实验二线性时不变系统,信号与系统,南京理工大学紫金学院实验报告.doc

信号与系统实验报告 实验名称： 线性时不变系统 姓 名： 学 号： 班 级： 通信 时 间： 2013.5 南京理工大学紫金学院电光系 实验目的 掌握线性时不变系统的特性; 学会验证线性时不变系统的性质。 二、实验基本原理 线性时不变系统具有如下的一些基本特性。 1.线性特性（包含叠加性与均匀性） 对于给定的系统，和分别代表两对激励与响应。 对于叠加性：当, 则 图2.1 对于均匀性： 当, 则, 图2.2 综合以上，则当激励是时，则对应的响应为。对于线性时不变系统，如果起始状态为零，则系统满足叠加性与均匀性(线性性)。 2.时不变特性 对于时不变系统， 当, 则 图2.3 3. 微分特性 对于线性时不变系统，当 则 图2.4 4. 因果性 因果系统是指系统在时刻的响应只与和时刻的输入有关。 也就是说，激励是产生响应的原因，响应是激励引起的后果，这种特性称为因果性。通常由电阻器、电感线圈、电容器构成的实际物理系统都是因果系统。 实验内容及结果 记录实验过程中的输入输出波形。 1、线性特性 1）.叠加性观察 （1） 设置信号产生模块为模式3（11） ； （2） 用按键1使对应的“信号A组”的输出1-x2信号（信号A组的信号输出指示灯为001011）：记录波形为x1（t） x1（t） （3） 用按键2使对应的“信号B组”产生正负锯齿脉冲串信号（信号B组的信号输出指示灯为010100）：记录波形为x2（t） x2（t） （4） 将模拟信号A 、B组的输出信号同时送入JH5004的“线性时不变系统”的两个单元，分别记录观察所得到的系统响应： y1(t) y2(t) 将上述响应通过示波器进行相加观察响应相加之后的合成响应 C1(t) 将模拟信号A B组的输出信号分别送入加JH5004的“基本运算单元”的加法器，将相加之后的信号送入ZH5004的“线性时不变系统”单元，记录观察所得到的系统响应： C2(t) （7）比较（5）、（6）两步所得到结果，并对之进行分析： 、均匀性验证 (1) 用按键1使对应的“信号A组”的输出1- x2信号（信号A组的信号输出指示灯为001011）： (2) 将输出信号同时送入ZH5004的“线性时不变系统”的两个单元，分别记录观察所得到的系统响应： 用按键1使对应的“信号A组”的输出1-x^信号（信号A组的信号输出指示灯为001011）,并送入倍乘器，观察输出波形； 再将其送入线性时不变系统的第一个单元观察得到的响应； （5） 比较（2）、（4）的波形； 2.时不变特性观察 设置信号产生模块为模式2.（10） 通过信号选择键1，使对应的“信号A组”输出间隔正负脉冲信号（信号A组的信号输出指示灯为001001）： 将模拟A组的输出信号加到JH5004的“线性时不变系统”单元，记录观察所得到的系统响应。 以为基准画出，以为基准画出， 3.微分特性观察 通过信号选择键1，使对应的“信号A组”输出正负指数脉冲信号（信号A组的信号输出指示灯为001110），通过信号选择键,2，使对应的“信号B组”输出正负指数脉冲积分信号（信号B组的信号输出指示灯为001111）,是的倒数，记录这两个信号。 ：将模拟A组的输出信号与模拟B组的输出信号加到JH5004的“线性时不变系统”单元的两个相同系统上，用示波器同时观察输入信号之间的微分关系，在用示波器同时观察输出之间是否还保持微分关系： 4.因果性观察 (1)通过信号选择键1，使对应的“信号A组”输出正负锯齿信号（信号A组的信号输出指示灯为010100）： 将模拟A组的输出信号加到ZH5004的“线性时不变系统”单元，记录观察所得到的系统响应。观察输入信号时刻与对应输出信号时刻的相对时间关系： 四、实验分析 1、分析比较和的关系。说明该系统是否满足叠加性；分析比较的关系，说明该系统是否满足均匀性；并且说明原因。 和满足叠加性,因为它满足当, 则的条件。 满足均匀性，因为它满足当,则,的条件。 2、分析比较、两者关系，说明系统是否满足时不变特性，并且说明原因。 、满足时不变特性，因为它满足当，则的条件。 3、分析说明两者关系，并且说明系统是