2012 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)
姓名梁欣學號 u201211907 專業班號1208
同組者1 李子健學號 u201211906 專業班號1208
指導教師
日期實驗成績
評閱人實驗評分表
目錄第一部分4
實驗一常用訊號的觀察5
任務和目標5
總體方案設計5
方案實現和具體設計5
實驗設計與實驗結果5
結果分析與討論5
實驗二零輸入響應零狀態響應及完全響應7
任務和目標7
總體方案設計7
方案實現和具體設計7
實驗設計與實驗結果9
結果分析與討論9
實驗五無源濾波器與有源濾波器9
任務和目標9
總體方案設計9
方案實現和具體設計10
實驗設計與實驗結果10
結果分析與討論12
實驗六lpf hpf bpf bef間的變換12
任務和目標12
總體方案設計12
方案實現和具體設計12
實驗設計與實驗結果12
結果分析與討論13
實驗七訊號的取樣與恢復13
任務和目標13
總體方案設計14
方案實現和具體設計14
實驗設計與實驗結果14
結果分析與討論23
實驗八調製與解調23
任務和目標23
總體方案設計23
方案實現和具體設計23
實驗設計與實驗結果26
結果分析與討論26
第二部分結論26
第三部分體會與心得26
第四部分參考文獻26
第一部分正文
實驗一任務和目標
1. 觀察常用的正弦波，方波，三角波，鋸齒波等訊號及一些組合函式變形。
2. 用示波器測量訊號，讀取訊號的幅值和頻率。
總體方案設計
描述訊號的波形有多種，可以用數學表示式（時間的函式），也可以用函式圖形（訊號的波形）。訊號分為週期訊號與非週期訊號兩種。了解常見訊號有關引數測量，學會觀察常見訊號組合函式的波形。
學會使用函式發生器，了解儀器原理與所觀察訊號的關係。掌握誤差觀察和分析方法。
方案實現和具體設計
1. 連線函式發生器的電源。
2. 調節函式發生器選擇不同頻率不同波形，用示波器觀察輸出波形的變化。
實驗設計與實驗結果
圖1-1
圖1-2
圖1-3
圖1-4
圖1-5
1.5v 3khz方波如圖1-1，
1.5v 3khz正弦波如圖1-2，時間函式為y=1.5sin(6000π)，
1.5mv 3khz三角波如圖1-3，
1.5v 3khz鋸齒波如圖1-4，
1.5v 3khz與1.5v 1khz正弦波疊加後波形如圖1-5。疊加後時間函式為
y=1.5sin(6000π)+1.5sin（2000π）
實驗二任務和目標
通過實驗，進一步了解系統的零輸入響應，零狀態響應及完全響應的原理。學習實驗電路的設計方法。實驗中採用模擬電路實現線性系統零輸入響應，零狀態響應及完全響應的實驗方案。
總體方案設計
線性時不變系統的基本特性可以用簡單的時間響應特性來說明和觀察。
實驗中將驗證時間響應特性——零輸入響應，零狀態響應及完全響應。控制電路如圖2-1。
圖2-1
合上開關s1有電路可得
i(t)*r1+uc(t)=e1
帶入i(t)=cduc(t)/dt得
r1*c*duc(t)/dt+uc(t)=e1
取拉普拉斯變換得
r1cuc(s)-rcuc(0)+uc(s)=e1/s
將uc取拉普拉斯逆變換得
uc（t）=e1(1-e^(-t/rc))+uc(0)e^(-t/rc)
1. e1=0只有第二項，為零輸入響應，即有初始條件激勵下的輸出響應
2. uc(0)=0，初始條件為零，只有第二項，為零狀態響應
3. 零輸入響應與零狀態響應的疊加為全響應
方案實現和具體設計
如圖2-1連線電路，用示波器測量電容兩端電壓，
1. 閉合開關s1，測量並觀察示波器波形，為零狀態響應。如圖2-2所示。
2. 等到電容兩端電壓不再改變，開啟s1閉合s3，測量並觀察示波器波形為零輸入響應。如圖2-4所示。
3. 閉合s2觀察示波器波形至電容電壓不再改變，斷開s2閉合s1，觀察示波器波形，為完全響應。如圖2-3所示。
圖2-2
圖2-3
圖2-4
實驗結果
得到不同響應狀態下的訊號波形，零狀態下電容兩端電壓由零逐漸公升高至電源電壓並不再改變。零輸入響應時，電容兩端電壓由零逐漸生高至電源電壓。完全響應時前兩者的疊加，有原來電容兩端電壓逐漸公升高至電源電壓。
結果分析與討論
電容沒有儲存電能時充電是零狀態響應，充滿電能時放電是零輸入響應，兩者的疊加是安全響應，在未充滿時放電。
華中科技大學
附件5 學院 系 所 全英研究生課程簡介 中英文各乙份 課程名稱 材料力學行為的跨尺度模擬 課程型別 博士專修課程 碩士專修課程 考核方式 全英文考試教學方式 全英文講授適用專業 固體力學 材料學適用層次 碩士 博士開課學期 秋季總學時 32先修課程要求 無課程組教師姓名 職稱專業固體力學 年齡31...
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