SystemView實(shí)驗(yàn)報(bào)告(全)

1、昆明理工大學(xué)(SystemView)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：SystemView實(shí)驗(yàn)時(shí)間：20013年9月8日專(zhuān)業(yè)：11電信指導(dǎo)教師：文斯姓名：張鑒學(xué)號(hào)：201111102210績(jī)：教師簽名：文斯第一章SystemView的安裝與操作一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解和熟悉Systemview軟件的基本使用；2、初步學(xué)習(xí)Systemview軟件的圖符庫(kù)，能夠構(gòu)建簡(jiǎn)單系統(tǒng)。1、熟悉軟件的工作界面；2、初步了解Systemview軟件的圖符庫(kù)，并設(shè)定系統(tǒng)定時(shí)窗口；3、設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單系統(tǒng)，觀察信號(hào)頻譜與輸出信號(hào)波形。三實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果1.1試用頻率分別為f1=200HZ、f2=2000HZ的兩個(gè)正弦信號(hào)源，合成一調(diào)制信號(hào)y

2、(t)=5sin(2nf1t)*cos(2nf2t)，觀察其頻譜與輸出信號(hào)波形。注意根據(jù)信號(hào)的頻率選擇適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)采樣數(shù)率。畫(huà)圖過(guò)程：(1)設(shè)置系統(tǒng)定時(shí)，單擊丫廠按鈕，設(shè)置采樣率20000Hz，采樣點(diǎn)數(shù)512;（2）定義兩個(gè)幅度分別為1V,5V,頻率分別為200Hz,2000Hz的正弦和K7（3）拖出乘法器叵及接收?qǐng)D符（4）連線；（5）運(yùn)行并分析單擊按鈕L和土。仿真電路圖：頻譜圖如下：結(jié)果分析：頻率為200HZ的信號(hào)與頻率為2000HZ的信號(hào)f2相乘相當(dāng)于在頻域內(nèi)卷積，卷積結(jié)果為兩個(gè)頻率想加減，實(shí)現(xiàn)頻譜的搬移，形成1800HZ和2200HZ的信號(hào)，因信號(hào)最高頻率為2000HZ所以采用5000HZ

3、的采樣數(shù)率。1.2將一正弦信號(hào)與高斯噪聲相加后觀察輸出波形及其頻譜。由小到大改變高斯噪聲的功率，重新觀察輸出波形及其頻譜。畫(huà)圖過(guò)程：（1）設(shè)置系統(tǒng)定時(shí)，單擊W按鈕，設(shè)置采樣率100Hz，采樣點(diǎn)數(shù)128；（2定義一個(gè)幅度為1V頻率為100Hz正弦信號(hào)源（3）拖出加法器叵及接收?qǐng)D符口口一個(gè)高斯噪聲口I；4）連線；（5）運(yùn)行并分析單擊按鈕L和JJ；w:Sirdc（6）在分析窗口下單擊必進(jìn)入頻譜分析窗口，再單擊Spectrum,上甲-巴.2"二豊竺2豊點(diǎn)OK分析頻譜。仿真電路圖：頻譜圖如下：結(jié)果分析：原始信號(hào)的頻率為1000HZ,在加入均值為0方差為1的高斯噪聲后，其波形發(fā)生嚴(yán)重失真，輸出信

4、號(hào)的各頻率分量上的功率發(fā)生不規(guī)則變化。第二章SystemView的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、進(jìn)一步掌握和學(xué)習(xí)Systemview軟件的使用；2、通過(guò)本章練習(xí)熟練掌握軟件的圖符庫(kù),并能夠構(gòu)建簡(jiǎn)單系統(tǒng)。二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3、熟悉軟件的圖符庫(kù)，并設(shè)定系統(tǒng)定時(shí)窗口；4、2、設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單系統(tǒng)，觀察信號(hào)頻譜與輸出信號(hào)波形。三 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果2.1在設(shè)計(jì)區(qū)放置兩個(gè)信號(hào)源圖符，將其中一個(gè)定義為周期正弦波，頻率為20KHZ,幅度為5V,相位為n/4;另一個(gè)定義為高斯噪聲，標(biāo)準(zhǔn)方差為1,均值為0。將兩者通過(guò)一個(gè)加法器圖符連接，同時(shí)放置一個(gè)實(shí)時(shí)接收計(jì)算器圖符，并連接到加法器圖符的輸出,觀察輸出波形。畫(huà)圖過(guò)程：（1）設(shè)置系統(tǒng)定時(shí)，單擊口

5、按鈕，設(shè)置采樣率20000HZ，采樣點(diǎn)數(shù)256;（2）定義一個(gè)幅度為5V,頻率為20000Hz，相位為n/4的正弦信號(hào)源匕|StdDeviation（v）:和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方差口為1Meanv-均值為0的高斯噪聲|(3)拖出加法器遼及（4）連線;（5）運(yùn)行并分析單擊按鈕r和出。仿真電路圖：波形圖如下：頻譜圖如下：結(jié)果分析：頻率為20KHZ的原始信號(hào)在加入高斯噪聲之后，其波形圖與頻譜圖都發(fā)生了變化，具體結(jié)果如上圖所示，由圖可得出加噪后的信號(hào)各頻率分量上的功率發(fā)生了變化。2.2試定義一個(gè)線性系統(tǒng)算子，將其設(shè)置為一個(gè)“Analog”類(lèi)型的5極點(diǎn)“Butterworth”低通濾波器，截止頻率為3000HZ。

6、定義過(guò)程：(1)拖出:史(2)雙擊四.，進(jìn)入后點(diǎn)中氐恤泅hNi(Pdes-LowLdttoiriHd(3)點(diǎn)擊Analog.點(diǎn)擊OK即可。定義結(jié)果如下：2.3將練習(xí)題2.1中定義的高斯噪聲通過(guò)練習(xí)題2.2定義的低通濾波器濾波后與練習(xí)題2.1中定義的正弦波相乘，觀察輸出波形。畫(huà)圖過(guò)程：（1）設(shè)置系統(tǒng)定時(shí)，單擊圾訂安鈕，設(shè)置采樣率200000HZ，采樣點(diǎn)數(shù)1024；AmplitudelvFrequencyHz(2)定義一個(gè)幅度為5V，頻率20s+3為20000Hz，相位-Fha陽(yáng)degg_|StdDeviationv:聲為45度的正弦信號(hào)源魁和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方差為1,均值MeanvR為0的高斯噪3)將2

7、.2定義的濾波器再定義一遍拖到設(shè)計(jì)窗口；(4)拖出加法器比及接收?qǐng)D符鬥;(5)連線；(6)運(yùn)行并分析單擊按鈕L和土。仿真電路圖：波形圖如下：結(jié)果分析：高斯噪聲信號(hào)在經(jīng)過(guò)一個(gè)低通濾波器后，輸出頻率最高位3000HZ的信號(hào)，與頻率為20KHZ的信號(hào)相乘，在頻域進(jìn)行頻譜的搬移，輸出信號(hào)的頻率近似為17KHZ23KHZ。第三章濾波器與線性系統(tǒng)一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握濾波器的各種設(shè)計(jì)方法；2、掌握各種濾波器的參數(shù)設(shè)計(jì)；3、掌握系統(tǒng)的根軌跡圖和波特圖二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、學(xué)習(xí)線性系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)；2、學(xué)習(xí)FIR濾波器和模擬濾波器的設(shè)計(jì)；3、觀察系統(tǒng)的根軌跡圖和波特圖；4、分別用2種方法設(shè)計(jì)2個(gè)濾波器系統(tǒng)，觀察仿真結(jié)果

8、三 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果練習(xí)：3.1設(shè)計(jì)一帶通濾波器，帶寬為180Hz、中心頻率為2100Hz，用巴特沃斯和切比契夫兩種方式完成。用練習(xí)題1.1的信號(hào)作為輸入，分別觀察其頻譜。本題設(shè)置采樣率20000HZ，采樣點(diǎn)數(shù)512。巴特沃斯帶通濾波器仿真原理圖：結(jié)果如下：未經(jīng)巴特沃斯和切比契夫帶通濾波器濾波的信號(hào)波形未經(jīng)巴特沃斯切比契夫帶通濾波器濾波的信號(hào)頻譜巴特沃斯帶通濾波器濾波后輸出信號(hào)的波形w=:羽燼卜巴特沃斯帶通濾波器濾波后輸出信號(hào)的頻譜結(jié)果分析：由頻譜圖可知，經(jīng)過(guò)巴特沃斯帶通濾波器濾波后，頻率為1800Hz的信號(hào)被濾掉，頻率為2100Hz的信號(hào)通過(guò)。切比契夫帶通濾波器仿真原理圖：結(jié)果如下：切比契夫帶

9、通濾波器濾波后輸出信號(hào)的波形切比契夫帶通濾波器濾波后輸出信號(hào)的頻譜結(jié)果分析：由頻譜圖可知，經(jīng)過(guò)切比契夫帶通濾波器濾波后，頻率為1800Hz的信號(hào)被濾掉，頻率為2100Hz的信號(hào)通過(guò)。3.2用用戶(hù)自定義濾波器圖符設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)440Hz撥號(hào)音產(chǎn)生抑止的帶通濾波器，要求在300500HZ頻帶內(nèi)有-52dB的衰減。通頻帶為5002000Hz。仿真原理圖：結(jié)果如下：結(jié)果分析：由頻譜圖可知，經(jīng)用戶(hù)自定義濾波器濾波后，在440Hz處的信號(hào)被抑止了，通頻帶為5002000Hz3.3設(shè)計(jì)一線性系統(tǒng)濾波器（類(lèi)型自選）能從100Hz的方波中取出其3倍頻的正弦波信號(hào)，而對(duì)其它分量有抑制作用。本題設(shè)置采樣率10000HZ

10、，采樣點(diǎn)數(shù)256。仿真電路圖：結(jié)果如下：結(jié)果分析:提取300Hz正弦波信號(hào)時(shí)，開(kāi)始時(shí)并不穩(wěn)定，在穩(wěn)定以后基本還是符合正弦波波形，由于夾雜著其他頻率分量，有一定的誤差。其頻譜可以看出，對(duì)其他頻率的信號(hào)有一定的抑制作用。綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、進(jìn)一步學(xué)習(xí)和實(shí)使用Systemview軟件；2、通過(guò)本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)用Systemview構(gòu)建和分析一些簡(jiǎn)單系統(tǒng);1、完成以下的作業(yè)題及課堂練習(xí)；2、對(duì)作業(yè)題及課堂練習(xí)進(jìn)行分析與總結(jié)；三實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果作業(yè)題:1.設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生正弦波信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行平方運(yùn)算的系統(tǒng)仿真電路圖：IDAVVJ5i.nn5«i-3TiaaamiKEHjIaT1MiXSil«

11、rdL2.信號(hào)運(yùn)算：實(shí)現(xiàn)一正弦信號(hào)和一余弦信號(hào)的平方和。Sinh1HW3IR33Lh.5:曲11&r*DSnk3ofB'|553idiaHh3SidiFTdMLx.SHjwrrClL4脈沖調(diào)制：將一個(gè)幅度為1V,起始時(shí)間為Osec的階躍信號(hào)（StepFct）與另個(gè)幅度為-1V，起始時(shí)間為1sec的階躍信號(hào)相加，觀察波形；并將此求和后的信號(hào)與另一個(gè)幅度為1V,頻率為10Hz的正弦信號(hào)相乘后觀察波形。刃曲11.52ZESVilJShkSIoiEiT3TisianShceuIji5.三角信號(hào)：將一個(gè)幅度為1V,頻率為5Hz，脈寬為O.lsec,偏置為-0.5V的矩形信號(hào)分別進(jìn)行延時(shí)，

12、積分和微分后觀察其波形。<L曲wO:呂bk電!53£Mi-j卑wL:£He.Eu匸亙宜.*L/t:/7tz；.|y/j|7|、nj/1/施plp1X/$/1poL!/1MI.f1、1/1lZ1r/i/7、1Fi，-11UsZ3trrzsYXrZ5-111|1111噫W11.512JSTibiinWEiula6.正弦信號(hào):將一幅度為1V,頻率為10Hz的正弦信號(hào)的幅度變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，觀察波形。7.有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方差為1，均值為0的高斯噪聲通過(guò)一個(gè)5極點(diǎn)，截止頻率為3000Hz的Butterworth低通濾波器后與一個(gè)幅度為5V,頻率為20KHz,相位為45度的正弦信號(hào)相乘，

13、用一實(shí)時(shí)接收器觀察其輸出。比較沒(méi)有經(jīng)過(guò)濾波器的情況。8信號(hào)的采樣與恢復(fù)：被采樣的模擬信號(hào)源是幅度為1V,頻率為100Hz的正弦波，抽樣脈沖為窄脈寬矩形脈沖（幅度為1V，頻率為500Hz，脈寬為1us），抽樣器用乘法器代替。AAaAr，III*ELEiIi!r.*IaIS|ISMe-Mi-!-課堂練習(xí)：1、如圖所示電路，已知電壓V=100cos1000t，求電容電流。設(shè)電Timin本題設(shè)置采樣率10000HZ，采樣點(diǎn)數(shù)512。仿真電路圖：RATnuEiik"RAllKfi=Wi結(jié)果如下:TiJiaLiSianiU結(jié)果分析：先通過(guò)微分模塊求出電容的電流，再利用電路分析知識(shí)求解2、用與門(mén)、或門(mén)和非門(mén)實(shí)現(xiàn)異或門(mén)。本題設(shè)置采樣率1000HZ,采樣點(diǎn)數(shù)1024。仿真電路圖：2T皿的KJ閩呦=Meim結(jié)果如下：»5b-3寶皿2結(jié)果分析：本題是用邏輯圖符進(jìn)行數(shù)字邏輯電路進(jìn)行仿真。通過(guò)給定信號(hào)的1和0，通過(guò)一定