实验二频谱分析实验.doc

通信原理实验报告姓名学号专业年级电子信息工程实验题目频谱分析实验实验目的1.通过对输入模拟信号频谱的观察和分析，加深对傅里叶变换和信号频率特性的理解。 2.掌握频谱分析模块的使用方法。实验内容1.将信号源输出的模拟信号输入本模块，观察其频谱。 2.将其它模块输出的模拟信号输入本模块，观察其频谱。 实验器材1.频谱分析模块 2.信号源模块 3.其它功能模块 4.20MHz 双踪示波器一台 5.连接线若干实验原理本实验箱中，模拟信号从 S-IN 输入，经过低通滤波以后，通过用拨码开关 SW01 进行选择的通道（拨码开关有 4 位，分别对应最高截止频率为 1K，10K，100K，1M 的低通滤波器），经 10 位 A/D 转换器 U06（TLC876C）对经预处理后的模拟信号进行 A/D 转换（通过用拨码开关 SW02 选择合适的采样率，具体采样率选择详情见实验步骤 4），然后将数字信号传送到 U01TMS320VC5402）进行处理。最后把处理后的信号经两片8 位 D/A 转换器 U09（AD7524）、U10（AD7524）进行 D/A 转换以后分成 X 轴信号和 Y 轴信号输出到示波器上进行频谱观察。实验电路工作原理框图如下所示：实验步骤1.将信号源模块和频谱分析模块小心地固定在主机箱上，确保电源接触良好。2.插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下信号源模块上的开关POWER1、POWER2和频谱分析模块上的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光，各模块开始工作。3.用连接线连接信号源模块中信号输出点“32KHz正弦波”及频谱分析模块中信号输入点，调节输入增益调节电位器P01调节输入增益，使输入信号的峰峰值测试点为3V左右。设置拨码开关SW01进行选择低通滤波的通道（拨码开关有4位，分别对应最高截止频率为1K，10K，100K，1M的输入信号），此时可拨为0010。设置拨码开关SW02，选择合适的采样频率。拨码开关的状态与其对应的采样频率如下表所示：SW02状态00000001001000110100010101100111采样频率f4k11.2k18.4k25.6k32.8k40k112k184kSW02状态10001001101010111100110111101111采样频率f256k328k400k1120k1840k2560k3280k4000k例如：如果输入32K正弦信号，根据奈氏定理，采样频率不能低于64K。由表3-1可查得，应该采用112K的采样频率，即K2拨码开关应该设置在0110状态。如果输入32K方波，由于其谐波成分比较多，在选择采样频率时，则要根据其7次谐波或9次谐波（或更高）的频率（分别是224K和288K）作为采样频率的选择参考频率。当然，如果只须观察方波的3次谐波而忽略3次以后的谐波，则可用3次谐波的频率作为采样频率选择的参考频率。示波器选用X-Y模式，分别调节电位器“X增益调节”（P02），“Y增益调节”（P03），改变信号输出增益，使示波器上显示的波形清晰且幅度适中，即可进行观察。4.改变输入频谱分析模块的模拟信号，重复上述观察。实验结果及分析1.32KHz正弦波的频谱 2.64KHz正弦波的频谱 3.1KHz三角波的频谱 4.1KHz锯齿波的频谱 5.32KHz方波的频谱分析：不同频率的正弦波输入本模块后，其输出频谱不同，滤波器选择了最高截止频率为100KHz的低通滤波器，而输入信号为32K