中南大學(xué)信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、信號(hào)與線性系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名： 班級(jí)：學(xué)號(hào)： 信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)室名稱：綜合實(shí)驗(yàn)樓4樓 實(shí)驗(yàn)日期：2014年12月8日學(xué) 院信息科學(xué)與工程專業(yè)、班級(jí)11304姓 名1實(shí)驗(yàn)名稱NI ELVIS II+實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)介指 導(dǎo)教 師教師評(píng)語(yǔ)教師簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1.熟悉系統(tǒng)的使用。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：認(rèn)識(shí)NI ELVIS +實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)器材： 1.PC機(jī)，安裝有LabVIEW 2009（或更高版本）和Digital Filter Design工具包 2.匹配的NI ELVIS 2或2+和USB電纜 3.EMONA SIGEx信號(hào)及系統(tǒng)擴(kuò)充板 4.分類跳接電纜5.兩根BNC-2mm引線6.計(jì)算機(jī)（wi

2、n7系統(tǒng)）實(shí)驗(yàn)步驟：1.用器材連接好儀器，并認(rèn)識(shí)相關(guān)布局按鈕等。實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 通過(guò)實(shí)驗(yàn)初步認(rèn)識(shí)了儀器，為以后的實(shí)驗(yàn)打下了基礎(chǔ)。信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)室名稱：綜合實(shí)驗(yàn)樓4樓 實(shí)驗(yàn)日期：2014年12月8日學(xué) 院信息科學(xué)與工程專業(yè)、班級(jí)11304姓 名1實(shí)驗(yàn)名稱用于NI ELVIS的 EMONA SIGEx 插件實(shí)驗(yàn)板簡(jiǎn)介指 導(dǎo)教 師教師評(píng)語(yǔ)教師簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谶@個(gè)實(shí)驗(yàn)中，要熟悉SIGEx板上各種各樣的儀器，并且知道如何使用它們。事先準(zhǔn)備閱讀完第一章的簡(jiǎn)介，以保證熟悉儀器設(shè)備及其功能。實(shí)驗(yàn)裝置裝有LabVIEW8.5（或更高版本）的計(jì)算機(jī)，還需裝有數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)工具包。NI ELVIS

3、II或者II+以及配套的USB數(shù)據(jù)線EMONA SIGEx 信號(hào)與系統(tǒng)擴(kuò)展板各種各樣的連接導(dǎo)線兩根帶BNC接頭的2mm導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)步驟A、設(shè)置NI ELVIS/SIGEx 套件1.關(guān)閉NI ELVIS單元及原型開(kāi)發(fā)板上的開(kāi)關(guān)。2.將SIGEx板卡插入到NI ELVIS單元中。注意：這步可能已經(jīng)為你做好了。3.使用USB數(shù)據(jù)線連接NI ELVIS和計(jì)算機(jī)。4.打開(kāi)計(jì)算機(jī)（假如還未開(kāi)機(jī)）進(jìn)入Win7系統(tǒng)并等待其完全啟動(dòng)（這樣計(jì)算機(jī)才會(huì)準(zhǔn)備好連接外部的USB設(shè)備）。5.打開(kāi)NI ELVIS單元，但不要打開(kāi)原型開(kāi)發(fā)板的開(kāi)關(guān)。觀察USB指示燈是否變亮（在ELVIS單元的右上角）。如果揚(yáng)聲器可用，那么計(jì)算機(jī)將

4、發(fā)出聲音以提示已經(jīng)檢測(cè)到ELVIS單元。6.打開(kāi)NI ELVIS原型開(kāi)發(fā)板開(kāi)關(guān)，給SIGEx板卡上電。檢查所有的三個(gè)指示燈是否點(diǎn)亮，如未點(diǎn)亮，請(qǐng)向指導(dǎo)老師尋求幫助。7.打開(kāi)SIGEx Main VI。8.現(xiàn)在，你可以使用NI ELVIS/SIGEx套件了。注意：當(dāng)完成實(shí)驗(yàn)，停止SIGEx VI時(shí)，建議選擇 SIGEx 軟件前面板上的停止按鈕而不使用LabVIEW窗口上的停止按鈕。這樣停止程序能夠保證系統(tǒng)秩序地關(guān)閉已經(jīng)打開(kāi)的一系列DAQmx通道。B、EMONA SIGEx板卡概述SIGEx板卡包含了多個(gè)獨(dú)立的電路模塊，每一個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的功能。每一個(gè)模塊都不是一個(gè)完整系統(tǒng)，但幾個(gè)模塊組合一起

5、則可以完成許許多多不同的實(shí)驗(yàn)。模塊的輸入輸出由2mm的連接導(dǎo)線按電路圖連接，電路圖可以參照本實(shí)驗(yàn)手冊(cè)，也可以參照其它相關(guān)的說(shuō)明文檔。EMONA SIGEx板卡布局NI ELVIS II/SIGEx 套件C、SIGEx板卡電路模塊序列發(fā)生器序列發(fā)生器（SEQUENCE GENERATOR）提供了一個(gè)周期性的數(shù)據(jù)源，它輸出5V的雙極型邏輯電平。通過(guò)DIP開(kāi)關(guān)可以選擇四個(gè)不同的數(shù)據(jù)流。每一幀會(huì)輸出一個(gè)周期同步（SYNC）脈沖。該模塊由一個(gè)單輸入邏輯電平作時(shí)鐘。一般情況下，該電平由脈沖發(fā)生器（PULSE GENERATOR）或者信號(hào)發(fā)生器/同步輸出（FUNCTION GENERATOR/SYNC）提供

6、。任何時(shí)候，DIP開(kāi)關(guān)的狀態(tài)都會(huì)顯示在SIGEx軟件前面板中。限幅器限幅器通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)選擇增益大小來(lái)放大輸入信號(hào)至一個(gè)定值，從而產(chǎn)生一個(gè)幅度受限的輸出信號(hào)。限幅器一般用于雙極型正弦模擬信號(hào)或者雙極型線性編碼的數(shù)據(jù)流。RC網(wǎng)絡(luò)RC網(wǎng)絡(luò)提供了電阻和電容元件，它們即可以單獨(dú)配置，也可以組成RC電路作為低通濾波器或者高通濾波器。各個(gè)元件都是未接地的，在使用時(shí)，其中一端必須與GND相連。整流器整流器對(duì)輸入的信號(hào)提供了半波整流的功能，它由一個(gè)非理想的二極管組成，有一個(gè)正向壓降。整流器一般用于正弦信號(hào)。乘法器乘法器提供了兩個(gè)模擬輸入信號(hào)的四象限乘法功能，其總增益基本相同，可以用于模擬電路中可能發(fā)生的任何倍增

7、過(guò)程。積分陡落與積分保持器積分陡落和積分保持在這個(gè)電路模塊中都可以實(shí)現(xiàn)。通常由一個(gè)輸入序列的比特時(shí)鐘作為時(shí)鐘信號(hào)，在相關(guān)及濾波操作中，它用來(lái)給一個(gè)波形在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)進(jìn)行積分。基帶低通濾波器這個(gè)低通濾波器擁有四階巴特沃斯響應(yīng)，即可以作為一個(gè)待測(cè)系統(tǒng)，也可以用作一般的濾波函數(shù)。PCM編碼器這個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)單路模擬信號(hào)的PCM編碼功能。它輸出一個(gè)8位的幀，其中包括一個(gè)周期同步楨脈沖。它可以用于直流信號(hào)也可以用于正弦信號(hào)，還可以用來(lái)作為研究編碼過(guò)程的一個(gè)具體案例。它的最大采樣率為2.5ksps（20kbps PCM數(shù)據(jù)流），因此，也可以用于編碼頻率低于奈奎斯特極限即1.25kHz的信號(hào)。PCM解碼器這個(gè)

8、模塊實(shí)現(xiàn)PCM解碼功能，解碼數(shù)據(jù)來(lái)自于PCM編碼器中產(chǎn)生的8位PCM數(shù)據(jù)流。幀同步信號(hào)是系統(tǒng)同步所必須的，在輸出端沒(méi)有重構(gòu)濾波器用來(lái)研究量化問(wèn)題?？烧{(diào)諧低通濾波器這個(gè)模塊是一個(gè)可調(diào)節(jié)的低通濾波器。它實(shí)現(xiàn)了一個(gè)8階橢圓濾波器，其轉(zhuǎn)角頻率可調(diào)節(jié)。它的輸出信號(hào)的電平也是可以調(diào)節(jié)的，而且它可以接受模擬信號(hào)和TTL電平的數(shù)字信號(hào)。該濾波器在輸入端沒(méi)有抗混疊措施，因此用戶必須明確輸入信號(hào)的帶寬。積分器這3個(gè)獨(dú)立的電路是簡(jiǎn)單的積分電路，它們各有一個(gè)積分速率可選的撥碼開(kāi)關(guān)。這些積分電路可用于連續(xù)時(shí)域積分。撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置控件以及近似積分速率控件都顯示在SIGEx軟件前面板上?；诓蓸优c保持的單位延時(shí)器采樣與保持器

9、是一個(gè)模擬采樣電路，它能夠在輸入的TTL電平時(shí)鐘信號(hào)中保持采樣值一個(gè)時(shí)鐘周期。單位延時(shí)與此類似，它在輸入端口保持輸入的模擬信號(hào)值一個(gè)時(shí)鐘周期。所有的4個(gè)單元共用相同的時(shí)鐘信號(hào)。三輸入和雙輸入加法器該模塊共有3個(gè)加法器，其中兩個(gè)是相同的三輸入加法器，還有一個(gè)為雙輸入加法器。三輸入加法器a和b，具有可調(diào)節(jié)的增益。這些增益可以通過(guò)SIGEx 軟件前面板調(diào)節(jié)，一般用于實(shí)現(xiàn)反饋和前饋系統(tǒng)。雙輸入加法器的增益為1，用于一般的加法操作。增益旋鈕的值可以從SIGEx 軟件前面板上讀出，并且可以通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)改變?cè)鲆娴闹怠、與NI ELVIS關(guān)聯(lián)的功能脈沖發(fā)生器/數(shù)字輸出該模塊讓NI ELVIS擁有了一個(gè)內(nèi)置的

10、脈沖發(fā)生器，它擁有很寬的頻率范圍并且占空比可調(diào)。頻率和占空比可以通過(guò)SIGEx 軟件前面板來(lái)控制，一般地，該模塊可以作為數(shù)字時(shí)鐘以供實(shí)驗(yàn)使用。D-OUT-0是一組數(shù)字輸出口，但是在本實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有用到。信號(hào)發(fā)生器該模塊讓NI ELVIS擁有了一個(gè)內(nèi)置的多功能的信號(hào)發(fā)生器，它能夠提供各種類型、幅值和頻率的信號(hào)。這些參數(shù)可以通過(guò)NI ELVIS儀器啟動(dòng)面板上該儀器的前面板控制。模擬輸出該模塊通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊（DAC）產(chǎn)生兩路模擬輸出。這兩路輸出由SIGEx實(shí)驗(yàn)的多個(gè)選項(xiàng)卡控制，能夠按照用戶需求進(jìn)行更改，以產(chǎn)生任意周期的波形。E、EMONA SIGEx軟件前面板（Soft Front Panel ，SF

11、P）簡(jiǎn)介EMONA SIGEx軟件前面板提供了SIGEx硬件的控制參數(shù)，也提供了每個(gè)實(shí)驗(yàn)所需具體的測(cè)量?jī)x器，每個(gè)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量?jī)x器分別在一個(gè)便捷小巧的選項(xiàng)卡內(nèi)。前面板控件的布局一目了然，所有參數(shù)都能很醒目地在屏幕上看到。SIGEx的CD盤中提供有該VI的源代碼，以便用戶按照自己的需求改進(jìn)和定制前面板界面以及軟件功能。EMONA SIGEx軟件前面板SIGEx是為高等院校的用戶而設(shè)計(jì)的，如果希望用到其所有的功能，需要有LabVIEW“數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)”工具包的使用權(quán)限。加法器增益輸入面板三輸入加法器的增益是可以改變的，它可以通過(guò)前面板上的輸入控件設(shè)置，也有一些實(shí)驗(yàn)可以直接在程序代碼中設(shè)置增益。顯示在屏

12、幕上的增益值會(huì)自動(dòng)、連續(xù)地傳送到硬件上。系數(shù)選擇面板實(shí)驗(yàn)板上的增益調(diào)節(jié)（GAIN ADJUST）旋鈕的位置對(duì)應(yīng)了一系列數(shù)值，這些數(shù)值可以控制特定的加法器的增益。單選按鈕控制板可以用來(lái)選擇一個(gè)增益，也可以都不選。如果選擇了一個(gè)增益，那么中心值（center value）和步進(jìn)大小（step size）兩個(gè)控件也要設(shè)定一個(gè)值。這樣就使得不管是大范圍的值還是小范圍的值都可以通過(guò)旋鈕調(diào)節(jié)。脈沖發(fā)生器面板在這個(gè)面板上，脈沖發(fā)生器模塊中脈沖的頻率和占空比是可以設(shè)置的，而且脈沖的輸出端口可以在空閑的D-OUT-0端口中切換。SG序列類型和積分增益顯示面板實(shí)驗(yàn)板上選擇信號(hào)類型的撥碼開(kāi)關(guān)在軟件面板的上有相似的控

13、件與之對(duì)應(yīng)，并且有簡(jiǎn)要的描述以方便用戶查看。有關(guān)信號(hào)的內(nèi)容詳見(jiàn)SIGEx用戶手冊(cè)。模擬輸出查看器圖形圖表控件顯示了當(dāng)前從數(shù)模轉(zhuǎn)換器傳到模擬輸出端口的實(shí)際信號(hào)。在不同的實(shí)驗(yàn)中，其波形圖控件不同。當(dāng)示波器（SCOPE）已經(jīng)被其它信號(hào)占用時(shí)，這些波形顯示控件則便于用戶查看信號(hào)波形。 示波器觸發(fā)電平（Trig level），觸發(fā)斜率（trig slope），觸發(fā)指示燈，觸發(fā)方式選擇（trig select），時(shí)間軸（timebase）等這些控件是供各個(gè)實(shí)驗(yàn)選項(xiàng)卡中的示波器使用的。觸發(fā)電平為示波器觸發(fā)時(shí)的電平，通常設(shè)置為0V或者1V。觸發(fā)斜率允許在信號(hào)的上升沿和下降沿進(jìn)行觸發(fā)。當(dāng)上述定義的觸發(fā)點(diǎn)被檢測(cè)到

14、時(shí)，觸發(fā)指示燈會(huì)點(diǎn)亮（變綠）。觸發(fā)方式選擇決定以哪個(gè)通道作為觸發(fā)源。時(shí)間軸的設(shè)置能夠改變信號(hào)被捕獲和顯示的長(zhǎng)短，用戶也可以選擇顯示全部時(shí)間。運(yùn)行/停止按鍵能夠使示波器停止下來(lái)，以便更仔細(xì)地觀察信號(hào)。自動(dòng)調(diào)整Y坐標(biāo)開(kāi)關(guān)：能夠自動(dòng)調(diào)整Y坐標(biāo)的量程，使觀察到的振幅變化的信號(hào)變得穩(wěn)定便于更穩(wěn)定地觀察幅值變化較大的信號(hào)。上述這種示波器簡(jiǎn)單方便，在特殊的實(shí)驗(yàn)中還可以定制信號(hào)顯示方式。用戶若有需要，在其中一個(gè)選項(xiàng)卡中還可以用于頻譜顯示。ELVIS 2+用戶須知由于在ELVIS 2+中可以使用獨(dú)立的示波器軟件，因此，ELVIS 2+可以在使用儀器啟動(dòng)面板中的示波器軟件的同時(shí)，使用選項(xiàng)卡中的示波器來(lái)觀察信號(hào)。動(dòng)

15、態(tài)信號(hào)分析儀（DSA），實(shí)際上是一個(gè)頻譜分析儀，在ELVIS 2+中也是可用的，但是不能和獨(dú)立的示波器同時(shí)使用。不同實(shí)驗(yàn)“Lab X”選項(xiàng)卡如果必要，在SIGEx實(shí)驗(yàn)手冊(cè)中的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)卡面板。按照需要選擇相應(yīng)的選項(xiàng)卡，那么對(duì)應(yīng)的檢測(cè)儀器就會(huì)顯示出來(lái)。實(shí)驗(yàn)3至實(shí)驗(yàn)16都有相應(yīng)的選項(xiàng)卡。數(shù)字濾波設(shè)計(jì)選項(xiàng)卡（DFD）EMONA信號(hào)與系統(tǒng)311該選項(xiàng)卡提供了幾種數(shù)字濾波器，并能簡(jiǎn)單方便地顯示出它們的特征。用戶選擇了一種濾波器之后，其對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)就會(huì)被計(jì)算出來(lái)。同時(shí)，傳遞函數(shù)的系數(shù)就會(huì)被提取出來(lái)，并且作為三輸入加法器的參數(shù)立即設(shè)置SIGEx的硬件。這些參數(shù)都能夠在軟件前面板上看到，計(jì)

16、算后的響應(yīng)結(jié)果也會(huì)顯示在屏幕上。如果要從硬件上觀察實(shí)際的信號(hào)和響應(yīng)，可以切換至包含示波器和快速傅里葉變換功能的選項(xiàng)卡，例如ZOOM FFT選項(xiàng)卡，同時(shí)輸入一個(gè)適當(dāng)?shù)脑葱盘?hào)。注意，SIGEx僅限于實(shí)現(xiàn)最多2階的濾波器，如果選擇了大于2階的濾波器，那么紅色的“錯(cuò)誤”指示燈將會(huì)點(diǎn)亮。請(qǐng)注意：當(dāng)正在做的實(shí)驗(yàn)不需要用到DFD選項(xiàng)卡時(shí)，請(qǐng)不要選中它，因?yàn)樗鼤?huì)重新載入它計(jì)算的系數(shù)到增益控制面板，這樣會(huì)覆蓋你當(dāng)前輸入的值。ZOOM FFT選項(xiàng)卡該選項(xiàng)卡包含了一個(gè)波形顯示控件、一個(gè)頻譜顯示控件和一個(gè)可細(xì)化頻譜的FFT變換顯示控件。該選項(xiàng)卡是一個(gè)通用的供顯示用的選項(xiàng)卡，不與任何特定的實(shí)驗(yàn)相關(guān)。1000點(diǎn)的FFT變

17、換， # sample控件允許用戶選擇頻譜細(xì)化范圍從0到1000點(diǎn)。zoom region滾動(dòng)條可以選擇1000點(diǎn)FFT的頻譜細(xì)化區(qū)域。零極點(diǎn)（PZ PLOT）選項(xiàng)卡該選項(xiàng)卡會(huì)使用數(shù)字濾波設(shè)計(jì)工具包通過(guò)在SIGEx板上設(shè)置的傳遞函數(shù)的系數(shù)來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的極點(diǎn)和零點(diǎn)。該選項(xiàng)卡會(huì)根據(jù)三輸入加法器的增益控制參數(shù)值實(shí)時(shí)地畫出其極點(diǎn)和零點(diǎn)。特別有趣的是，當(dāng)人為地旋轉(zhuǎn)板上的增益調(diào)節(jié)旋鈕，改變?cè)鲆嫦禂?shù)時(shí)，用戶可以在屏幕上看到極點(diǎn)和零點(diǎn)在單位圓上移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論通過(guò)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的分析以及儀器的使用，初步掌握了一定技能，為下一步實(shí)驗(yàn)提供了可供使用的經(jīng)驗(yàn)。信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)室名稱：綜合實(shí)驗(yàn)樓4樓 實(shí)驗(yàn)日期：2014年

18、12月8日學(xué) 院信息科學(xué)與工程專業(yè)、班級(jí)11304姓 名1實(shí)驗(yàn)名稱系統(tǒng)的線性與非線性指 導(dǎo)教 師教師評(píng)語(yǔ)教師簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 檢測(cè)乘法器的輸入信號(hào)幅值與乘法器輸出幅值是否成一定的相關(guān)關(guān)系，從而測(cè)試乘法器是否正常工作2. 進(jìn)行可加性測(cè)試，檢測(cè)系統(tǒng)的是否為線性系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1.將函數(shù)發(fā)生器的FUNC OUT端子與乘法器的輸入相連接。將兩個(gè)輸入并聯(lián)。將CH0與此輸入相連接。將CH1與乘法器的輸出相連接 2.檢測(cè)比較以下兩個(gè)信號(hào)S(x1+x2)，Sx1+Sx2，進(jìn)行系統(tǒng)的可加性測(cè)試，從而判斷系統(tǒng)是線性的還是非線性的實(shí)驗(yàn)器材： 1.PC機(jī)，安裝有LabVIEW 2009（或更高版本）和

19、Digital Filter Design工具包 2.匹配的NI ELVIS 2或2+和USB電纜 3.EMONA SIGEx信號(hào)及系統(tǒng)擴(kuò)充板 4.分類跳接電纜5.兩根BNC-2mm引線6.計(jì)算機(jī)（win7系統(tǒng)）實(shí)驗(yàn)原理： 1.利用正弦函數(shù)相乘檢測(cè)。Asin(x)*Asin(x)=A21-cos(2x)/2，系統(tǒng)滿足線性定標(biāo)測(cè)試時(shí)，乘法器幅值為A2，頻率加倍，且幅值變化時(shí)，乘法器輸出幅值也作出相應(yīng)的變化2.S(x1+x2)，Sx1+Sx2測(cè)試輸入符合線性條件時(shí)，有S(x1+x2)=Sx1+Sx2，即輸出的兩天波形重合實(shí)驗(yàn)步驟：第一部分：乘法器測(cè)試將函數(shù)發(fā)生器的FUNC OUT端子與乘法器的輸入

20、相連接。將兩個(gè)輸入并聯(lián)。將CH0與此輸入相連接。將CH1與乘法器的輸出相連接，如圖所示。并將實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置如下：函數(shù)發(fā)生器：頻率=1000Hz；選擇正弦波形示波器：時(shí)基4ms；CH0上升沿觸發(fā)；觸發(fā)電平=0V 函數(shù)發(fā)生器改變幅值，觀察記錄乘法器輸出幅值。第二部分：可加性測(cè)試1. 如上圖所示連接實(shí)驗(yàn)儀器并將參數(shù)設(shè)置如下： 積分器速率：向上：向上 加法器增益：a0=a1=b0=b1=+1.0；a2=b2=0； 示波器：時(shí)基4ms；觸發(fā)電平=0V2.利用“實(shí)驗(yàn)4”選項(xiàng)卡上的“第4部分信號(hào)選擇”按鈕選擇合適的信號(hào)作為模擬輸出框圖的輸出3.觀察每個(gè)按鈕下輸出的波形，看與預(yù)期是否相一致實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄（數(shù)據(jù)

21、、圖表、波形等）： 第一部分： 波形圖： 數(shù)據(jù)表：表1輸入幅值(Vpp)乘法器幅值(Vpp)10.27821.11632.46244.3856.8469.868710.656810.656910.65610 10.656第二部分：實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析： 第一部分： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果間數(shù)據(jù)表。 有實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得，當(dāng)幅值大于1時(shí)，隨著幅值的遞增，乘法器的幅值也相應(yīng)的遞增，由于增益的存在，乘法器的輸出不是嚴(yán)格的輸入幅值相乘的結(jié)果，但由數(shù)據(jù)變化規(guī)律可以總結(jié)出，乘法器輸出正常 當(dāng)幅值大于7以后，波形圖出現(xiàn)頂部失真現(xiàn)象，未能顯示，所以在該增益下，乘法器正常工作的范圍的輸入幅值應(yīng)該小于7.第二部分： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：調(diào)節(jié)旋鈕前后

22、，兩個(gè)圖中的兩條波形圖完全重合。 分析：由于波形圖完全重合，則說(shuō)明S(x1+x2)=Sx1+Sx2。而等式的成立，說(shuō)明該系統(tǒng)為線性系統(tǒng)，且反過(guò)來(lái)驗(yàn)證了線性系統(tǒng)具有可加性。信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)室名稱：綜合實(shí)驗(yàn)樓4樓 實(shí)驗(yàn)日期：2014年12月15日學(xué) 院信息科學(xué)與工程專業(yè)、班級(jí)11304姓 名1實(shí)驗(yàn)名稱傅里葉級(jí)數(shù)的分析指 導(dǎo)教 師教師評(píng)語(yǔ)教師簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?驗(yàn)證傅里葉級(jí)數(shù)，計(jì)算各次諧波分量的系數(shù)。分析一個(gè)方波中存在哪些諧波，幫助理解傅里葉級(jí)數(shù)與傅里葉變換。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 使用手動(dòng)式掃頻信號(hào)分析儀來(lái)研究一個(gè)方波中存在哪些諧波，記錄各次諧波分量的幅值，驗(yàn)證一個(gè)占空比為50%的方波中僅存在

23、奇次諧波分量。實(shí)驗(yàn)器材： 1.PC機(jī)，安裝有LabVIEW 2009（或更高版本）和Digital Filter Design工具包 2.匹配的NI ELVIS 2或2+和USB電纜 3.EMONA SIGEx信號(hào)及系統(tǒng)擴(kuò)充板 4.分類跳接電纜5.兩根BNC-2mm引線6.計(jì)算機(jī)（win7系統(tǒng)）實(shí)驗(yàn)原理：Fn=A0/2+對(duì)方波求傅里葉變換得Fn=；=4/+4/(3)+4/(5)+4/(7)+.等式左邊乘sin（nt）得； 并用低通濾波器消去高頻波剩下直流分量，即Fn=。實(shí)驗(yàn)步驟： 1.如上圖連接實(shí)驗(yàn)儀器，CH1，CH0分別連在低通濾波器輸出端口和Digital Out的輸出端口 2.打開(kāi)調(diào)控面

24、板將參數(shù)設(shè)置如下： 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器：頻率設(shè)為100Hz，幅值設(shè)為2Vpp，選擇正弦波 脈沖發(fā)生器：頻率設(shè)為100Hz，占空比設(shè)為50% 示波器：掃描時(shí)基2ms/div；CH1上升沿觸發(fā)；觸發(fā)電平0V 3.改變函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的頻率，從1000Hz到7000Hz，每次改變100Hz。記錄直流輸出的最大值，記錄在表格中實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、波形等）：部分波形圖如下： 數(shù)據(jù)表：正弦波頻率/KHZ測(cè)量幅值（vpp）12.752030.84050.56070.153實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析： 觀察數(shù)據(jù)表可知，在考慮到增益的情況下，一次諧波：3次：5次：7次=55:16:10:3.06，除第七次外，其他的數(shù)據(jù)

25、與直接計(jì)算的1:1/3:1/5基本相一致這些將是構(gòu)成方波的各個(gè)諧波分量的幅值。且一個(gè)占空比為50%的方波僅僅包含奇次諧波信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)室名稱：綜合實(shí)驗(yàn)樓4樓 實(shí)驗(yàn)日期：2014年12月15日學(xué) 院信息科學(xué)與工程專業(yè)、班級(jí)11304姓 名1實(shí)驗(yàn)名稱信號(hào)的采樣和混疊指 導(dǎo)教 師教師評(píng)語(yǔ)教師簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?可以直觀地觀察采樣信號(hào)的頻譜與原信號(hào)的頻譜?？梢越宕藢?duì)最小采樣率的采樣定理有直觀的理解。同時(shí)，可以觀察采樣恢復(fù)后的頻譜與原信號(hào)頻譜的對(duì)比，深刻理解取樣定理。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 對(duì)選定的測(cè)試樣本進(jìn)行采樣操作設(shè)置，并在時(shí)域中進(jìn)行觀察。然后，研究相反過(guò)程，恢復(fù)模擬信號(hào)，并觀察各種采樣率的效果。實(shí)驗(yàn)器材： 1.PC機(jī)，安裝有LabVIEW 2009（或更高版本）和Digital