信号与系统标准实验报告连续系统的幅频特性.doc

电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 学生姓名：楼秋文 学号：2903102008 指导教师：张鹰 实验室名称：信号与系统实验室 实验项目名称： 连续系统的幅频特性测量 实验原理： 正弦波信号输入连续LTI系统，输出仍为正弦波信号。 信号输入连续LTI系统 在上图中) 通过测量输入、输出的正弦波信号幅度，计算输入、输出的正弦波信号幅度比值，可以得到系统的幅频特性在处的测量值。改变可以测出不同频率处的系统幅频特性。 实验目的： 进一步加深对系统的频率特性的了解 实验内容： 实验内容（一）、低通滤波器的幅频特性测量； 实验内容（二）、带通滤波器的幅频特性测量 ；记录不同频率正弦波通过低通、带通滤波器的响应波形，测量其幅度，拟合出频率响应的幅度特性；分析两个滤波器的截止频率。 实验器材（设备、元器件）： 数字信号处理实验箱、信号与系统实验板的低通滤波器模块U11、高通滤波器模块U21、PC机端信号与系统实验软件、＋5V电源 、连接线、计算机串口连接线。 实验步骤： （一）、低通滤波器的幅频特性测量：实验步骤： 信号选择：按实验箱键盘“3”选择“正弦波”，再按“＋”或“－”依次选择表3.1中一个频率。 连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如下图所示。点击SSP软件界面上的按钮，观察输入正弦波。将正弦波频率值和幅度值(Vpp/2, Vpp为峰-峰值)记录于表。 观察输入正弦波的连线示意图 按下图的模块连线示意图连接各模块。 模块连线示意图1 4、点击SSP软件界面上的按钮，观察输入正弦波通过连续系统 的响应波形；适当调整X、Y轴的分辨率可得到实验所需波形。将输出 正弦波的幅度值(Vpp/2, Vpp为峰-峰值)记录于表。 重复步骤1~4，依次改变正弦波的频率，记录输入正弦波的幅度值和响 应波形的幅度值于表。 （二）、带通滤波器的幅频特性测量：实验步骤： 重复上述（一）的实验步骤1~5。在第3步按下图的模块连线示意图连接各模块。 模块连线示意图2 将输入正弦波频率值、幅度值和响应波形的幅度值记录于表。 实验数据及结果分析： 输入正弦波的幅度值和响应波形的幅度值： 频率（kHz） 0.1 0.2 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0 3.4 3.8 4.2 4.6 5.0 输入幅度（v） 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 输出幅度（v） 1.5 1.5 1.5 1.4 1.3 1.2 1.0 0.8 0.7 0.7 0.5 0.4 0.4 0.3 输出/输入 幅度比值H 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.6 0.5 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.1 2、输入正弦波频率值、幅度值和响应波形的幅度值： 频率（kHz） 0.1 0.2 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0 3.4 3.8 4.2 4.6 5.0 输入幅度（v） 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 输出幅度（v） 0.1 0.2 0.8 1.9 1.6 1.4 1.2 0.9 0.8 0.7 0.5 0.4 0.4 0.3 输出/输入 幅度比值H 0.05 0.1 0.4 0.9 0.8 0.7 0.6 0.4 0.4 0.3 0.2 0.2 0.2 0.1 结果分析： 1、将上面两表的输出/输入的幅度比值H数据用横座标（频率）、纵座标（幅度比值H）描绘出来，可以拟合出两条光滑曲线，它们说明两个系统的幅频特性有何不同之处？ 第一个系统是低通滤波系统，通过该系统的低频信号能顺利通过，而高频率信号却被系统过滤掉。第二个系统为带通滤波系统，输入信号首先经过一个高通滤波器，以至于大部分低频信号被过滤掉，之后经过一个低通滤波器大部分高频信号又被过滤掉，最后只有频率集中在中间位置的信号通过系统。 2、为什么实验内容（二）中，低通滤波器与高通滤波器串联会得到带通滤波器？ 带通滤波器即只有能频率集中在中间通带部分的信号才能通过此滤波器，而实验内容（二）中，低通滤波器与高通滤波器串联，使得输入信号要分别通过高通和低通滤波器，这样，频率太高和太低的信号均被过滤掉，而剩下频率集中在中间部分的信号。所以低通滤波器与高通滤波器串联同样可以得到带通滤波器。 实验结论： 由第八项中所得数据