信號與系統(tǒng)實驗大綱

1、袀膄蒃襖螆膃薆蚆肅膃芅葿羈節(jié)莇蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃蝿艿莂蒆肈羋蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄蒞蒁螈羀 信號與系統(tǒng)實驗教學(xué)大綱課程名稱 信號與系統(tǒng)課程學(xué)時/學(xué)分 51學(xué)時/3學(xué)分 實驗學(xué)時/學(xué)分 10學(xué)時先修課程 高等數(shù)學(xué)，復(fù)變函數(shù)，線性代數(shù)，電路基礎(chǔ)適用專業(yè) 電子信息工程實驗環(huán)境 實驗室/實驗箱參考書目 信號與系統(tǒng)，鄭君里等編，高教出版社一、實驗（課程）的性質(zhì)、目的和任務(wù)本課程是電子信息類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。當(dāng)前，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢既高度綜合又高度分化，這就要求大學(xué)生，既要有堅實的理論基礎(chǔ)，又要有嚴(yán)格的工程技術(shù)訓(xùn)練，不斷提高實驗研究能力、分析計算能力、總結(jié)歸納能力和解決各種實際問題的能力。由于該課

2、程核心的基本概念、基本理論和分析方法都非常重要，而且系統(tǒng)性、理論性很強(qiáng)，為此在學(xué)習(xí)本課程時，開設(shè)必要的實驗課，對學(xué)生加深理解深入掌握基本理論和分析方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，以及使抽象的概念和理論形象化、具體化，對增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣有極大的好處，做好本課程的實驗，是學(xué)好本課程的重要教學(xué)輔助環(huán)節(jié)。本課程實驗包括五個基本實驗，覆蓋了本課程的基本理論和分析方法。二、實驗項目課時分配序號項目名稱實驗要求每組人數(shù)項目時數(shù)實驗項目類型備注1基本運(yùn)算單元必修22綜合性250HZ非正弦周期信號的分解與合成必修22驗證性3無源和有源濾波器必修22綜合性4全通濾波器的設(shè)計必修22設(shè)計性5二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬選

3、修22綜合性6信號的采樣與恢復(fù)必修22綜合性7系統(tǒng)時域響應(yīng)的模擬解選修22綜合性8二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡的顯示選修22綜合性三、實驗總體要求實驗前要預(yù)習(xí)實驗相關(guān)內(nèi)容，實驗過程中要遵循實驗規(guī)則。在做完每個實驗后，請務(wù)必寫出詳細(xì)的實驗報告，包括實驗方法、實驗過程與結(jié)果、心得和體會等。四、主要儀器設(shè)備1、信號與系統(tǒng)實驗箱TKSS-C型2、雙蹤示波器3、電阻、電容、運(yùn)算放大器若干五、考核與成績評定主要考察實驗報告書寫情況，實驗原理、步驟是否詳細(xì)，實驗結(jié)果是否正確。六、說明（其他需要補(bǔ)充的內(nèi)容）撰稿人：胡愛華 批準(zhǔn)人：實驗一 基本運(yùn)算單元【實驗?zāi)康摹?、熟悉由運(yùn)算放大器為核心元件組成的基本運(yùn)算單元；2、掌握基

4、本運(yùn)算單元特性的測試方法?！緦嶒瀮?nèi)容】1、在本實驗箱自由布線區(qū)設(shè)計加法器、比例運(yùn)算器、積分器、微分器四種基本運(yùn)算單元模擬電路；2測試基本運(yùn)算單元特性。【實驗儀器】1、信號與系統(tǒng)實驗箱TKSS-C型2、雙蹤示波器3、材料清單材料名稱型號規(guī)格數(shù)量導(dǎo)線各種1包電阻10k5電阻20k3電阻3.33k2電阻5.1k3電容0.00473運(yùn)算放大器HA177412實驗二 50HZ非正弦周期信號的分解與合成【實驗?zāi)康摹?、用同時分析法觀測50Hz非正弦周期信號的頻譜，并與其傅利葉級數(shù)各項的頻率與系數(shù)作比較；2、觀測基波和其諧波的合成。【實驗內(nèi)容】分別將50Hz方波、單相正弦半波、全波、矩形波和三角波的輸出信號

5、接至50HZ電信號分解與合成模塊輸入端、觀測基波及各次諧波的頻率和幅度，加法器的輸出波形【實驗儀器】1、信號與系統(tǒng)實驗箱： TKSSC型2、雙蹤示波器實驗三 無源和有源濾波器【實驗?zāi)康摹?、 了解RC無源和有源濾波器的種類、基本結(jié)構(gòu)及其特性；2、 分析和對比無源和有源濾波器的濾波特性；3、 學(xué)會用簡單的元件設(shè)計各種無源、有源濾波器。 【實驗內(nèi)容】1、 測試無源和有源低通濾波器的幅頻特性；2、 分別測試無源、有源HPF、BPF、BEF的幅頻特性?！緦嶒瀮x器】1、信號與系統(tǒng)實驗箱： TKSSC型2、雙蹤示波器實驗四 全通濾波器的設(shè)計【實驗?zāi)康摹?、了解全通濾波器零、極點分布的特點及其模擬電路；2、

6、了解全通濾波器的特性；3、掌握用簡單的元件設(shè)計全通濾波器的方法。 【實驗內(nèi)容】1、利用R、C元件構(gòu)造一個全通濾波器的模擬電路；2、研究全通濾波器的濾波特性?！緦嶒瀮x器】1、信號與系統(tǒng)實驗箱TKSSC型2、雙蹤示波器3、材料清單材料名稱型號規(guī)格數(shù)量導(dǎo)線各種1包電阻100k3電阻510k4電容12運(yùn)算放大器HA177411實驗五 二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬【實驗?zāi)康摹?、了解二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的電路模型；2、研究系統(tǒng)參數(shù)變化對響應(yīng)的影響；3、用基本運(yùn)算器模擬系統(tǒng)的微分方程和傳遞函數(shù)?！緦嶒瀮?nèi)容】1、在實驗裝置中的自由布線區(qū)，設(shè)計電路圖；2、寫出實驗電路的微分方程，并求解之；3、將正弦波信號或方波信號接入電路的接

7、入端，調(diào)節(jié)R3、R4、Vi，用示波器觀察各測試點的波形，并分別記錄之；【實驗儀器】1、信號與系統(tǒng)實驗箱TKSSC型2、雙蹤示波器3、材料清單材料名稱型號規(guī)格數(shù)量導(dǎo)線各種1包電阻10k3電阻47k1滑動電阻47k3電容0.012運(yùn)算放大器HA177413實驗六 信號的采樣與恢復(fù)【實驗?zāi)康摹?、了解電信號的采樣方法與過程以及信號恢復(fù)的方法；2、驗證抽樣定理?！緦嶒瀮?nèi)容】f（t）和s（t）送入抽樣器，觀察正弦波經(jīng)抽樣后的方波或三角波信號。改變抽樣頻率為fs2B和fs2B，觀察復(fù)原后的信號，比較其失真程度?！緦嶒瀮x器】1、信號與系統(tǒng)實驗箱TKSSC型2、雙蹤示波器。實驗七、系統(tǒng)時域響應(yīng)的模擬解【實驗?zāi)?/p>

8、的】1、掌握求解系統(tǒng)時域響應(yīng)的模擬解法；2、研究系統(tǒng)參數(shù)變化對響應(yīng)的影響?！緦嶒瀮?nèi)容】1、在本實驗箱中的自由布線區(qū)設(shè)計實驗電路；2、利用電容充電，建立方程的初始條件；3、觀察模擬裝置的響應(yīng)波形，即模擬方程的解。按照比例尺度可以得到實際系統(tǒng)的響應(yīng)；4、改變電位器RW和R4與R3的比值，以及初始電壓的大小和極性，觀察響應(yīng)的變化；5、模擬系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)（即R11不接地，而初始狀態(tài)都為零），在R11處輸入階躍信號，觀察其響應(yīng)。【實驗儀器】1、雙蹤示波器2、信號與系統(tǒng)實驗箱：TKSSA型，TKSSB型或TKSSC型3、材料清單材料名稱型號規(guī)格數(shù)量導(dǎo)線各種1包電阻1M7電阻0.333M1電阻0.5M1滑動電阻100k1電容12運(yùn)算放大器HA177413實驗八 二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡的顯示【實驗?zāi)康摹?、觀察R-L-C網(wǎng)絡(luò)在不同阻尼比值時的狀態(tài)軌跡；2、熟悉狀態(tài)軌跡與相應(yīng)瞬態(tài)響應(yīng)性能間的關(guān)系；3、掌握同時觀察兩個無公共接地