云南师大物理与电子信息学院.doc

云南师大物理与电子信息学院应用电子技术教育（师范类）专业 课程教学大纲【课程名称】 信号与系统实验【英文名称】 Signal and System Experiment【课程编码】 09C005050【课程类别】专业主干课【课 时】 32学时【学 分】 1学分 【课程性质、目标和要求】（课程性质）本课程是电子信息科学与技术专业的专业基础课程；是信号与系统理论课程配套的一门实验课。（教学目的）信号与系统课程实验是为了配合信号与系统理论教学而开设的，它是以信号特性和处理等工程问题为背景，经数学抽象及理论概括而形成的专业基础课程实验。 （教学要求）熟悉线性时不变系统的传输、处理的基本理论和基本分析方法，掌握信号分析，线性系统的基本特性及分析线性系统的基本方法，进一步提高学生分析问题与实践技能的能力，培养整理实验数据和分析实验结果的能力，学会信号的波形、信号的频谱和系统频率特性曲线的绘制，学会简单线性系统的分析与设计，写出符合要求的实验报告，加深理解与巩固理论教学知识，为网络理论、通信理论，信号处理与信号检测等学科打下必要的基础。【教学时间安排】本课程计1学分，32学时，学时分配如下：序号 实验内容实验类型课时备注1函数信号发生器验证22常用信号分类与观察验证23零输入响应零状态响应验证24信号分解与合成验证25信号的采样与恢复验证26无失真传输系统验证27模拟滤波器的分析验证28二阶网络函数的模拟验证29二阶系统特性测量验证210二阶系统状态轨迹的分析验证211AM振幅调制与解调验证212FDM频分复用传输系统验证213一阶、二阶系统的幅频特性测试（综合设计实验1）综合614系统稳定性分析（综合设计实验2）综合6【实验内容重点】一、（实验1 函数信号发生器）1、实验目的要求（1）了解函数信号发生器的操作方法。（2）了解单片多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点。（3）熟悉信号与系统实验箱信号产生的方法。2、实验主要内容（1）用示波器观察输出的三种波形。（2）调其中电位器、拨位开关，观察三种波形的变化，了解其中的一些极限值。3、实验仪器设备（1）20MHz双踪示波器一台。（2）信号与系统实验箱一台。二、（实验2 常用信号分类与观察）1、实验目的要求（1）了解单片机产生低频信号源（2）观察常用信号的波形特点及产生方法。（3）学会使用示波器对常用波形参数的测量。2、实验主要内容（1）信号的种类相当的多，这里列出了几种典型的信号，便于观察。（2）这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。3、实验仪器设备（1）、20MHz双踪示波器一台。（2）信号与系统实验箱一台。三、（实验3 零输入响应零状态响应）1、实验目的要求（1）观察电路的零输入响应，了解系统零输入响应的过程，并与理论计算的结果进行比较。（2）观察电路的零状态响应，了解系统零状态响应的过程，并与理论计算的结果进行比较。2、实验主要内容（1）观察零输入响应的过程。（2）观察零状态响应的过程。3、实验仪器设备（1）20MHz双踪示波器一台。（2）信号与系统实验箱一台。（3）系统时域与频域分析模块一块。四、（实验4 信号分解与合成）1、实验目的要求（1）观察信号的分解。（2）掌握带通滤波器的有关特性测试方法。（3）观测基波和其谐波的合成。 2、实验主要内容（1）观察信号分解的过程及信号中所包含的各次谐波。（2）观察由各次谐波合成的信号。3、实验仪器设备（1）20MHz双踪示波器一台。（2）信号与系统实验箱一台。（3）电信号分解与合成模块一块。五、（实验5 信号的采样与恢复）1、实验目的要求（1）了解信号的采样方法与过程以及信号恢复的方法。（2）验证抽样定理。2、实验主要内容（1）观察抽样脉冲、抽样信号、抽样恢复信号。（2）观察抽样过程中，发生混叠和非混叠时的波形。3、实验仪器设备（1）20MHz双踪示波器一台。（2）信号与系统实验箱一台。（3）系统时域与频域分析模块一块。六、（实验6 无失真传输系统）1、实验目的要求（1）了解无失真传输的概念。（2）了解无失真传输的条件。2、实验主要内容（1）观察信号在失真系统中的波形。（2）观察信号在无失真系统中的波形。3、实验仪器设备（1）20MHz双踪示波器一台。（2）信号与系统实验箱一台。（3）系统频域与复域分析模块一块。七、（实验7 模拟滤波器的分析）1、实验目的要求（1）了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性。（2）对比研究无源和有源滤波器的滤波特性。（3）学会列写无源和有源滤波器网络函数的方法。（4）比较不同阶数滤波器的滤波效果。（5）比较巴特沃斯和切比雪夫滤波器的异同。2、实验主要内容（1）用函数信号发生器中正弦信号观察各滤波器的幅频特性。（2）用扫频源观察各滤波器的幅频特性。3、实验仪器设备（1）20MHz双踪示波器一台。（2）信号与系统实验箱一台。（3）系统频域与复域分析模块一块。八、（实验8 二阶网络函数的模拟）1、实验目的要求（1）掌握求解系统响应的一种方法模拟解法。（2）研究系统参数变化对响应的影响。2、实验主要内容（1）分析建立的二阶网络函数。（2）结合时域解，观察系统的阶跃响应的时域波形。3、实验仪器设备（1）20MHz双踪示波器一台。（2）号与系统实验箱一台。（3）二阶系统分析模块一块。九、（实验9 二阶系统特性测量）1、实验目的要求（1）掌握二阶网络的构成方法。（2）掌握二阶网络的系统响应特性。（3）了解二阶网络波特图的测量方法。2、实验主要内容（1）通过阶跃信号观察其阶跃响应。（2）通过正弦信号观察系统的幅频特性，学会绘制波特图。3、实验仪器设备（1）20MHz双踪示波器一台。（2）信号与系统实验箱一台。（3）二阶系统分析模块一块。十、（实验10 二阶系统状态轨迹的分析）1、实验目的要求（1）观察RLC电路的状态轨迹。（2）掌握一种同时观察两个无公共接地端信号的方法。2、实验主要内容 用李沙育图观察两状态变化的状态空间。3、实验仪器设备（1）20MHz双踪示波器一台。（2）信号与系统实验箱一台。（3）二阶系统分析模块一块。十一、（实验11 AM振幅调制与解调）1、实验目的要求（1）掌握AM调制器的组成。（1）掌握非相干AM（检波）解调器的原理。2、实验主要内容（1）观察常规双边带调幅的波形。（2）观察常规双边带解调的波形。3、实验仪器设备（1）20MHz双踪示波器一台。（2）信号与系统实验箱一台。（3）AM振幅调制与解调实验模块一块。十二、（实验12 FDM频分复用传输系统）1、实验目的要求（1）掌握FDM复用的基本原理。（2）掌握FDM解复用的常用方法。2、实验主要内容（1）观察复用信号的波形。（2）观察解复用信号的波形。（3）观察调制信号与解调信号的波形。3、实验仪器设备（1）20MHz双踪示波器一台。（2）信号与系统实验箱一台。（3）FDM频分复用传输系统模块一块。十三、（实验13 一阶、二阶系统的幅频特性测试（综合设计实验1）1、实验目的要求（1）学会利用一些基本运算单元，搭建一些简单的实验系统。（2）学会测试系统的频率响应的方法。（3）了解二阶系统的阶跃响应特性。（4）学会对其零状态响应和零输入响应进行分析。2、实验主要内容（1）了解一些基本运算单元（2）根据要求搭建一阶、二阶实验系统。（3）测试一阶、二阶系统的幅频特性和阶跃响应。3、实验仪器设备（1）20MHz双踪示波器一台。（2）信号与系统实验箱一台。（3）线性系统综合实验模块一块。十四、（实验14 系统稳定性分析（综合设计实验2）1、实验目的要求（1）熟悉系统稳定的概念和条件。（2）熟悉判别系统稳定性的Routh判据。（3）了解系统函数零、极点分布对系统时域影响。2、实验主要内容（1）当系统的极点在S平面的左平面时，观察系统稳定时的波形。（2）当系统的极点在S平面的右平面时，观察系统非稳定时的波形。3、实验仪器设备（1）20MHz双踪示波器一台。（2）信号与系统实验箱一台。（3）线性系统综合实验模块一块。【成绩考核方式】1、成绩评定总则60%+40%=100%以百分制计算总成绩，其中平时成绩占60%，期末考试占40%。总成绩满分100分，60分即可获得该课程学分。2、平时成绩评定60%实验前的预习，实验时的考勤，实验中的操作，实验后的报告。3、期末考核评定40%期末实验考试【教材与参考书目】指定教材：自编. 信号与系统实验讲义. 云师