程测试实验报告.pdf

2012~2013第一学期 工程测试技术实验报告 姓 名： 潘 浩 专 业： 车 辆 工 程 班 级： 车辆10-1 指导教师： 王 猛 猛 成 绩： 2 工程测试技术实验报告 实验一 典型信号频谱分析 一、实验目的 1、在理论学习的基础上，通过本实验熟悉典型信号的波形和频谱特征，并能够从信 号频谱中读取所需的信息。 2、了解信号频谱分析的基本方法及仪器设备。 二、实验原 本实验利用在DRVI上搭建的频谱分析仪来对信号进行频谱分析。由虚拟信号发 生器产生多种典型波形的电压信号，用频谱分析芯片对该信号进行频谱分析，得到信 号的频谱特性数据。分析结果用图形在计算机上显示出来，也可通过打印机打印出来。 三、实验原理图 图1 典型信号频谱分析实验原理设计图 四、实验波形的时域和幅值谱特性图形 1. 白噪声信号波形和幅值谱特性 2 3 工程测试技术实验报告 图1-1 白噪声信号波形 特点分析：所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。白噪声信号的波形没 有任何的规律可言，它的分布是杂乱的、随机的、无序的；幅值谱特性：白噪声 的幅值基本为零，因而将白噪声加到其他任意信号上不影响其他信号的幅频特 性。 2.正弦波信号波形和幅值谱特性 图1-2 正弦波信号波形 3 4 工程测试技术实验报告 特点分析：正弦波是周期信号，在频谱图上可以看做是垂直于横坐标的一跳直线。 正弦信号只在固有频率出存在一个不规则的尖脉冲，其余各频率处对应幅值为 0。 3.方波信号波形和幅值谱特性 图1-3 方波信号波形 特点分析：方波是周期信号，在频谱图上，方波的频谱为周期脉冲序列，且在该 序列中，对应频率增高，脉冲幅值呈衰减状态，其余各频率对应的幅值为0。 4.三角波信号波形和幅值谱特性 图1-4 三角波信号波形 4 5 工程测试技术实验报告 特点分析：三角波是一种周期信号，在频谱图上，和方波类似，有无数条长度不 同的垂直于横坐标的直线组成，其幅值随频率的增加而快速衰减。 五、实验结果与理论结果误差分析 根据各不同波形的傅里叶展开式，可以看出实际波形和理论波形还是有差别的。 造成这种情况的原因有很多种，可以是实验仪器的精度不高、引入了外界的其他 干扰，或是人为的操作原因等等。综上所述，理论值与实际值肯定是有误差的， 但仍然可以用理论规律来刻画实际情况。 六、思考题 1、为何白噪声信号对信号的波形干扰很大，但对信号的频谱影响很小？ 答：因为白噪声的波形是随机的、无序的、无规律的，加到别的信号上，对时域 很大的干扰；但白噪声由于其随机的特点，几乎为零，所以叠加到别的信号上， 对其频谱影响就很小。 2、在DRVI快速可重组平台上面搭建一个“频谱分析仪”需要采用哪些软件芯片？ 它们相互之间的关系怎样？ 答：先由自定义图形芯片、标签芯片来产生对应时域和频域的波形和相关说明