊號的波形和特點。
2.了解相應訊號的引數。
3.學習函式發生器和示波器的使用。
二、實驗過程
1．接通函式發生器的電源。
2．調節函式發生器選擇不同的頻率的正弦波、方波、三角波、鋸齒波及組合函式波形，用示波器觀察輸出波形的變化。
三、實驗報告
(x為時間，y為幅值)
100hz 4v 正弦波
y=2sin(628x-π/2)
100hz 4v 方波
y=2 t=(2n-1)x*0.0025~(2n+1)x*0.0025 x為奇
y=-2 t=(2n-1)x*0.0025~(2n+1)x*0.0025 x為偶
100hz 4v 鋸齒波
100hz 4v 三角波
由50hz的正弦波和100hz正弦波組合的波形
y=0.2sin(628x)+0.1sin(314x)
實驗二零輸入、零狀態及完全響應
一、實驗目標
1．通過實驗，進一步了解系統的零輸入響應、零狀態響應和完全響應的原理。
2．學習實驗電路方案的設計方法——本實驗中採用用模擬電路實現線性系統零輸入響應、零狀態響應和完全響應的實驗方案。
二、原理分析
實驗指導書p4
三、實驗過程
1、接通電源；
2、閉合k2，給電容充電，斷開k2閉合k3，觀察零輸入響應曲線；
3、電容放電完成後，斷開k3，閉合k1，觀察零狀態響應曲線；
4、斷開k1，閉合k3，再次讓電容放電，放電完成後斷開k3閉合k2，在電容電壓穩定於5v後斷開k2，閉合k1，觀察完全響應曲線。
四、實驗報告
上圖為零輸入響應、零狀態響應和完全響應曲線。
五、實驗思考題
系統零輸入響應的穩定性與零狀態響應的穩定性是否相同？為什麼？
答：相同。因為系統零輸入響應和零狀態響應穩定的充分必要條件都是系統傳遞函式的全部極點si(i=1,2,3,…,n)，完全位於s平面的左半平面。
實驗五無源與有源濾波器
一、實驗原理
實驗指導書p14
二、實驗目的
1．了解無源和有源濾波器的種類、基本結構及其特性；
2．分析和對比無源和有源濾波器的濾波特性；
3．掌握無源和有源濾波器引數的設計方法。
三、實驗內容
1、觀察電路板，接通電源；
2、選定tp1從示波器上得出其大致幅值變化。改變頻率，記錄幅值，在變化劇烈處多記錄幾點；
3、依次記錄其他各濾波器幅頻特性。
四、實驗報告
無源濾波器幅頻特性
有源濾波器幅頻特性
1．根據實驗測量所得資料，繪製各類濾波器的幅頻特性曲線。
matlab**的無源低通濾波器幅頻特性曲線與有源低通濾波器幅頻特性曲線
有源低通濾波器截止頻率：500hz
無源低通濾波器截止頻率：398hz
matlab**的無源高通濾波器幅頻特性曲線與有源高通濾波器幅頻特性曲線
有源高通濾波器截止頻率：2200hz
無源高通濾波器截止頻率：6000hz
matlab**的無源帶通濾波器幅頻特性曲線與有源帶通濾波器幅頻特性曲線
無源帶通濾波器
上限截止頻率10000hz 下限截止頻率：199hz 通帶寬度9801hz
有源帶通濾波器
上限截止頻率5011hz 下限截止頻率：707hz 通帶寬度4304hz
matlab**的無源帶阻濾波器幅頻特性曲線與有源帶阻濾波器幅頻特性曲線
無源帶阻濾波器
上限截止頻率398hz 下限截止頻率：5623hz 阻帶寬度5225hz
有源帶阻濾波器
上限截止頻率630hz 下限截止頻率：3981hz 通頻帶3351hz
2．比較分析各類無源和有源濾器的濾波特性。
答：無源低通濾波器的截止頻率比有源低通濾波器的截止頻率低；無源高通濾波器的截止頻率比有源高通濾波器的截止頻率高；無源帶通濾波器通帶寬度比有源帶通濾波器小很多；無源帶阻濾波器比有源帶阻濾波器阻帶寬度大。
綜上，有源濾波器的濾波特性要比無源率波器的特性好。
五、實驗思考題
1．示波器所測濾波器的實際幅頻特性與計算出的理想幅頻特性有何區別？
答：高通濾波電路的幅頻響應曲線，在0同樣的，帶阻濾波電路的幅頻響應曲線中，它有兩個通帶：0wl，和乙個阻帶：whwl也是有限的。
2．如果要實現lpf、hpf、bpf、bef源濾器之間的轉換，應如何連線？
答：lpf和hpf的相互轉換可以簡單地把電容和電感互相替換，並且替換後的元件值為原來的倒數，可以變換成相應的高通濾波器；
將低通濾波器和高通濾波器併聯在一起，可以形成帶阻濾波電路，設低通濾波器的通帶截止頻率為f1，高通濾波器的通帶截止頻率為f2，且f1＜f2。當二者併聯在一起時，凡是f＜f1的訊號均可從低通濾波器中通過，凡是f＞f2的訊號則可從高通濾波器中通過，唯有f1＜f＜f2的訊號被阻斷，於是電路成為乙個帶阻濾波器；
將低通濾波器和高通濾波器串聯起來，即可獲得帶通濾波電路，低通濾波器的通帶截止頻率為f2，即該低通濾波器只允許f＜f2的訊號通過；而高通濾波器的通帶截止頻率為f1，即它只允許f＞f1的訊號通過。現將兩者串聯起來，且f2＞f1，則其通頻帶即是上述二者頻帶的覆蓋部分，即等於f2 f1，成為乙個帶通濾波器。
實驗六低通、高通、帶通、帶阻濾波器間的變換
一、實驗原理
實驗指導書p19
二、實驗目的
1．通過本實驗進一步理解低通、高通和帶通等不同型別濾波器間的轉換關係；
2．熟悉低通、高通、帶通和帶阻濾波器的模擬電路，並掌握其引數的設計原則。
三、實驗內容
1．由低通濾波器變換為高通濾波器。
2．由高通濾波器變換為低通濾波器。
3．在一定條件下，由低通和高通濾波器構成帶通濾波器。
4．在一定條件下，由低通和高通濾波器構成帶阻濾波器。
四、實驗步驟
1．實驗電路接通電源。
2．將函式訊號發生器輸出的正弦訊號接入無源（或有源）濾波器的輸入端， 調節該正弦訊號頻率時,用示波器觀察其低通濾波器輸出幅值的變化。
2．按步驟1，逐步用示波器或數字萬用表觀察測量lpf、hpf、bpf、bef輸出幅值的變化。
五、實驗報告
實驗資料
訊號與系統實驗報告
實驗報告樣板 王寶忠編寫 適用專業 通訊工程 電子資訊工程 電子資訊科學與技術 其他電類專業 江蘇科技大學電子資訊學院 二零零六年七月 實驗學時 2學時 實驗型別 驗證 實驗要求 必修 一 實驗目的 1 研究動態網路的階躍響應。2 驗證卷積積分。二 實驗內容 1 觀察衝激訊號和階躍訊號的關係。2 觀...
「訊號與系統」實驗報告
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訊號與系統實驗報告
實驗一 連續系統的幅頻特性 一 實驗名稱 連續系統的幅頻特性 二 實驗目的與任務 目的 使學生對系統的頻率特性有深入了解。任務 記錄不同頻率正弦波通過低通 帶通濾波器的響應波形，測量其幅度，擬合出頻率響應的幅度特性 分析兩個濾波器的截止頻率。三 實驗器材 數字訊號處理試驗箱，訊號與系統實驗板的低通濾...