信號與系統(tǒng)實驗總結(jié)論文.doc

信號與系統(tǒng)實驗總結(jié)論文信號與系統(tǒng)實驗總結(jié)論文本學(xué)期共有4次信號與系統(tǒng)實驗，分別是：信號的分類與觀察、非正弦周期信號的頻譜分析、信號的抽樣與恢復(fù)（PAM）和模擬濾波器實驗。這些實驗均與這學(xué)期開的信號與系統(tǒng)理論課相關(guān)，是對理論課的深入探究和感性認識。能讓我們在自己動手實驗的過程中對理論課中的知識有更深層次的認識，同時在實踐中體會理論課在實際當(dāng)中可能的應(yīng)用場合及應(yīng)用方式。下面通過3個方面對這學(xué)期的信號與系統(tǒng)實驗進行總結(jié)：一、 實驗過程中的感受及從中學(xué)到的東西。四次實驗均需要在坐標紙上畫圖，其中3次是描摹示波器上的波形，最后一次是數(shù)據(jù)處理。畫波形時不僅要熟練操作示波器使波形穩(wěn)定并占屏幕的三分之二以上，還要選好坐標軸，這樣會使后面的圖形數(shù)據(jù)分析更加方便。要使波形穩(wěn)定，前提就是熟練掌握示波器的用法。在調(diào)試過程中，我主要遇到以下幾個問題：1、示波器上波形一片模糊。這個時候有波形，模糊就可能是電壓，時間分度值沒有調(diào)整好；2、波形不穩(wěn)定，晃動大。這種情況可能是電平?jīng)]有匹配好，調(diào)整旋鈕LEVEL直至下方指示燈亮，會發(fā)現(xiàn)波形基本穩(wěn)定。另外，在信號的抽樣與恢復(fù)實驗中，PAM波形不穩(wěn)還可調(diào)整hold off百分比。3、示波器顯示屏上圖像，文字均不清晰，這與焦距相關(guān)，調(diào)整焦距即可。另外，每次觀測圖形之前，應(yīng)檢查輸入源是否正確，如信號從CH1輸入，則示波器上方應(yīng)顯示CH1。還有一個環(huán)節(jié)必不可少，就是先按下接地按鈕，觀察示波器上那一條直線是否在顯示屏中間的網(wǎng)格線上。如果缺失這一環(huán)節(jié)，則相當(dāng)于在原波形上加了一個直流分量，這就不是我們要研究的波形了。還要注意調(diào)到DC檔觀察全波形，如果是AC檔則只有交流分量，同樣使圖像失真。在調(diào)整好波形后，描摹圖像時要本著認真細致的原則。示波器最左邊是坐標縱軸，不應(yīng)在圖像中出現(xiàn)負時間軸。由于我們作出的圖像均是1:1的比例，即與示波器上圖形完全一致，注意已調(diào)整好的時間，電壓分度，將它們標在坐標軸上，再取點描圖。第四次實驗是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描出輸出電壓和頻率的圖像，為了描出準確的圖像，應(yīng)在輸出電壓變化大的頻率范圍內(nèi)多取幾點，另外，對于低通、高通、帶通和帶阻電路，截止頻率點即-3dB點是關(guān)鍵點，應(yīng)先找到其所在的大致頻率范圍然后通過轉(zhuǎn)動手輪細致調(diào)節(jié)，令輸出信號的峰峰值逼近于輸出信號最大峰峰值的0.707倍。我開始是用輸入信號的峰峰值乘以0.707，后來在老師的糾正下重新測出正確的截止點。對于高通和帶阻電路，還要取到足夠高的頻率使得輸出電壓不再變化，這時的電壓才是我們所要關(guān)注的最高電壓。帶阻電路的低通最高電壓和高通最高電壓并不相等。，不管是什么類型的實驗，都要根據(jù)實驗的特點和需要額外關(guān)注的地方設(shè)計實驗，明確實驗?zāi)康?，該細致的地方不能馬虎，一切遵循實驗事實記錄，才能反映實際的情況。二、 4次實驗分別與課程的聯(lián)系1、 信號的分類與觀察這次實驗的主要目的是讓我們學(xué)會從示波器上的波形挖掘信息，找出關(guān)鍵數(shù)據(jù)，最后能將看到的波形用數(shù)學(xué)模型表示出來。這個過程是今后基于信號的各種實驗與研究的基礎(chǔ)。我們應(yīng)當(dāng)具備這種能力即當(dāng)信號通過一個系統(tǒng)后在示波器上顯示出輸出信號的波形，我們能夠進行簡單的分析還原。通過使用實驗箱，我們對試驗箱的模塊也有了大致的認識，每個模塊的“地”在實驗中要與信號源和示波器的地線接在一起。2、 非正弦周期信號的頻譜分析用到了信號源、示波器和頻譜儀。用信號源產(chǎn)生不同幅值不同占空比的方波信號，通過示波器顯示時域波形，通過頻譜儀顯示其頻域頻譜。并描摹下波形，頻譜圖，再將頻譜圖與理論值相比較。本學(xué)期信號與系統(tǒng)課程的第三章是傅里葉變換，向我們引入了信號的頻域分析，介紹了從時域得出頻域頻譜的方法。這次實驗就是對理論知識的再現(xiàn)，也通過比較對理論和實際的差距有一個簡單的認識。實驗中得到的頻譜圖并非如理論般只在時域信號角頻率的整數(shù)倍處有，在這些理論上幅值非沖擊的頻率處也有很弱的幅值，與沖擊相比可以忽略，這是理論得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)。3、 信號的抽樣與恢復(fù)（PAM）信號與系統(tǒng)課程中有對抽樣信號的研究，不止在時域，也在頻域內(nèi)展示了原信號從抽樣到還原的全過程，同時引出了要使原信號不失真抽樣信號需要滿足的最低抽樣頻率即奈奎斯特頻率。本次試驗只探索了在時域中的抽樣還原過程。在不同抽樣頻率下重復(fù)過程發(fā)現(xiàn)抽樣頻率越高，PAM圖像與原信號圖像越接近，這與理論課中奈奎斯特頻率相關(guān)內(nèi)容相符合。4、 模擬濾波器實驗濾波器實驗與應(yīng)用聯(lián)系很大，我們在對原始信號抽樣后，頻譜圖在不同頻率范圍內(nèi)重復(fù)，這時就要設(shè)計合理的濾波器，抽取其中一個完整的頻譜即可恢復(fù)原信號。實驗涉及低通、高通、帶通和帶阻濾波器，對于每一種濾波器，其輸出信號的截止頻率點都是很重要的，帶阻濾波器還有一個f。點，即在此頻率時輸出電壓為0。不過只是理論值為0，在實際操作中會發(fā)現(xiàn)實驗箱提供的濾波器在38kHZ到39kHZ范圍內(nèi)輸出電壓值幾乎不變，都在0.8上下，這也就是濾波器通過電壓的最低值了。為了畫出盡可能接近實際的濾波器頻率特性圖，實驗中要注意在輸出電壓變化處多取點。三、 實驗對我日后學(xué)習(xí)的啟發(fā)通過這四次實驗，我不僅熟悉了信號源，示波器，頻譜儀和信號與系統(tǒng)實驗箱這些實驗儀器的使用，還體會到實驗結(jié)果往往和理論課上的結(jié)論是有一定距離的，但通過一些合