信号与系统实验指导书V31_all.doc

信号与系统实验指导书 目 录 第一部分 信号与系统实验总体介绍 1 第二部分 实验设备介绍 2 2.1信号与系统实验板的介绍 2 2.2 PC机端信号与系统实验软件介绍 4 2.3 实验系统快速入门 6 第三部分 信号与系统硬件实验 8 实验项目一：线性时不变系统的脉冲响应 8 实验项目二：连续周期信号的分解与合成 12 实验项目三：连续系统的幅频特性 17 实验项目四：连续系统的转移函数模拟 21 实验项目五：一阶、二阶模拟滤波器 24 实验项目六：连续信号的采样和恢复 30 第四部分 信号与系统软件实验 37 实验项目七：表示信号与系统的MATLAB函数、工具箱 37 实验项目八：离散系统的冲激响应、卷积和 43 实验项目九：离散信号的频谱 47 实验项目十：离散系统的频域分析 51 实验项目十一：离散系统的转移函数 55 实验项目十二：PAM系统中的码间干扰 59 实验项目十三：AM调制与解调 64 第一部分 信号与系统实验总体介绍 信号与系统实验的任务 通过本课程的实验，应加深学生对信号与系统的分析方法的掌握和理解，切实增强学生理论联系实际的能力。 信号与系统实验简介 本课程实验包含硬件、软件共十三个实验项目，其中十二和十三项为设计性项目，教师可以选择开出其中某些实验项目。单套实验设备包括：硬件：信号系统与DSP实验箱、微型计算机（PC）；软件：PC机端实验软件SSP.exe、基于MATLAB的仿真 信号与系统课程适用的专业 通信、电子信息类等专业。 信号与系统实验涉及的核心知识点 线性时不变系统的冲激响应、连续信号的分解及频谱、系统的频率响应特性、采样及恢复、表示信号与系统的MATLAB函数、工具箱、离散系统的冲激响应、卷积和、离散信号的频谱、离散系统的转移函数，零、极点分布等。 信号与系统实验的重点与难点 连续信号与系统时域、频域分析，离散系统的冲激响应、卷积和，离散系统的转移函数，零、极点分布等。 考核方式 实验报告。 总学时 本实验指导书的实验项目（设计性项目除外），共需要21学时。可供教师选择开出其中某些实验项目以适应不同的学时数要求。 教材名称及教材性质 A.V.Oppenheim,A.S.Willsky,S.H.Nawab,SignalsSystems,Prentice-Hall,1999 参考资料 蒋绍敏，信号与系统实验，电子科技大学通信学院，2000年7月 梁虹等，信号与系统分析及MATLAB实现，电子工业出版社，2002年2月 S.K.Mitra著，孙洪，于翔宇等译，数字信号处理试验指导书（MATLAB版），电子工业出版社，2005年1月 第二部分 实验设备介绍 信号与系统硬件实验的设备包括：信号与系统实验板、数字信号处理实验箱、PC机端信号与系统实验软件、＋5V电源和计算机串口连接线。数字信号处理实验箱以DSP为核心，控制液晶屏、键盘，通过串口与PC机通信。数字信号处理实验箱如图2.1所示。 图2.1 数字信号处理实验箱 2.1信号与系统实验板的介绍 信号与系统实验板如图2.2所示，经数据线与数字信号处理实验箱相连，在数字信号处理实验箱的控制下实现相应的功能。信号与系统实验板的各模块用线框隔开，并对每一模块作了汉字标注，使人一目了然。各模块的分布如图2.3所示。信号与系统实验板主要分为数字部分、模拟部分和接口区。模拟部分包括13个模块，具体功能已在图2.3中标出。数字部分主要完成两个功能：一是为模拟部分提供多种信号源；二是采集模拟部分处理后的信号，转换成数字信号，然后交给DSP进行处理，最终通过串口送PC显示。 “接口区”有6个实验插孔，它们分别是：输入信号1、输入信号2、输出信号、采样信号和两个备用插孔；各模块都有输入和输出插孔，所有的插孔都作了汉字标注。插孔间的连接采用连接线，具体的连接方法将在第三部分的实验中介绍。 图2.2 信号与系统实验板 图2.3 信号与系统实验板模块分布图 本实验系统的主要指标为： 1）信号源： 能够产生四种信号源：窄脉冲信号、方波信号、正弦波信号和锯齿波信号，并且频率能够变化。 窄脉冲信号可选择的频率为：100Hz，200Hz，250Hz，333Hz，500Hz，1KHz； 正弦波信号可选择的频率为：100Hz，200Hz，600Hz，1KHz，1.4KHz，1.8KHz，2.2KHz，2.6KHz，3.0KHz，3.4KHz，3.8KHz，4.2KHz，4.6KHz，5KHz，5.9KHz； 锯齿波信号可选择的频率为：100Hz，200Hz，600Hz，1KHz，1.4KHz，1.8KHz，2.2KHz，2.6KHz，3.0KHz，3.4KHz，3.8KHz，4.2K