2022年2022年连续系统的幅频特性测量 .pdf

电 子 科 技 大 学实验报告学生姓名：彭淼学 号：2903101008 指导教师：魏芳伟一、实验室名称：信号与系统实验室二、实验项目名称：连续系统的幅频特性测量三、实验原理：正弦波信号)cos()(0tAtx输入连续 LTI 系统，输出)(ty仍为正弦波信号。图 3.3-1 信号输入连续 LTI 系统图 3.3-1 中，)(cos()()(000jHtjHAty)通过测量输入)(tx、输出)(ty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0处的测量值)(0jH。改变0可以测出不同频率处的系统幅频特性。四、实验目的：使学生对系统的频率特性有深入了解。五、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六、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、计算机串口连接线七、实验步骤：实验内容（一）、低通滤波器的幅频特性测量1、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。)( jH)(tx)(ty名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 2、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图 3.3-2 所示。点击 SSP软件界面上的 接受输入数据 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 3.3-1。3、按图 3.3-3 的模块连线示意图连接各模块。4、点击 SSP 软件界面上的“接受输出数据”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 轴的分辨率可得到如图3.3-4 所示的实验结果。将输出正弦波的幅度值(Vpp/2, Vpp 为峰-峰值)记录于表 3.3-1。5、重复步骤 14，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3.3-1。实验内容（二）、带通滤波器的幅频特性测量重复实验内容（一）的实验步骤15。注意在第 3 步按图 3.3-5 的模块连线。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3.3-2。八、实验数据及结果分析：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思考问题：（1）将表 3.3-1、3.3-2 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？Matlab 程序源代码：n=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;x=0.76 0.75 0.72 0.66 0.62 0.56 0.47 0.39 0.34 0.29 0.22 0.18 0.16 0.13;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）2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01输出幅度（v）1.52 1.51 1.46 1.32 1.24 1.13 0.95 0.79 0.69 0.58 0.44 0.36 0.31 0.25 输出 /输入幅度比值 H 0.76 0.75 0.72 0.66 0.62 0.56 0.47 0.39 0.34 0.29 0.22 0.18 0.16 0.13 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）2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01输出幅度 （v）0.04 0.09 0.92 1.82 1.55 1.26 1.06 0.87 0.72 0.61 0.45 0.38 0.31 0.26 输出 /输入幅度比值 H 0.02 0.04 0.46 0.90 0.77 0.63 0.53 0.43 0.36 0.30 0.22 0.19 0.16 0.13 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - y=0.02 0.04 0.46 0.90 0.77 0.63 0.53 0.43 0.36 0.30 0.22 0.19 0.16 0.13;xx=0:0.01:5;a=spline(n,x,xx);b=spline(n,y,xx);plot(n,x,g*,xx,a,n,y,ko,xx,b);xlabel(Frequence/kHz);ylabel(H);title(-*-低通滤波器 -o-带通滤波器 )输出图像：两者不同之处在于：低通滤波器在较低频率时能保证输入信号的较真输出；带通滤波器在特定频率范围内时能保证输入信号的较真输出。（2）为什么实验（二）中，低通滤波器与高通滤波器串联会得到带通滤波器？两者串联时，低通滤波器和高通滤波器分别过滤掉频率较低和频率较高的信号，保留了中间频率的信号，所以相当于带通滤波器。九、实验结论：1、低通滤波器可以让低于某特定频率的信号通过。2、带通滤波器可以让某特定频带范围的信号通过。十、总结及心得体会： （略）十一、对本实验过程及方法、手段的改进建议：（略）报告评分：指导教师签字：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -