电气汪晓光要点详解.doc

11 级 《信号与控制综合实验》课程 实 验 报 告 (基本实验一:信号与系统基本实验) 姓 名 汪晓光 学号 u201112028 专业班号 1109 同组者1 贺子宸 学号 u201112027 专业班号 1109 同组者2 学号 专业班号 指导教师 日 期 2013年11月7日 实验成绩 评 阅 人  实验评分表 基本实验 实验编号名称/内容（此列由学生自己填写） 实验分值 评分 实验一：常用信号的观察 实验二：零输入响应、零状态响应及完全响应 实验五：无源与有源滤波器 实验六：LPF、HPF、BPF、BEF间的变换 实验七：信号的采样与恢复 实验八：调制与解调 设计性实验 实验名称/内容 实验分值 评分 创新性实验 实验名称/内容 实验分值 评分 教师评价意见 总分 目 录 实验一 常用信号的观察…………………………………………4 实验二 零输入、零状态及完全响应……………………………7 实验五 无缘源与有源滤波器…………………………………..11 实验六 低通、高通、带通、带阻滤波器间的变换…………..18 实验七 信号的采样与恢复实验………………………………..24 实验八 调制与解调实验………………………………………..32 心得与体会………………………………. ………………………40 参考书目………………………………. …………………………41 第一部分 正文 实验一 常用信号的观察 一、实验目的： 1．了解常用信号的波形和特点； 2．了解常见信号有关参数的测量； 3．了解示波器与函数发生器的使用； 4．了解常用信号波形的输出与特点。 二、实验原理： 描述信号的方法有很多可以是数学表达式（时间的函数），也可以是函数图形（即为信号的波形）。 信号的产生方式有多种，可以是模拟量输出，也可以是数字量输出。本实验由数字信号发生器产生，是数字量输出，具体原理为数字芯片将数字量通过A/D转换输出，可以输出广泛频率范围内的正弦波、方波、三角波、锯齿波等等。 示波器可以暂态显示所观察到的信号波形，并具有信号频率、峰值测量等功能。 三、实验内容： 1．由数字信号发生器产生正弦波、三角波、方波以及锯齿波并输入示波器观察其波形。 2．使用示波器读取信号的频率与幅值。 四、实验设备： 1．函数信号发生器一台 2．数字示波器一台。 五、实验步骤： 1．接通函数发生器的电源，连接示波器。 2．利用函数发生器产生各种基本信号波形，并将波形结果导入计算机中，保存图像，写出各种信号的数学表达式。 六、实验结果： 根据实验测量的数据，绘制各个信号的波形图，并写出相应的数学函数表达式。该试验包括交流： 该正弦信号的数学表达式为：y=4sin(317.476πt) 图1-1正弦波信号 频率：158.738Hz，幅值：Vpp=4V 该方波的数学表达式为： 图1-2方波信号 频率：159.909Hz Vpp=4V 该三角波的数学表达式为： 图1-3三角波信号 频率：158.856Hz Vpp=4V 该锯齿波的数学表达式为： 图1-4锯齿波信号 频率：160.375Hz Vpp=4V 总结： 通过本次实验，我学会了信号发生器的使用，学会了产生正弦波，方波，锯齿波，三角波的方法，加深了对各种波形性质的认识，通过改变个参数的大小，可以得到不同大小和形状的波形。 实验二 零输入、零状态以及全响应 一、实验目的： 1、通过实验得出零状态响应、零输入响应以及全响应的波形曲线，并由此验证三种响应之间的关系。 2、学习实验电路方案的设计方法，学习使用模拟电路实现系统零输入、零状态和完全响应的实验方案。 二、实验原理： 根据一阶响应的理论分析可以知道，全响应可以分开为零输入响应与零状态响应的叠加，此次实验的目的就是用实际曲线论证全响应过程的物理意义。接入的线路如下： 为观察状态响应的叠加，实验采用15V、5V两个电源进行响应，这样，分别观察15V 电源对电容充电的零状态响应，5V电源对电容充电后的零输入响应（即放电），最后在5V电源充电后，再用15V电源充电，实现全响应。 由电路理论知识可以列得状态方程为： 由电容的性质知道： 于是上式变为 对上式求解微分方程，可以得到随后的输出为： 显