抽樣定理和脈沖調(diào)幅實(shí)驗(yàn)-文庫吧
2025-04-10 13:02 本頁面
【正文】 式調(diào)整五路信號的幅度：Ａ１＝１，Ａ2＝0，Ａ3＝，Ａ4＝0，Ａ5＝，=cosω0t +cos3ω0t +cos5ω0t+……（2） 逐步加入合成信號，觀察輸出信號波形的變化；周期鋸齒信號的合成（1） 按下面公式調(diào)整五路信號的幅度：（2） 看能否采用已有的信號合成出所需要的信號，為什么？說明在信號分解中正余弦信號項(xiàng)的作用。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告周期性信號的頻譜特性是什么？合成之后的信號與期望信號是否相同，是什么原因造成這些不同？實(shí)驗(yàn)三 線性時(shí)不變系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆站€性時(shí)不變系統(tǒng)的特性。學(xué)會驗(yàn)證線性時(shí)不變系統(tǒng)的性質(zhì)；二、實(shí)驗(yàn)原理線性時(shí)不變系統(tǒng)具有如下基本特性：疊加性與均勻性：對于給定的系統(tǒng)，和分別代表兩對激勵(lì)與響應(yīng)，當(dāng)激勵(lì)是時(shí)，則對應(yīng)的響應(yīng)為：。對于線性時(shí)不變系統(tǒng)，如果起始狀態(tài)為零，則系統(tǒng)滿足疊加性與均勻性(齊次性)。時(shí)不變特性：對于時(shí)不變系統(tǒng)，由于系統(tǒng)參數(shù)本身不隨時(shí)間改變，因此，在同樣起始狀態(tài)之下，系統(tǒng)響應(yīng)與激勵(lì)施加于系統(tǒng)的時(shí)刻無關(guān)。即：當(dāng)為一對激勵(lì)與響應(yīng)時(shí)，則當(dāng)也為一對激勵(lì)與響應(yīng)。微分特性：對于線性時(shí)不變系統(tǒng)，當(dāng)為一對激勵(lì)與響應(yīng)時(shí)，也為一對激勵(lì)與響應(yīng)。因果性：因果系統(tǒng)是指系統(tǒng)在時(shí)刻的響應(yīng)只與和時(shí)刻的輸入有關(guān)。也就是說，激勵(lì)是產(chǎn)生響應(yīng)的原因，響應(yīng)是激勵(lì)引起的后果，這種特性稱為因果性。通常由電阻器、電感線圈、電容器構(gòu)成的實(shí)際物理系統(tǒng)都是因果系統(tǒng)。三、實(shí)驗(yàn)儀器JH5004“信號與系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)箱 一臺；20MHz示波器 一臺；四、實(shí)驗(yàn)?zāi)K說明在JH5004“信號與系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)箱的下方有一“線性時(shí)不變系統(tǒng)”單元，它由兩個(gè)功能完全一樣的電路組成（如下圖所示），分別稱為“第一電路單元”和“第二電路單元”。在每個(gè)電路單元中，元件的值為：五、實(shí)驗(yàn)步驟 疊加性與均勻性觀察：（1） 按附錄二設(shè)置信號產(chǎn)生模塊為模式3；（2） 按附錄二用按鍵1使對應(yīng)的 “信號A組”的輸出1x2信號（信號A組的信號輸出指示燈為001011）；（3） 按附錄二用按鍵2使對應(yīng)的“信號B組”產(chǎn)生正負(fù)鋸齒脈沖串信號（信號B組的信號輸出指示燈為010100）；（4） 用短路線將模擬信號A、B組的輸出信號分別送入JH5004的“線性時(shí)不變系統(tǒng)”的兩個(gè)單元，分別記錄觀察所得到的系統(tǒng)響應(yīng)；（5） 將上述響應(yīng)通過示波器進(jìn)行相加，觀察響應(yīng)相加之后的合成響應(yīng)（6） 將模擬信號A、B組的輸出信號同時(shí)送入JH5004的“基本運(yùn)算單元”的加法器，將相加之后的信號送入JH5004的“線性時(shí)不變系統(tǒng)”的一個(gè)單元，記錄觀察所得的系統(tǒng)響應(yīng)；（7） 比較6兩步得到的結(jié)果，并對之進(jìn)行分析。 時(shí)不變特性觀察：（1） 按附錄二設(shè)置信號產(chǎn)生模塊為模式2；（2） 通過信號選擇鍵1，使對應(yīng)的 “信號A組”輸出間隔正負(fù)脈沖信號（信號A組的信號輸出指示燈為001101）。（3） 將模擬A組的輸出信號加到JH5004的“線性時(shí)不變系統(tǒng)”單元，記錄觀察所得到的系統(tǒng)響應(yīng)。觀察不同延時(shí)的輸入沖擊串與輸出信號延時(shí)的時(shí)間關(guān)系。 微分特性觀察：（1） 通過信號選擇鍵1使 “信號A組”輸出正負(fù)指數(shù)脈沖信號（A組信號輸出指示燈為001110），通過信號選擇鍵2使“信號B組”輸出“正負(fù)指數(shù)脈沖積分信號”（B組信號輸出指示燈為001111），這個(gè)信號是前一個(gè)信號的積分；（2） 將模擬A組的輸出信號與模擬B組的輸出信號分別加到JH5004的“線性時(shí)不變系統(tǒng)”單元的兩個(gè)相同系統(tǒng)上，用示波器分別記錄所得到的系統(tǒng)響應(yīng)，并比較這兩個(gè)響應(yīng)。 因果性觀察：（1） 通過信號選擇鍵1，使對應(yīng)的 “信號A組”輸出正負(fù)鋸齒信號（信號A組的信號輸出指示燈為010100）；（2） 將模擬A組的輸出信號加到JH5004的“線性時(shí)不變系統(tǒng)”單元，記錄示波器觀察到的系統(tǒng)響應(yīng)。觀察輸入信號時(shí)刻與對應(yīng)輸出信號時(shí)刻的相對時(shí)間關(guān)系。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告對實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果進(jìn)行分析。利用JH5004的一個(gè)輸出信號，并結(jié)合以前所學(xué)的基本運(yùn)算模塊的特性，設(shè)計(jì)驗(yàn)證一個(gè)線性時(shí)不變系統(tǒng)的微分特性的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)四 零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆针娐返牧爿斎腠憫?yīng)；掌握電路的零狀態(tài)響應(yīng)；學(xué)會電路的零狀態(tài)響應(yīng)與零輸入響應(yīng)的觀察方法。二、實(shí)驗(yàn)原理電路的響應(yīng)一般可分解為零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)。首先考察一個(gè)實(shí)例：在下圖中由RC組成一階電路，電容兩端有起始電壓，激勵(lì)源為。則系統(tǒng)響應(yīng)——電容兩端電壓關(guān)系為：上式中第一項(xiàng)稱之為零輸入響應(yīng)，與輸入激勵(lì)無關(guān)，零輸入響應(yīng)是以初始電壓值開始，按指數(shù)規(guī)律進(jìn)行衰減。第二項(xiàng)與起始儲能無關(guān)，只與輸入激勵(lì)有關(guān)，稱之為零狀態(tài)響應(yīng)。在不同的輸入信號下，電路會產(chǎn)生不同的響應(yīng)。三、實(shí)驗(yàn)儀器JH5004“信號與系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)箱 一臺；20MHz示波器 一臺；四、實(shí)驗(yàn)?zāi)K說明在JH5004“信號與系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)箱的下方有一“零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)”單元，它的電路組成如下圖所示，在電路單元中，元件的值為：五、實(shí)驗(yàn)步驟系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)特性觀察：（1） 通過信號選擇鍵選擇信號發(fā)生器為模式2，對應(yīng)的脈沖信號發(fā)生器產(chǎn)生周期為35ms的方波信號。用短路線將脈沖信號輸出端與“零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)”單元的X1端口相連，用脈沖信號作同步，觀察輸出信號的波形；（2） 同上步，將信號產(chǎn)生模塊中脈沖信號輸入到XX3端口，用脈沖信號作同步，分別觀察輸出信號的波形。注：對于周期較長的脈沖方波信號，可以近似認(rèn)為在脈沖信號高電平的后沿，電路的電容已完成充電。當(dāng)進(jìn)入脈沖信號的低電平階段時(shí)，相當(dāng)于此時(shí)激勵(lì)去掉。電路在該點(diǎn)之后將產(chǎn)生零輸入響應(yīng)。因而對零輸入響應(yīng)的觀察應(yīng)在脈沖信號的低電平期間。系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)特性觀察：（1） 通過信號選擇鍵選擇信號發(fā)生器為模式2，對應(yīng)的脈沖信號發(fā)生器產(chǎn)生周期為35ms的方波信號。用短路線將脈沖信號輸出端與“零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)”單元的X1端口相連，用脈沖信號作同步，觀察輸出信號的波形；（2） 同上步，將信號產(chǎn)生模塊中脈沖信號輸入到XX3端口，用脈沖信號作同步，分別觀察輸出信號的波形。注：對于周期較長的脈沖方波信號，可以近似認(rèn)為在脈沖信號低電平期間，電路的電容已完成放電。當(dāng)進(jìn)入脈沖信號的高電平階段時(shí)，相當(dāng)于此時(shí)激勵(lì)加上。電路在該點(diǎn)之后將產(chǎn)生零狀態(tài)響應(yīng)。因而對零狀態(tài)響應(yīng)的觀察應(yīng)在脈沖信號的高電平期間
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