2022年信号与系统实验 .pdf

实验十四矩形脉冲信号的合成一、实验目的1、进一步了解波形分解与合成原理2、进一步掌握用傅里叶级数进行谐波分析的方法3、观察矩形脉冲信号分解出的各谐波分量可以通过叠加合成出原矩形脉冲信号。二、实验仪器信号与系统实验箱1 台双踪示波器1 台三、实验原理实验原理部分参考实验13 中，矩形脉冲信号的分解。矩形脉冲信号通过8 路滤波器输出的各次谐波分量，DSP 把每次谐波的值相加从TP408输出，哪一次或几次谐波叠加是通过开关S401-S408 的状态决定（闭合为加）。则分解前的原始信号（观测TP409）和合成后的信号应该相同。电路中用8 个开关分别控制各路滤波器输出的谐波是否参加信号合成，把开关S408 闭合，则基波参于信号的合成。把开关S407 闭合，则二次谐波参于信号的合成，依此类推，若 8 个开关都闭合，则各次谐波全部参于信号合成。另外可以选择多种组合进行波形合成，例如可选择基波和三次谐波的合成、可选择基波、三次谐波和五次谐波的合成，等等。四、实验内容此实验中，首先应把拨动开关SW601 调整为“0101”状态，并在需要时按下复位键开关 S601。1、连接信号源P303端 与“主机接口与二次开发区”模块上的P401。2、调节信号源上相应的旋钮，使TP409 处的信号是频率约为500Hz 的方波（占空比调为 50%）。3、用示波器观察测试点“TP401TP408”处各次谐波以及高次谐波的波形（应与实验十三中信号分解的各次波形相同，若谐波有失真，请调节信号源上幅度调节旋钮W302，使占空比为50%）。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 -4、示波器接TP408，把开关S401S407 拨至“OFF”,S408 拨至“ON”,观察基波的波形，并与TP401 处信号进行比较。5、把开关S401S406 拨至“OFF”,S407 与 S408 拨至“ON”，在 TP408 处观察一次与二次谐波的合成波形（由于方波分解后偶次谐波都为零，合成后应仍是基波的波形）。6、依此类推，按表14-1 调节开关S401S408，观察各波形的合成情况，并记录实验结果。若实验中观察到的各次谐波不稳定，请调节示波器的“释抑”旋钮或“扫描微调”使波形稳定。表 14-1 矩形脉冲信号的各次谐波之间的合成波形合成要求合成后的波形基波与三次谐波合成三次与五次谐波合成基波与五次谐波合成基波、三次与五次谐波合成所有谐波的合成没有二次谐波的其他谐波合成名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 3 页 -没有五次谐波的其他谐波合成没有八次以上高次谐波的其他谐波合成五、实验报告要求1、据示波器上的显示结果，画图填写表14-1。2、矩形脉冲信号为例，总结周期信号的分解与合成原理。六思考题方波信号在哪些谐波分量上幅度为零？请画出基波信号频率为2KHz的方波信号的频谱图（取最高频率点为10 次谐波）。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 -