第一篇:信號檢測與變換實驗教案
電子科技大學 自動化 學院
實驗教學教案匯總
(實驗)課程名稱 信號檢測與變換
電子科技大學教務處制表
金屬箔式應變片性能:單臂實驗
一、實驗名稱: 金屬箔式應變片性能:單臂實驗
二、實驗目的:了解金屬箔式應變片單臂實驗的工作原理和工作情況
三、實驗器材:直流穩壓電源、電橋、差動放大器、一應變片、F/V表、主、副電源
四、實驗原理:
(1)、實驗原理圖:
金屬箔式應變片性能:單臂實驗接線原理圖
圖中R1、R2、R3為固定電阻,RX為金屬箔式應變片。
五、實驗步驟:(1)、差動放大器調零(2)、電橋平衡網絡調零
(3)、按照原理圖進行單臂電路連接并根據位移記錄電壓值。
注:
1、測微頭轉動一周平行粱位移0.5mm讀取一個數據。
2、做此實驗時應將低頻振蕩器的幅度關至最小,以減小其對直流電橋的影響。金屬箔式應變片性能:單臂、半橋、全橋實驗比較
一、實驗名稱: 金屬箔式應變片性能:單臂、半橋、全橋實驗
二、實驗目的:了解金屬箔式應變片單臂、半橋、全橋的工作原理和工作情況
三、實驗器材:直流穩壓電源、電橋、差動放大器、一應變片、F/V表、主、副電源
四、實驗原理:
(1)、實驗原理圖:
(2)、金屬箔式應變片單臂實驗時圖中R1、R2、R3為固定電阻、RX為金屬箔式應變片。
(3)、金屬箔式應變片半橋實驗時圖中R1、R2為固定電阻、R3、RX為金屬箔式應變片,接線時R3、RX的位置符號相反。
(4)、金屬箔式應變片全橋實驗時圖中四個電阻均為金屬箔式應變片,接線時兩相鄰的應變片的位置符號相反。
五、實驗步驟:(1)、差動放大器調零(2)、電橋平衡網絡調零
(3)、按照原理圖進行單臂電路連接并根據位移記錄電壓值。(4)、按照原理圖進行半橋電路連接并根據位移記錄電壓值。(5)、按照原理圖進行全橋電路連接并根據位移記錄電壓值。注:
1、測微頭轉動一周平行粱位移0.5mm讀取一個數據。
2、做此實驗時應將低頻振蕩器的幅度關至最小,以減小其對直流電橋的影響。
3、實驗儀上所有接地線都通過實驗儀內部按好了的,不需外線。
差動變壓器性能實驗
一、實驗名稱:
差動變壓器性能
二、實驗目的:
(1)、了解差動變壓器的原理就和工作情況
三、實驗儀器:
(1)、音頻振蕩器、探測頭、示波器、主副電源、差動變壓器
四、實驗原理如圖所示:
LV音頻振蕩器L0示波器*L1L0*差動變壓器
差動變壓器實驗原理圖
五、實驗步驟:
1、連接音頻振蕩器與示波器,調整音頻振蕩器:使得頻率在4KHz-8kHz之間。
2、按照實驗原理圖重新連接電路。
3、左右旋轉測微頭,每次旋轉一圈即位移為0.5mm。并記錄實驗數據直至幅度不在發生變化。
渦流傳感器應用
一、實驗名稱
渦流傳感器應用
二、實驗目的:
了解渦流傳感器靜態測量的應用
三、實驗器材:
渦流傳感器、渦流變換器、F/V表、砝碼、主副電源
(四、實驗原理
渦流傳感器應用實驗電路原理圖
F/V表渦流變換器V
五、實驗操作
1、按照實驗原理圖連接電路。
2、開啟主副電源,改變砝碼的數量來調整重量記錄電壓值,填寫表格。
3、關閉主副電源、拆除電路。
霍爾傳感器應用
一、實驗名稱
霍爾傳感器應用
二、實驗目的:
了解霍爾效應在靜態測量的應用
三、實驗器材:
霍爾片、磁路系統、差動放大器、直流穩壓電源、F/V表、主副電源
四、實驗原理
在半導體薄片兩端通以控制電流I、并在薄片的垂直方向施加磁場強度為B的磁場,那么在垂直于電流和磁場的方向上將產生電勢UH(稱為霍爾電勢或霍爾電壓)。這種現象稱為霍爾效應。
霍爾傳感器應用實驗原理圖
五、實驗操作
1、對差動放大器調零。
2、按照實驗原理圖連接實驗電路,開啟主副電源。
3、調整測微頭進行實驗數據記錄。每隔0.5mm記一數據。
4、斷開主副電源、拆除電路。
差動變面積式電容傳感器的靜態及動態特性
一、實驗名稱
差動變面積式電容傳感器的靜態及動態特性
二、實驗目的
了解差動變面積式電容傳感器的原理與特性
三、實驗器材
電容傳感器、電壓放大器、低通濾波器、電壓表、主副電源
四、實驗原理
差動變面積式電容傳感器實驗原理圖
1電容變換器5V2電容傳感器電壓放大器低通濾波器電壓表
五、實驗步驟
1、觀察差動變面積式電容傳感器的外形
2、按照實驗原理圖連接電路
3、開啟主副電源,調節螺旋頭,選取參考位置進行計數,每隔0.5mm,計一數值。
3、關閉主副電源,拆除電路。
光纖位移傳感器靜態特性
一、實驗名稱
光纖位移傳感器靜態特性
二、實驗目的了解光纖位移傳感器結構與性能
三、實驗器材
(2)、主副電源、差動放大器、F/V表、光纖傳感器、振動臺
四、實驗原理
(2)、光纖位移傳感器實驗原理圖
光纖傳感器差放F/V表V0?VV0?
五、實驗步驟
1、觀察光纖位移傳感器的所在位置
2、進行差動變壓器調零。
3、連接實驗電路,開啟主副電源,調節螺旋頭,選取參考位置進行計數,每隔0.5mm,計一數值。
3、關閉主副電源,拆除電路。
第二篇:信號變換的學習心得
信號變換的學習心得
傅里葉變換,拉普拉斯變換,z變換,幾乎所有的書都要把他們類比分析,目的很簡單就是讓學習變的容易些,但是這容易引導我們進入另一個誤區,那就是這三個變換是一樣的性質,一樣的應用。其實不是,傅里葉變換既分析信號也分析系統。但是拉普拉斯變換主要用于連續系統的分析,而z變換就是用于離散系統的分析,也就是分析系統的性能。
傅里葉變換:先說傅里葉級數,就是把一特定周期信號分解成很多正弦信號的疊加,這樣的一群正弦信號有一個基波頻率,關鍵是這樣的一群信號是怎么樣疊加的。首先每個正弦信號有自己的幅值,有的可以是0。這樣的一群信號其實很簡單,只有兩個初相位0 和pi/2,所以傅里葉級數只用求出各個正弦信號的幅值即可。然后疊加就可以了。傅里葉變換是針對非周期信號的,一般可以得到一個|F(jw)|圖,和一個相位圖。先說|F(jw)|圖,|F(jw)|圖首先是w的連續函數,也就是說w即便帶限,但是w還是無窮多的,這就可以理解每個w的幅值必然趨近0,因為周期無窮大,所以|F(jw)|已經表示的不是每個w個的幅度值(乘以了一個趨于無窮大的T),而是每個w在原信號中所占的比重大小,所以叫頻譜密度,跟概率密度函數一個道理。
拉普拉斯變換:其實拉普拉斯變換更主要應用系統的分析。我看過的書上引入拉普拉斯變換都要提到,不穩定信號,也就是不可積信號。他們沒有傅里葉變換(特殊的有除外),確實是這樣的,但到最后很明顯的是,拉普拉斯變換側重與系統分析了(其實系統分析也是要研究系統對信號的改變,只是研究對象是所有信號)。當然也會對信號進行拉斯變換,因為它畢竟也有很多性質的,可以分析輸出信號的。在這里系統函數經常用于信號的變換和h(t)的變換乘積,再反變換就可以得到輸出信號,其實這是有前提的,這是零狀態的情況下,拉普拉斯變換在分析系統的時候是把零狀態和零輸入一塊考慮了,這點對于初學者要注意。所以在變換性質推到的時候和傅里葉變換有些不一樣,主要這里討論的是單邊拉斯,而且由于單邊,所以要考慮0時刻以前的狀態,也就是系統在信號輸入前,系統的儲能。
Z變換:其實z變換已經把我們過渡到數字信號處理了,z變化針對離散時間系統的,大部分書在講數字信號處理的時候,一般的順序是:先z變換,再序列傅里葉變換,再離散傅里葉變換。
這三大變換都是從另一個域來分析系統和信號的,他們的意義就是簡化我們在草稿紙上的計算,方便我們分析系統的性能,設計適合需要的系統。
第三篇:信號與系統綜合實驗教案
實驗6 離散時間信號與系統的Z變換分析 部分分式展開的MATLAB實現
信號的Z域表示式通??捎孟旅娴挠欣矸质奖硎?/p>
為了能從信號的Z域象函數方便地得到其時域原函數,可以將F(z)展開成部分分式之和的形式,再對其取Z逆變換。
MATLAB的信號處理工具箱提供了一個對F(z)進行部分分式展開的函數[WTBZ]residuez它的調用形式: [r,p,k]=residuez(num,den)其中,num、den分別表示F(z)的分子和分母多項式的系數向量;r為部分分式的系數;p為極點;k為多項式的系數。若F(z)為真分式,則k為零。借助residuze函數可以將F(z)展開成:
num?z?r?1?r?n????? den?z?1?p?1?z?11?p?n?z?1 ?k?1??k?2?z?1???k?m?n?1?z??m?n?
例1 試用MATLAB計算
F?z??
18?3z?1?4z?2?z?3的部分分式展開。
解 計算部分分式展開的[WTBZ]MATLAB程序如下:
%program10.6-1
num=[18];
den=[183-4-1];
[r,p,k]=residuez(num,den) 程序運行結果為
r=0.36000.24000.4000
p=0.5000-0.3333-0.3333
k=[]
從運行結果中可以看出p(2)=p(3),表示系統有一個二階的重極點,r(2)表示一階極點前的系數,而r(3)就表示二階極點前的系數。對高階重極點,其表示方法是完全類似的,所以該F(z)的部分分式展開為:
0.360.240.4F?z???? 1?0.5z?11?0.3333z?11?0.3333z?12 b0?b1z?1?b2z?2???bmz?mnum?z?F?z????1?2?nden?z?1?a1z?a2z???anz??2 利用MATLAB計算H(z)的零極點與系統特性
如果系統函數H(z)的有理函數表示形式為
那么系統函數的零點和極點可以通過MATLAB函數roots得到,也可用函數tf2zp得到,tf2zp的調用形式為:
[z,p,k]=tf2zp(b,a)
b1zm?b2zm?1???bm?1H?z??a1zn?a2zn?1???an?1
式中,b和a分別為H(z)的分子多項式和分母多項式的系數向量,它的作用是將H(z)的有理函數表示式轉換為零點、極點和增益常數的表示式,即
?z?z1??z?z2???z?zm? H?z??k ?z?p1??z?p2???z?pn?
例2 已知一離散因果LTI系統的系統函數為
z?1?2z?2?z?3H?z?? 1?0.5z?1?0.005z?2?0.3z?3求該系統的零極點。
解 將系統函數改寫為
z2?2z?1H?z??3 z?0.5z2?0.005z?0.3
用tf2zp函數求系統的零極點,程序如下:
%program10.6-2
b=[121];
a=[1-0.5-0.0050.3];
[r,p,k]=tf2zp(b,a) 運行結果為
r=-
1-1
p=0.5198+0.5346i
0.5198-0.5346i
-0.5396
k=1
若要獲得系統函數H(z)的零極點分布圖,可以直接應用zplane函數,其調用形式為: zplane(b,a)式中,b和a分別為H(z)的分子多項式和分母多項式的系數向量。它的作用是在Z平面畫出單位圓、零點和極點。
如果已知系統函數H(z),求系統的單位脈沖響應h[k]和頻率響應H(ejΩ),則可應用impz函數和freqz函數。
例3 已知一離散因果LTI系統的系統函數為
2z?2z?1 H?z??32?1z?0.5z?0.005z?0.3
試畫出系統的零極點分布圖,求系統的單位脈沖響應h[k]和頻率響應H(ejΩ),并判斷系統是否穩定。
解 根據已知的H(z),用zplane函數即可畫出系統的零極點分布圖。利用impz函數和freqz函數求系統的單位脈沖響應和頻率響應時,需要將H(z)改寫成:
z?1?2z?2?z?3H?z?? 1?0.5z?1?0.005z?2?0.3z?3程序如下:
%program10.6-3
b=[121];
a=[1-0.5-0.0050.3];
figure(1);zplane(b,a);
num=[0121];
den=[1-0.5-0.0050.3];
h=impz(num,den);figure(2);stem(h,′.′)xlabel(′k′)title(′ImpulseRespone′)[H,w]=freqz(num,den);figure(3);plot(w/pi,abs(H))xlabel(′Frequency\omega′)title(′MagnitudeRespone′)利用MATLAB計算Z變換
MATLAB的符號數學工具箱提供了計算Z變換的函數ztrans和Z逆變換的函數iztrans,其調用形式為:
F=ztrans(f)
f=iztrans(F)
式中,f為信號的時域表達式的符號對象,F表示信號f的象函數表達式的符號對象。符號對象可以應用函數sym實現,其調用格式為:
S=sym(A)
式中,A為待分析表示式的字符串;S為符號數字或變量。例4 試分別用ztrans函數和iztrans函數求:
(1)f[k]=cos(ak)ε(k)的Z變換;F?z??(2)?1?z?2的Z逆變換。
解(1)求f[k]的Z變換的程序如下:
%program10.6-4(1)
f=sym(′cos(a*k)′);
F=ztrans(f)運行結果為
F=(z-cos(a))*z/(z^2-2*z*cos(a)+1)即
z?z?cos?a?? ??cos?ak???k???2 z?2zcos?a??1(2)求F(z)逆變換的程序為
%program10.6-4(2)
F=sym(′1/(1+z)^2′);
f=iztrans(F)程序運行結果為
f=Delta(n)+(-1)^n*n-(-1)^n 即
?1?kk ??????????1???k??1?kk?1??k??2 ??1?z??
第四篇:信號與系統實驗感想
信號與系統實驗感想
時光飛逝,轉眼間,我們的信號與系統實驗結束了?;厥走@一段時光,收獲了不少,也為這段實驗學習畫上了一個圓滿的句號。在這段時間里,我們遇到了不少的困難,不過有老師與同學們的互相幫助,我們克服千難萬險,總算完成了老師下達的任務。
通過學習并親身體驗這門課程,我覺得這是一門非常有意義的課程,它注重理論聯系實際,平時,我們只是在教室里學習書本上的理論知識,從來沒有實踐過,當我在親身動手開始實踐的時候,我發現在實踐的過程中,會遇到許許多多想不到的問題,但是也正是這些實際問題才能引領我去思考,用所學的知識,一步一步去解決所有問題,最終完成任務。
這幾次實驗的內容: 1)信號的分類與觀察
2)非正旋信號的頻譜分析
2)信號的抽樣與恢復 3)模擬濾波器實驗
首先來說說信號的分類與觀察,在這一試驗中,首先通過信號與系統實驗箱產生各種函數波形,在這其中有正弦信號,指數信號,指數衰減正弦信號。然后將示波器與之連接好,接通電源,通過示波器繪出波形,從而分析其中各個參數的值。通過本次信號我了解到了常用信號的產生方法與之的觀察,分析的方法。并且對示波器,信號與系統實驗箱的使用有了初步的了解與掌握。
在接下來的第2次試驗中,我們由第1次正弦信號變為非正弦周期信號,并且在這一次的試驗中,我們不但要用到示波器,還要學習使用頻譜儀。首先在老師的教導下,我基本掌握了頻譜儀各個旋鈕的功能及其使用方法。最后,用示波器,頻譜儀測量兩種不一樣的方波波形與頻譜顯示圖像,在后期的實驗分析中,與理論值進行比較分析。雖然說這次的實驗內容不是很多,但是我還是學會了不少東西,我了解到了頻譜儀的基本工作原理與正確使用方法,了解到了非正弦周期信號的各種特性。
我們實驗是關于信號的抽樣與恢復,在課堂上,我們從課本上學習了信號的抽樣定理與之如何從抽樣信號恢復連續時間信號的方法,但是從來沒有親手實踐,親自動手產生抽樣信號,和恢復信號和觀察其波形的變化。利用抽樣脈沖把一個連續信號變為離散時間樣值的過程稱為抽樣,抽樣后的信號稱為脈沖調幅(PAM)信號。在滿足抽樣定理條件下,抽樣信號保留了原信號的全部信息,并且從抽樣信號中可以無失真的恢復出原始信號。抽樣定理在通信系統、信息傳輸理論方面占有十分重要的地位。數字通信系統是以此定理作為理論基礎。抽樣過程是模擬信號數字化的第一步,抽樣性能的優劣關系到通信設備整個系統的性能指標。用示波器觀察插孔“抽樣頻率”的輸出,同時測量插孔“抽樣頻率”輸出信號的頻率。通過函數信號發生器模塊產生一頻率為1KHz的正弦信號。用導線將函數信號發生器模塊的輸出端與此模塊的插孔“模擬輸入”端相連。信號采樣的PAM觀察:用示波器觀察插孔“抽樣信號”的輸出,可測量到輸入信號的采樣序列,用示波器比較采樣序列與原始信號的關系,及采樣序列與采樣沖激串之間的關系。在測量過程中注意,由于信號采樣串為高頻脈沖串,由于實際電路的頻響范圍有限在采樣沖激串上會觀察到過沖現象。PAM信號的恢復:用示波器觀察并測量插孔“模擬輸出”端的信號,用示波器比較恢復出的信號與原始信號的關系與差別。改變抽樣頻率重復上述4步(用三種不同的抽樣頻率)。用信號源調出20kHZ的抽樣信號測量其頻譜特性。通過本次實驗,我親手驗證了信號的抽樣定理,和如何恢復抽樣信號,并且在這其中了解到了再恢復信號的同時,信號的幅度有了大幅度的衰減,這些我們只有通過實驗才能觀察得到。
第4個實驗是關于模擬濾波器的實驗,其實有課本的基礎知識可以知道濾波器是對輸入信號的頻率具有選擇性的一個二端口網絡,它允許某些基本頻率(通常是某個頻帶范圍)的信號通過,而其它頻率的信號受到衰減或抑制,這些網絡可以是由RLC元件或RC元件構成的無源濾波器,也可以是由RC元件和有源器件構成有源濾波器。根據幅頻特性所表示的通過或阻止信號頻率范圍的不同,濾波器可分為低通濾波器(LPF)、高通濾波器(HPF)、帶通濾波器(BPF)和帶阻濾波器(BSF)四種。我們把能夠通過的信號頻率范圍定義為通帶,把阻止通過或衰減的信號頻率定義為阻帶。而通帶與阻帶的分界點的頻率fc稱為截止頻率或轉折頻率。在通過示波器繪制各種濾波器的圖形的時候,我親眼看到了各種濾波器的特性。在這次的試驗中,我在課本上學到的知識得到了充分的利用,并且再親手實踐又對各種概念有了更加深刻的認識。學會了如何用信號源與示波器測量濾波器的頻響特性。
經過一學期的大學信號與系統實驗的學習讓 受益菲淺。在大學信號與系統實驗課即將結束之時,對在這幾次試驗來的學習進行了總結,總結這4次實驗來的收獲與不足。取之長、補之短,在今后的學習和工作中有所受用。
開始做實驗的時候,由于自己的理論知識基礎不好,在實驗過程遇到了許多的難題,也使我感到理論知識的重要性。但是我并沒有放棄。發現問題,自己看書,獨立思考,最終解決問題,從而也就加深我對課本理論知識的理解,達到了很好的效果。
實驗中我學會了示波器、頻譜儀、函數發生器的使用方法,各種函數的波形與頻譜特性、、、、、。實驗過程中培養了我在實踐中研究問題,分析問題和解決問題的能力以及培養了良好的工程素質和科學道德,例如團隊精神、交流能力、獨立思考、測試前沿信息的捕獲能力等;提高了自己動手能力,培養理論聯系實際的作風,增強創新意識。
在這幾次大學信號與系統實驗課的學習中,讓我受益頗多。1.信號與系統實驗讓我養成了課前預習的好習慣。一直以來就沒能養成課前預習的好習慣(雖然一直認為課前預習是很重要的),但經過這一年,讓我深深的懂得課前預習的重要。只有在課前進行了認真的預習,才能在課上更好的學習,收獲的更多、掌握的更多。2.信號與系統實驗培養了我的動手能力?!皩嶒灳褪菫榱俗屇銊邮肿?,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的東西。”現在,大學生的動手能力越來越被人們重視,大學信號與系統實驗正好為大學生提供了這一平臺。每次試驗無論哪一方面都親自去做,不放棄每次鍛煉的機會。經過這4次的鍛煉,讓我的動手能力有了明顯的提高。
3、與系統實驗讓 在探索中求得真知。那些偉大的科學家之所以偉大就是他們利用實驗證明了他們的偉大。實驗是檢驗理論正確與否的試金石。為了要使你的理論被人接受,你必須用事實(實驗)來證明,讓那些懷疑的人啞口無言。但是對于一個知識尚淺、探索能力還不夠的人來說,這些探索也非一件易事。大學物理實驗都是一些經典的給人類帶來了難以想象的便利與財富。對于這些實驗,在探索中學習、在模仿中理解、在實踐中掌握。大學物理實驗讓 慢慢開始“摸著石頭過河”。學習就是為了能自 學習,這正是實驗課的核心,它讓我在探索、自我學習中獲得知識。4.信號與系統實驗教會了 處理數據的能力。實驗就有數據,有數據就得處理,這些數據處理的是否得當將直接影響你的實驗成功與否。
經過這幾次試驗的大學信號與系統實驗課的學習,讓我收獲多多。但在這中間,也發現了 存在的很多不足。我的動手能力好有待提高,當有些實驗需要很強的動手能力時 還不能從容應對; 的探索方式還有待改善,當面對一些復雜的實驗時 還不能很快很好的完成; 的數據處理能力還得提高,當眼前擺著一大堆復雜數據時 處理的方式及能力還不足,不能用最佳的處理手段使實驗誤差減小到最小程度??
在往常的學習生活中,我只是會學習書本上的知識,從來沒有動手實踐過,就是有幾個實習我們也大都注重觀察的方面,比較注重理論性,而較少注重我們的動手鍛煉。而這一次的實驗所講,沒有多少東西要我們去想,更多的是要我們去做,好多東西看起來十分簡單,沒有親自去做它,你就不會懂理論與實踐是有很大區別的,看一個東西簡單,但它在實際操作中就是有許多要注意的地方,有些東西也與你的想象不一樣,我們這次的實驗就是要我們跨過這道實際和理論之間的鴻溝。不過,通過這個實驗我們也發現有些事看似實易,在以前我是不敢想象自己可以獨立完成的,不過,這次實驗給了我這樣的機會,現在我可以與同伴合作做出。
對自己的動手能力是個很大的鍛煉。實踐出真知,縱觀古今,所有發明創造無一不是在實踐中得到檢驗的。沒有足夠的動手能力,就奢談在未來的科研尤其是實驗研究中有所成就。在實習中,我鍛煉了自己動手技巧,提高了自己解決問題的能力。遇到的種種問題,但是我還是完成了任務。
我很感謝老師對我們的細心指導,從他那里我學會了很多書本上學不到的東西,教我們怎樣把理論與實際操作更好的聯系起來,這些東西無論是在以后的工作還是生活中都會對我起到很大的幫助。
信號與系統實驗短暫,但卻給我以后的道路指出一條明路,那就是思考著做事,事半功倍,更重要的是,做事的心態,也可以得到磨練,可以改變很多不良的習慣。
實驗這幾次的確有點累,不過也正好讓我們養成了一種良好的作息習慣,它讓我們更充實,更豐富,這就是實驗收獲吧!但愿有更多的收獲伴著我,走向未知的將來。
總之,大學信號與系統實驗課讓我獲得很多,有很多書本上學不到的東西,同時也讓我發現了自身的不足。在實驗課上學得的,將發揮到其它中去,也將在今后的學習和工作生活中不斷強化、完善;在此間發現的不足,將努力改善,不斷提高,克服各種障礙。在今后的學習、工作中更加努力的學習,參與實踐活動,培養自己的動手能力,養成科學嚴謹的人生態度。
第五篇:信號與系統實驗總結
信號與系統實驗心得體會
為期四周的信號與系統測試實驗結束了,細細品味起來每一次在順利完成實驗任務的同時,又都伴隨著開心與愉快的心情,趙老師的幽默給整個原本會乏味的實驗課帶來了許多生機與歡樂。
現對這四周的實驗做一下總結: 統觀來說,信號與系統是通信工程、電子工程、自動控制、空間技術等專業的一門重要的基礎課,由于該課程核心的基本概念、基本理論和分析方法都很重要,為了使我們加深理解深入掌握基本理論和分析方法以及使抽象的概念和理論形象化,具體化,在信號與系統課開設不久后又開設了信號與系統實驗課。
這四次實驗的實驗目的及具體內容如下:
實驗一:信號的分類與觀察。本次實驗的目的是觀察常用信號的波形特點及產生方法,學會使用示波器對常用信號波形的參數的測量。實驗過程中我們對正弦信號、指數信號及指數衰減信號進行了觀察和測量。示波器是測量信號參數的重要元件,之前各種試驗中我們對示波器也有一定接觸,而這次趙老師詳細的講解使我更清楚的掌握了示波器的使用,同時也為以后其它工具的使用有了理論基礎。
第一次做信號與系統的實驗,讓我明白了實驗前的準備工作相當重要,預習是必不可少的,雖然我們都要求寫預習報告,但是預習的目的并不簡簡單單是完成報告,真正的良好預習效果是讓我們明確實驗目的與實驗內容,掌握實驗步驟來達到在實驗中得心應手的目的。而實驗后的數據處理也并不是一件很輕松地事,通過實際的實驗結果與理論值相比較,誤差分析與實驗總結,讓我們及時明白實驗中可能出現的錯誤以及減小實驗誤差的措施,減小了以后實驗出現差錯的可能性,提高了實驗效率。第一次實驗結束后,我比較形象直觀的觀察到了幾種常見波形的特點并了解了計算它表達式的方法。更重要的是,知道了信號與系統實驗的實驗過程,為接下來的幾次實驗積累了更多經驗。
實驗二:非正弦周期信號的頻譜分析。這次實驗的目的是掌握頻譜儀的基本工作原理與正確使用的方法;掌握非正弦周期信號的測試方法;觀察非正弦周期信號頻譜的離散型、諧波性、收斂性。頻譜儀對于我們來說是一種全新的儀器,使用之前必要認真聽它的使用講解,才能夠使接下來的實驗順利進行。實驗過程中,我們畫出了不同占空比的方波信號的波形及頻譜顯示圖像,通過對這些非正弦周期信號頻譜的圖像分析,與理論值進行比較,更深刻的理解了方波信號頻譜的離散型與諧波性,從而更好的理解傅里葉變換的意義,任何一個信號都可以分解為無數多個正弦信號的疊加,信號的頻譜分析個正弦信號的幅度的相對大小,也即頻譜密度的概念。
實驗三:信號的抽樣與恢復。本實驗的主要目的是驗證抽樣定理。實驗中先對正弦信號進行采樣,然后用示波器比較恢復出的信號與原始信號的關系與差別。信號的抽樣與恢復的實驗讓我更深入理解了信號從抽樣到恢復的變化過程,和奈奎斯特抽樣定理得以實現的現實意義。一個頻域受限的信號m(t),如果它的最高頻率是fh,則可以唯一的由頻率等于或大于2fh的樣值序列所決定,否則,頻域發生重疊,信號將不能無失真恢復。而且,此次實驗過程中,是非常需要耐心和細心的,信號的抽樣與恢復過程中,抽樣信號只在某一固定頻率穩定,這就要求我們要有耐心和細心調節到這一頻率來觀察實驗結果。實驗是一個很細致的過程,實驗中任一微小的變化,都可能引起實驗結果的巨大變化,這就要求我們實驗者要有嚴謹的態度和求實精神,最終能夠很出色的完成實驗,達到實驗預期的目的,得到真實的結果。
實驗四:模擬濾波器實驗。濾波器實驗的目的是了解巴特沃茲低通濾波器和切比雪夫低通濾波器的特點并學會用信號源于示波器測量濾波器的頻響特性。由于我們并沒有完全掌握濾波器的原理等知識,所以實驗中我們僅僅測量了濾波器的頻響特性,并畫出了同類型的無源和有源濾波器的幅頻特性。通過對圖像的繪制以及分析,我們切實感受到了高通濾波器與低通濾波器的濾波特點。以前都是理論分析,一堆堆的公式堆積并不能讓我形象地感受到它們實際工作的原理與特性等。而且通過實驗分析,我更能感受到理論是源于實際的,任何新理論的發現都是以實踐為基礎的,我們應該重視實驗重視理論與實驗的結合,培養我們的創新精神。同時,培養嚴謹的實驗作風和態度。任何一個方面的鍛煉都可以培養我們的能力,塑造我們的品格,這對我們以后的學習和工作都有重要的意義。
信號與系統的實驗不同于大物實驗和電子電路實驗,它是由多人合作完成的實驗。在為數不多的幾次實驗中,我深深感受到了團隊合作在實驗中的重要性。兩個人對實驗的共同理解是實驗高效誤差小完成的基礎。經過這些實驗,我們對信號的性質、信號的調制解調、頻譜等內容有了更加深刻直觀的認識,實驗中同學們互幫互助,增進了同學們之間的合作與交流,加深了同學們之間的友誼。而且,通過趙老師的風趣幽默深入淺出的講解,我們鞏固了信號與系統課上學習的基本知識。更濃厚了對信號與系統這一門學科的興趣。實驗后對實驗報告的處理,我們完善了自己學習中知識的漏洞,而且也提高了繪圖能力,了解了如何寫一份完整的實驗報告。老師的批改更能幫助自己更好地意識到自己的錯誤,讓自己及時改正,從而得到提高。非常感謝信號與系統實驗的老師——趙老師,帶給我一份美好的實驗回憶,教會了我很多,不簡簡單單的是實驗方面的,在對待學習上也深有體會,我也會好好學習信號與系統這門學科的理論基礎知識,為將來打好堅實的基礎??!