信號與系統(tǒng)實驗二

實驗二常用信號分類與觀察一、實驗目的1、觀察常用信號的波形特點及產(chǎn)生方法。2、學會使用示波器對常用波形參數(shù)的測量。二、實驗內(nèi)容1、信號的種類相當?shù)亩?，這里列出了幾種典型的信號，便于觀察。2、這些信號可以應用到后面的“基本運算單元”和“無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)分析”中。三、實驗儀器1、信號與系統(tǒng)實驗箱一臺（主板）。2、20MHz雙蹤示波器一臺。四、實驗原理對于一個系統(tǒng)特性的研究，其中重要的一個方面是研究它的輸入輸出關系，即在一特定的輸入信號下，系統(tǒng)對應的輸出響應信號。因而對信號的研究是對系統(tǒng)研究的出發(fā)點，是對系統(tǒng)特性觀察的基本手段與方法。在本實驗中，將對常用信號和特性進行分析、研究。信號可以表示為一個或多個變量的函數(shù)，在這里僅對一維信號進行研究，自變量為時間。常用信號有：指數(shù)信號、正弦信號、指數(shù)衰減正弦信號、抽樣信號、鐘形信號、脈沖信號等。1、正弦信號：其表達式為，其信號的參數(shù)：振幅、角頻率、與初始相位。其波形如下圖所示：圖1-5-1正弦信號2、指數(shù)信號：指數(shù)信號可表示為。對于不同的取值，其波形表現(xiàn)為不同的形式，如下圖所示：圖1-5-2指數(shù)信號3、指數(shù)衰減正弦信號：其表達式為其波形如下圖：圖1-5-3指數(shù)衰減正弦信號4、抽樣信號：其表達式為：。是一個偶函數(shù)，=±π,±2π,…,±nπ時，函數(shù)值為零。該函數(shù)在很多應用場合具有獨特的運用。其信號如下圖所示：圖1-5-4抽樣信號5、鐘形信號（高斯函數(shù)）：其表達式為：，其信號如下圖所示：圖1-5-5鐘形信號6、脈沖信號：其表達式為，其中為單位階躍函數(shù)。7、方波信號：信號周期為，前期間信號為正電平信號，后期間信號為負電平信號。五、實驗步驟1、利用示波器觀察正弦信號的波形，并測量分析其對應的振幅，角頻率。具體步驟如下：（1）接通電源，并按下此模塊電源開關S5。（2）按下此模塊中的按鍵“正弦波”，用示波器觀察輸出的正弦信號，并分析其對應的頻率。（3）再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化，并分析且測量對應頻率的變化，記錄此時的振幅，角頻率。（注：復位后輸出的信號頻率最大，只有當按下“頻率降”時，按“頻率升”鍵波形才會變化，并每次在改變波形時，波形的頻率為最大，以下波形的輸出與此類似。）2、用示波器測量指數(shù)信號波形，并分析其所對應的參數(shù)。具體步驟如下：（1）按下此模塊中的按鍵“指數(shù)信號”，用示波器觀察輸出的指數(shù)信號,并分析其對應的頻率、參數(shù)。（2）再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化，分析其對應頻率的變化，并分析此時的參數(shù)的變化。3、指數(shù)衰減正弦信號觀察（正頻率信號）。具體步驟如下：（1）按下此模塊中的按鍵“指數(shù)衰減”，用示波器觀察輸出的指數(shù)衰減正弦信號,并分析其對應的頻率。（2）再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化，并分析且測量對應頻率的變化。4、抽樣信號的觀察。具體操作如下：（1）按下此模塊中的按鍵“Sa信號”，用示波器觀察輸出的抽樣信號,并分析其對應的頻率。（2）再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化，并分析且測量對應頻率的變化。5、鐘形信號的觀察：（1）按下此模塊中的按鍵“鐘形信號”，用示波器觀察輸出的鐘形信號,并分析其對應的頻率。（2）再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化，并分析且測量對應頻率的變化及相應的參數(shù)。6、脈沖信號的觀察：（1）按下此模塊中的按鍵“脈沖信號”，用示波器觀察輸出的脈沖信號,并分析其對應的頻率。（2）再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化和特點，并分析且測量對應頻率的變化。7、方波、三角波、鋸齒波信號的觀察：（1）按下此模塊中的相應信號的按鍵，用示波器觀察輸出的信號,并分析其對應的頻率。（2）再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化和特點，并分析且測量對應頻率的變化。六、實驗報告要求用坐標紙畫出各波形。