信号与控制综合实验报告华科讲述.doc

电气学科大类2012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) 指导教师 日 期 2014年11月13日 实验成绩 评 阅 人  PAGE \* MERGEFORMAT 42 基本实验实验编号名称/内容实验分值评分实验一 常用信号的观察实验二 零输入，零状态及全响应实验五 无源滤波器与有源滤波器实验六 低通，高通，带通，带阻滤波器间的变换实验七 信号的采样与恢复实验实验八 调制与解调实验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……………………………………3 实验二 零输入，零状态及全响应…………………………5 实验五 无源与有源滤波器…………………………………8 实验六 低通，高通，带通，带阻滤波器间的变换………15 实验七 信号的采样与恢复实验……………………………24 实验八 调制与解调实验……………………………………33 实验结论………………………………………………………39 反思与自我评价………………………………………………40 参考文献………………………………………………………42 实验一 常用信号的观察 一、实验原理 信号可以分为周期信号和非周期信号两种。普通示波器可以观察周期信号，具有暂态拍摄功能的示波器可以观察到非周期信号的波形。常用的数字示波器可以非常方便地观察周期信号及非周期信号的波形。 二、实验目的 了解常见信号的波形和特点。了解常见信号有关参数的测量，学会观察常见信号组合函数的波形，学会使用函数发生器和示波器，了解所用仪器与所观察信号的关系。掌握基本的误差观察和分析方法。 三、实验内容 1.观察常用的正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号波形。 2.用示波器测量信号，读取信号的幅值和频率。 四、实验设备 函数发生器；数字或模拟示波器。 五、实验步骤 1.接通函数发生器的电源。 2.调节函数发生器选择不同的频率和不同波形，用示波器观察输出波形的变化。 实验结果 观察到的各种信号波形如下： 图1-1 正弦波信号波形 图1-2 方波信号波形 图1-3三角波信号波形 图1-4 锯齿波信号波形 图1-5 组合函数的波形 用示波器测量到的数据 信号类型正弦方波 三角波锯齿波 组合波型1、2峰峰值（V）1.982.041.81.82.542.52频率（KHz）99.810099.899.999.968.2 实验二 零输入，零状态及完全响应 一、实验目的 1.通过实验，进一步了解系统的零输入响应、零状态响应和完全响应的原理。 2．学习实验电路方案的设计方法——本实验中采用用模拟电路实现线性系统零输入响应、零状态响应和完全响应的实验方案。 二 实验原理 图2-1 零输入响应、零状态响应和完全响应的实验电路图 零输入响应、零状态响应和完全响应的实验电路如图2-1所示。 合上图2-1中的开关，则由电路可得 (1) ∵，则上式变为 (2) 对上式取拉式变换得： 所以 ∴ (3) 式(3)中，若E1等于0，则等号右方只有第二项，即为零输入响应，即由初始条件激励下的输出响应； 若初始条件为零（），则等式右边只有第一项，即为零状态响应，它描述了初始条件为零（）时，电路在输入E1作用下的输出响应，显然它们之和为电路的完全响应。 若，断开/合上开关K1或K2即可得到如图2-2所示的这三种的响应过程曲线。 图2-2零输入响应、零状态响应和完全响应曲线 其中：①零输入响应 ②零状态响应 ③完全响应 ? 三、实验内容 1.连接一个能观测零输入响应、零状态响应及完全响应的电路。 2.分别观测该电路的零输入响应、零状态响应及完全响应的动态曲线。 实验步骤 实验模块如图所示，将开关接到如图所示位置，待电容充满电后将k2接到电阻R2线路上，即得如图所示的零输入响应。 将开