信卷積試驗(yàn)報(bào)告

1、信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院：電子信息與電氣工程學(xué)院班級(jí)：13級(jí)電信1班學(xué)號(hào)：姓名:李重陽實(shí)驗(yàn)三信號(hào)卷積實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解卷積的概念及物理意義；2、通過實(shí)驗(yàn)的方法加深對(duì)卷積運(yùn)算的圖解方法及結(jié)果的理解.二、實(shí)驗(yàn)原理說明卷積積分的物理意義是將信號(hào)分解為沖激信號(hào)之和,借助系統(tǒng)的沖激響應(yīng),求解系統(tǒng)對(duì)任意鼓勵(lì)信號(hào)的零狀態(tài)響應(yīng).設(shè)系統(tǒng)的鼓勵(lì)信號(hào)為x (t),沖激響應(yīng)為h (t),那么系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)為y t x t * h t = x t h t d.1、兩個(gè)矩形脈沖信號(hào)的卷積過程兩信號(hào)x (t)與h (t)都為矩形脈沖信號(hào),如圖3-1所示.下面由圖解的方 法(圖3-1)給出兩個(gè)信號(hào)的卷積過程和結(jié)果,以便

2、與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比擬.圖3-1兩矩形脈沖的卷積積分的運(yùn)算過程與結(jié)果2、矩形脈沖信號(hào)與鋸齒波信號(hào)的卷積信號(hào)f1 (t)為矩形脈沖信號(hào),f2 (t)為鋸齒波信號(hào),如圖3-2所示.根 據(jù)卷積積分的運(yùn)算方法得到f1 (t)和f2 (t)的卷積積分結(jié)果f (t),如圖3-2 (c)所示.圖3-2矩形脈沖信號(hào)與鋸齒脈沖信號(hào)的卷積積分的結(jié)果3、本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的卷積運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)方法在本實(shí)驗(yàn)裝置中采用了 DSP&字信號(hào)處理芯片,因此在處理模擬信號(hào)的卷積 積分運(yùn)算時(shí),是先通過A/D轉(zhuǎn)換器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),利用所編寫的相 應(yīng)程序限制DSP芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的卷積運(yùn)算,再把運(yùn)算結(jié)果通過D/A轉(zhuǎn)換為模 擬信號(hào)輸出.結(jié)果與

3、模擬信號(hào)的直接運(yùn)算結(jié)果是一致的.數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)逐步和完全取代模擬信號(hào)處理系統(tǒng)是科學(xué)技術(shù)開展的必然趨勢(shì).圖3-3為信號(hào)卷積的 流程圖.圖3-3信號(hào)卷積的流程圖三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、檢測矩形脈沖信號(hào)的自卷積結(jié)果.用雙蹤示波器同時(shí)觀察輸入信號(hào)和卷積后的輸出信號(hào),把輸入信號(hào)的幅度峰 峰值調(diào)節(jié)為4V,再調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的頻率或占空比使輸入信號(hào)的時(shí)間寬度滿足表 中的要求,觀察輸出信號(hào)有何變化,判斷卷積的結(jié)果是否正確,并記錄表3-1.實(shí)驗(yàn)步驟如下：將函數(shù)發(fā)生器的SW702s于“方波上.連接函數(shù)發(fā)生器H701與數(shù)字濾波器的PB01,在TPB01上可觀察到輸入波 形.將示波器接在TPB01上觀測輸入波形,并調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生

4、器模塊上的頻率旋鈕 與幅度旋鈕,使信號(hào)頻率為1KHz;幅度為4V.(注意：輸入波形的頻率幅度要在 H701與PB01連接后,在TPB01上測試.)將紅色撥動(dòng)開關(guān)SWB0倜整為“ 0001.按下復(fù)位鍵S1.將示波器的CH1接于TP901; CH28于TP903可分別觀察到輸入信號(hào)的波 形與卷積后的輸出信號(hào)的波形.表3-1輸入信號(hào)卷積后的輸出信號(hào)本實(shí)驗(yàn)中,采用的是矩形脈沖信號(hào)的自卷積,因此,TP901與TP902上的波輸入信號(hào)f1t輸出信號(hào)f2t輸出信號(hào)f1 *f2 (t)脈沖寬度mS1脈沖寬度mS脈沖寬度mS形應(yīng)一致,最后在TP903卷積輸出測量點(diǎn)上應(yīng)可觀測到一個(gè)三角波.2、信號(hào)與系統(tǒng)卷積實(shí)驗(yàn)原理及步驟：同上矩形脈沖信號(hào)自卷積實(shí)驗(yàn)同上矩形脈沖信號(hào)自卷積實(shí)驗(yàn)將紅色撥動(dòng)開關(guān)SWB0倜整為“0010.按下復(fù)位鍵S1.將示波器的CH1接于TP901; CH2接于TP902,首先觀測兩個(gè)卷積信號(hào), TP901上測得的是鼓勵(lì)信號(hào)；TP902測得的是系統(tǒng)信號(hào)本實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)信號(hào)用的 鋸齒波信號(hào).再用示波器的CH2測TP903可觀測到卷積后的輸出信號(hào)的波形.表3-2輸入信號(hào)和卷積后的輸出信號(hào)輸入信號(hào)f2t鋸齒波輸出信號(hào)f1t或f2tf1t脈沖寬度(ms)1脈沖寬度(ms)脈沖寬度(ms)四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、要求記錄各實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫表3-1.2、按要求記錄各實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫表 3-