信號與線性系統(tǒng)課程設(shè)計報告-周期信號的分解與合成(參考版)
2025-02-08 00:32本頁面
【正文】 最終用 示波器觀測并記錄信號合成加法器的輸出波形 。 （ 2）修改之后的濾波器的輸入輸出相位重合： 以第 2次諧波濾波器的幅頻相頻測試為例說明設(shè)計濾波器的頻率特性的測試方法： 二次諧波濾波器的中心頻率為 1776Hz，對濾波器分別輸入 1736Hz， 1756Hz， 1776Hz，1796Hz， 1816Hz 頻率的正弦波，觀察輸入輸出的相位差別，在中心頻率處輸入輸出相位重合，因而該濾波器 設(shè)計符合要求。 測試中出現(xiàn)的問題及參數(shù)調(diào)整：在對第四次濾波器的頻率特性測試時 發(fā)現(xiàn)，在中心頻率處的相位偏差較大，綜合之前設(shè)計仿真的經(jīng)驗，適當(dāng)增大 R2，情況得到解決。 5 硬件電路的調(diào)試 、分析及步驟 對各次諧波濾波器的幅頻特性的測試 測試方法：在各次濾波器在中心頻率附近以 20Hz 為步長， 共取 5 點 觀察輸入輸出信號幅值和相位的變化情況 。三角波信號的 15 次諧波合成 39。 plot(n,ft)。t=2*pi*888*n。)。title(39。 ft=***4/pi*(sin(t)+1/3*sin(3*t)+1/5*sin(5*t))。 （ 1） 888Hz， 50%占空比方波信號的分解與合成： matlab 進行理論的分解合成仿真計算： %方波前 5 次諧波的合成圖繪制，將幅值為 的方波進行分解合成 %濾波器幅頻增益 * n=0::。 （ 1）三角波各次諧波的幅度，以及相頻特性仿真 13 信號合成電路的 Multisim 仿真分析。 H=tf(b,a(i,:)) %計算各濾波器的系統(tǒng)函數(shù)； figure(1) %繪制時域響應(yīng)特性，階躍響應(yīng) subplot(2,3,i) step(H)。 %計 算各次諧波 R2 Q=R3*C*w0/2。w0=2*pi*fn。,f0)。 fprintf(39。 Au=R3/2/R1,b=[Au*2/R3/C]。R1=20210。 （ 2） 系統(tǒng)函數(shù)以及各濾波器的時域響應(yīng)（階躍） ， matlab 計算結(jié)果如下： 1 次 諧波濾波器系統(tǒng)函數(shù)： 2 次諧波濾波器系統(tǒng)函數(shù)： 5000 s 5000 s H1(s)= H2(s)= s^2 + 2439 s + s^2 + 2439 s + 3 次諧波濾波器系統(tǒng)函數(shù)： 4 次諧波濾波器系統(tǒng)函數(shù)： 5000 s 5000 s H3(s)= H4(s)= s^2 + 2439 s + s^2 + 2439 s + 5 次諧波濾波器系統(tǒng)函數(shù) 5000 s H3(s)= s^2 + 2439 s + matlab 仿真各次濾波器的時域（階躍）響應(yīng)特性 （ 3） matlab 繪制各次濾波器的幅頻響應(yīng)曲線： 11 程序清單： 相頻特性以及幅頻特性的程序 略 %計算系統(tǒng)函數(shù)以及時域階躍響應(yīng) f0=888。 各次濾波器的時域響應(yīng)特性 10 根據(jù)第 步得出的濾波器參數(shù)，列出各濾波器的系統(tǒng)函數(shù)，并用 Matlab 軟件分析其頻率響應(yīng)與時域響應(yīng)，并與 Multisim 仿真分析結(jié)果進行比較，分析其誤差情況及誤差產(chǎn)生的原因。 輸入階躍信號以 50Hz 的方波代替，因下次上升沿或下降沿到來之前，系統(tǒng)的響應(yīng)已經(jīng)結(jié)束，故可以用方波代替階躍信號。 在 Multisim 軟件中，給各 MFBP 濾波器加上 階躍信號，用示波器觀測其時域響應(yīng)， 總結(jié)濾波器中心頻率與時域響應(yīng)之間的聯(lián)系。 在相位存在誤差時，合成的信號為失真的波形，因而若要保證無失真?zhèn)鬏?，系統(tǒng)的幅頻特性均勻，相位平衡。經(jīng)調(diào)整，發(fā)現(xiàn)適當(dāng) 減小 2R 可滿足設(shè)計要求。軟件仿真時考慮到了運放的頻率響應(yīng)特性，故導(dǎo)致理論設(shè)計和仿真之間存在誤差。 （ 1）仿真中出現(xiàn)的問題 ：按照理論計算值進行仿真 ， 第 3,4,5 次諧波濾波器在中心頻率處相位為負值，輸出與輸入相比 相位 滯后 ，幅頻特性滿足要求 。 FC 2 00 . 0 1 181。 FC 1 80 . 0 1 181。 FC 1 60 . 0 1 181。 FC 1 40 . 0 1 181。 FC 1 20 . 0 1 181。 FC 1 00 . 0 1 181。 FC80 . 0 1 181。 FC60 . 0 1 181。 FC40 . 0 1 181。 FC20 . 0 1 181。 信號合成電路的輸 出： 1 1 2 3 4 5+ + + + 。 end 各次諧波濾波器幅 頻特性 信號合成電路的設(shè)計 原理圖 U 3 AN E
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