2014年信号与线性系统实验指导书.pdf

《信号与线性系统》实验指导书 武汉理工大学理学院 物理科学与技术系 2014.3 1 I 前 言 “信号与线性系统”是无线电技术、自动控制、通信工程、生物医学电子 工程、信息处理技术、空间技术等专业的一门重要的专业基础课，也是国内 各院校相应专业的主干课程。 当前，科学技术的发展趋势既高度综合又高度分化，这要求高等院校培 养的大学生，既要有坚实的理论基础，又要有严格的工程技术训练，不断提 高实验研究能力、分析计算能力、总结归纳能力和解决各种实际问题的能力。 21 世纪要求培养“创造型、开发型、应用型”人才，即要求培养智力高、能 力强、素质好的人才。 由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要，而且系 统性、理论性很强，为此在学习本课程时，开设必要的实验，对学生加深理 解深入掌握基本理论和分析方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，以 及使抽象的概念和理论形象化、具体化，对增强学习的兴趣有极大的好处， 做好本课程的实验，是学好本课程的重要教学辅助环节。 1 I 目 录 预备知识 1 实验一 常用信号分类与观察 12 实验二 阶跃响应与冲激响应 15 实验二 连续时间系统的模拟 19 实验四 矩形脉冲信号的分解及合成 25 实验五 系统极点对系统频响的影响 31 II 预备知识 1、LTE-XH-03A 信号与系统模块组成介绍 实验箱自带实验所需的电源、信号发生器、扫频信号源、数字电压表、数字频率计，其中数字电压 表和数字频率计均采用自行设计电路，而不是像传统实验箱那样采用通用的表头，让仪表部分充分与本 实验系统相配合。 该实验系统由以下模块组成： 图 0-1 实验箱整体架构 S1：电压表及直流信号源模块 S2：信号源及频率计模块 S3：抽样定理及滤波器模块 S4：数字信号处理模块 S5：模块一 S6：模块二 S7：相平面分析及系统极点对频响的影响模块 S8：调幅及频分复用模块 S9：基本运算单元及连续系统模拟模块 各模块的的具体作用将在第二节中介绍。 1 1 2、实验模块介绍 在第一节中，已经简单介绍了组成实验系统的 9 个模块。在本节中，将分别对实验箱上的 9 个单元 模块做进一步的介绍。 S1：电压表及直流信号源模块 此模块位于实验箱的左上角，此模块主要含有两个部分：电压表和直流信号源。电压表可测量直流 信号的幅度及交流信号的峰峰值，其中直流信号的测量幅度范围为：-10V~10Ｖ，交流信号峰峰值的测 量范围是：0~20V（测量交流信号的频率范围是 100Hz~200KHz） 。直流信号源可输出-5V ~ +5V 幅度连 续可调直流信号，直流信号的输出点为 P1、P2。此模块上相应器件的简要介绍： S1：模块的供电开关。 S2：选择测量的外部信号为交流信号