信号与系统实验报告1通用信号的分类与观察.docx

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信号与系统实验报告1通用信号的分类与观察

实验一：

信号的时域分析

一、实验目的

1.观察常用信号的波形特点及产生方法

2.学会使用示波器对常用波形参数的测量

二、实验仪器

1.信号与系统试验箱一台（型号ZH5004）

2.40MHz双踪示波器一台

3.DDS信号源一台

三、实验原理

对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。

因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。

在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。

信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。

常用信号有：

指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa（t）信号、钟形信号、脉冲信号等。

1、信号：

指数信号可表示为f（t）=Keat。

对于不同的a取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：

图1―1指数信号

2、信号：

其表达式为f（t）=Ksin（ωt＋θ），其信号的参数：

振幅K、角频率ω、与初始相位θ。

其波形如下图所示：

图1－2正弦信号

3、指数衰减正弦信号：

其表达式为

其波形如下图：

图1－3指数衰减正弦信号

4、Sa（t）信号：

其表达式为：

  。

Sa（t）是一个偶函数，t=±π,±2π,…,±nπ时，函数值为零。

该函数在很多应用场合具有独特的运用。

其信号如下图所示：

图1－4Sa（t）信号

5、钟形信号（高斯函数）：

其表达式为：

其信号如下图所示：

图1－5钟形信号

6、脉冲信号：

其表达式为f（t）=u（t）-u（t-T），其中u（t）为单位阶跃函数。

其信号如下图所示：

f（t）

…………

0t

图1－6脉冲信号

7、方波信号：

信号为周期为T，前T/2期间信号为正电平信号，后T/2期间信号为负电平信号，其信号如下图所示

U（t）

…………

0t

图1－7方波信号

四、实验内容及主要步骤

下列实验中信号产生器的工作模式为11

1、指数信号观察

通过信号选择键1，设置A组输出为指数信号（此时信号输出指示灯为000000）。

用示波器测量“信号A组”的输出信号。

输出波形为：

2、正弦信号观察

通过信号选择键1，设置A组输出为正弦信号（此时信号输出指示灯为000101）。

用示波器测量“信号A组”的输出信号。

输出波形为：

3、指数衰减正弦信号观察（正频率信号）。

通过信号选择键1，设置A组输出为指数衰减余弦信号（此时信号输出指示灯为000001）。

用示波器测量“信号A组”的输出信号。

通过信号选择键2，设置B组输出为指数衰减正弦信号（此时信号输出指示灯为000010）。

用示波器测量“信号B组”的输出信号。

输出波形为：

4、

信号的观察：

通过信号选择键1，设置A组输出为

信号（此时信号输出指示灯为000111）。

用示波器测量“信号A组”的输出信号。

输出波形为：

5、钟形信号的观察：

通过信号选择键1，设置A组输出为钟形信号（此时信号输出指示灯为001000）。

用示波器测量“信号A组”的输出信号。

输出波形为：

6、脉冲信号的观察：

通过信号选择键1，设置A组输出为连续脉冲信号（此时模式指示灯为10，信号输出指示灯为001101）。

用示波器测量“信号A组”的输出信号。

输出波形为：

7、方波信号的观察：

通过信号选择键1，设置A组输出为连续正负脉冲信号（此时模式指示灯为11，信号输出指示灯为001101）。

用示波器测量“信号A组”的输出信号。

输出波形为：