实验三傅里叶级数变换.docx

《信号与系统》实验报告实验室名称：实验日期：2013年12 月30日学 院信息科学与工程学院专业、班级通信1201姓 名隆雨汐实验名称傅里叶级数变换指 导教 师张金焕教师评语教师签名： 年 月 日实验目的：利用实验仪器进行傅里叶变换确认傅里叶变换系数。实验内容：利用函数发生器生成一个方波，然后将该方波与某个频率的正弦波相乘，得到的结果通过低通滤波器。此时相当于一个积分结果，最后的结果为一个基波，在示波器上显示为一条直线，其值与傅里叶变换的系数有关。从而通过各次正弦波前面系数比例，确认傅里叶变换系数。实验器材：PC机，安装有LabVIEW 2009（或更高版本）和Digital Filter Design工具包，匹配的NI ELVIS 2或2+和USB电缆，EMONA SIGEx信号及系统扩充板，分类跳接电缆，两根BNC-2mm引线实验步骤： 1.关闭NI ELVIS及其模型板开关。2.将SIGEx板插入到NI ELVIS中。备注：你可能已经完成了此操作。3.使用USB电缆将NI ELVIS与PC机相连。4. 打开计算机（假如还未开机）并等待其完全启动（这样计算机才会准备好连接外部的USB）5. 打开NI ELVIS，但是不要打开模型板开关。你应该会看到USB灯点亮（ELVIS的右上角）。如果已经打开了音箱，那么PC机可能会发出提示音，提示ELVIS已经检测到。6.打开NI ELVIS模型板开关，将SIGEx板通电。确认所有三个电源LED均已点亮。否则，联系老师请求帮助。7.启动SIGEx Main VI。8.当要求你选择设备编号时，输入所用NI ELVIS的对应编号。9.现在，你已经准备好操作NI ELVIS/SIGEx束。10.选择SIGEx软件前面板的实验八选项卡。分析一个方波现在我们将使用我们的手动式扫频信号分析仪来研究一个方波中存在哪些谐波。该实验的设置与前面基本一样，只是要将输入端接到脉冲发生器模块的输出端。37.如图所示，将原本连接到函数信号发生器的乘法器模块的输入端连接到脉冲发生器。设置如下：函数信号发生器：频率设为100Hz，幅值设为2Vpp，选择正弦波脉冲发生器：频率设为100Hz，占空比设为50%示波器：扫描时基2ms/div；CH1上升沿触发；触发电平0V38.改变函数信号发生器的频率，从100Hz到700Hz，每次改变100Hz。记录直流输出的最大值，填入下面的表格。这些将是构成方波的各个谐波分量的幅值。你可能从理论中知道，一个占空比为50%的方波仅仅包含奇次谐波。实验过程原始记录（数据、图表、波形等）：由以上各图可得如下表格:实验数据函数发生器频率输出直流量最大值100HZ2.8200HZ0300HZ0.95400HZ0500HZ0.55600HZ0700HZ0.4实验结果及分析：我们利用函数发生器生成一个方波，然后将该方波与某个频率的正弦波相乘，得到的结果通过低通滤波器。此时相当于一个积分结果，最后的结果为一个基波，在示波器上显示为一条直线，其值与傅里叶变换的系数有关。从而通过各次正弦波前面系数比例，确认傅里叶变换系数。由实验结果：（1）可得出占空比为50%的方波相对应的傅里叶级数系数值接近：1, 1/3, 1/5, 1/7….1/n 其中n是方波中存在的奇次谐波。（2）偶次谐波的系数为0。