電子科大硬件實驗報告：連續(xù)系統(tǒng)的幅頻特性測量

電子科技大學(xué)

實驗報告學(xué)生姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：一、實驗室名稱：信號與系統(tǒng)實驗室二、實驗項目名稱：連續(xù)系統(tǒng)的幅頻特性測量二、實驗原理：正弦波信號x(t)=Acos(?t)輸入連續(xù)LTI系統(tǒng)，輸出y(t)仍0為正弦波信號。x(t) 」y(t)H(jW) -圖3.3-1信號輸入連續(xù)LTI系統(tǒng)圖3.3-1中，y(t)=AH(jw)|cos(wt+ZH(jw))000通過測量輸入x(t)、輸出y(t)的正弦波信號幅度，計算輸入、輸出的正弦波信號幅度比值，可以得到系統(tǒng)的幅頻特性在w處的測量值|H(jw)|。改變w可000以測出不同頻率處的系統(tǒng)幅頻特性。四、 實驗?zāi)康?目的：使學(xué)生對系統(tǒng)的頻率特性有深入了解。任務(wù)：記錄不同頻率正弦波通過低通、帶通濾波器的響應(yīng)波形，測量其幅度，

擬合出頻率響應(yīng)的幅度特性；分析兩個濾波器的截止頻率。五、 實驗內(nèi)容：打開PC機端軟件SSP.EXE在下拉菜單“實驗選擇”中選擇“實驗三”；使用串口電纜連接計算機串口和實驗箱串口，打開實驗箱電源。

一）低通濾波器的幅頻特性測量二）帶通濾波器的幅頻特性測量六、 實驗器材（設(shè)備、元器件）：數(shù)字信號處理實驗箱、信號與系統(tǒng)實驗板的低通濾波器模塊U11、高通濾波器模塊U21、PC機端信號與系統(tǒng)實驗軟件、+5V電源連接線、計算機串口連接線七、 實驗步驟：（一）低通濾波器的幅頻特性測量：1、 信號選擇：按實驗箱鍵盤“3”選擇“正弦波”，再按“+”或“－”依次選擇表3.1中一個頻率。2、 連接接口區(qū)的“輸入信號1”和“輸出信號”，如圖3.3-2所示。點擊SSP軟件界面上的接收輸入數(shù)據(jù)I按鈕,觀察輸入正弦波。將正弦波頻率值和幅度值（Vpp/2,Vpp為峰-峰值）記錄于表3.3-1。接口區(qū)輸入信號2輸出信號采樣信號備用接口區(qū)輸入信號2輸出信號采樣信號備用備用￡j圖3.3-2觀察輸入正弦波的連線示意圖3、按圖3.3-3的模塊連線示意圖連接各模塊。接口輸入信號1輸入信號2區(qū)QO輸出信號采樣信號備用備用QOOO\、、、、匕輸入低通濾波器U11輸出?_丿S11S12圖3.3-3實驗三實驗內(nèi)容（一）模塊連線示意圖4、點擊SSP軟件界面上的接收輸出數(shù)據(jù)|按鈕,觀察輸入正弦波通過連續(xù)系統(tǒng)的響應(yīng)波形；適當(dāng)調(diào)整X、Y軸的分辨率可得到如圖3.3-4所示的實驗結(jié)果。將輸出正弦波的幅度值（Vpp/2,Vpp為峰-峰值）記錄于表3.3-1。圖3.3-4輸入正弦波和響應(yīng)波形5、重復(fù)步驟1~4,依次改變正弦波的頻率,記錄輸入正弦波的幅度值和響應(yīng)波形的幅度值于表3.3-1。二）帶通濾波器的幅頻特性測量：重復(fù)實驗內(nèi)容（一）的實驗步驟1~5。注意在第3步按圖3.3-5的模塊連線示意圖連接各模塊。接口輸入信號1輸入信號2輸出信號采樣信號備用區(qū)CpO「文^OO備用O\!~~一 .…\A4輸入 高通濾波器jS31 U21輸出S32 ]\\\占輸入S11低通濾波器U11輸出S12'、一\圖3.3-5實驗三實驗內(nèi)容（二）模塊連線示意圖將輸入正弦波頻率值、幅度值和響應(yīng)波形的幅度值記錄于表3.3-2。八、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：一）

表3.3-1頻率（kHz）0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.65.0輸入幅度（v）2.032.052.031.992.042.062.022.022.002.002.031.942.002.04輸出幅度（V）1.541.521.471.351.301.201.000.860.750.630.470.400.320.26輸出/輸入幅度比值H0.760.740.720.680.640.580.500.430.380.320.230.210.160.13二）表3.3-2頻率（kHz）0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.65.0輸入幅度（V）2.032.052.031.992.042.062.022.022.002.002.031.942.002.04輸出幅度（V）0.030.091.011.891.581.331.100.890.770.610.460.380.320.26輸出/輸入幅度比值H0.010.040.500.950.770.650.540.440.390.310.230.200.160.13九、實驗結(jié)論：思考題（一）：

內(nèi)容（二）的模擬圖10.9低通的特性是：在頻率較低的時候，信號基本可以通過濾波器，向后級輸出，高頻是則無信號輸出。帶通的特性是：頻率在中間部分時，信號基本可以通過濾波器，向后級輸出，低頻和高頻信號均無輸出。思考題（二）：低通濾波，高頻會阻斷，高通濾波，低頻會阻斷，當(dāng)兩者組合在一起的時候，就只有中間部分的頻率會被輸出，就形成了帶通濾波器。十、總結(jié)及心得體會：硬件實驗相對簡單，但是需要嚴格按照指導(dǎo)書的步驟進行，另外，對于實驗過程中的圖像失真問題，首先應(yīng)該先檢