信卷积实验报告

1、信号与系统实验报告学院：电子信息与电气工程学院班级：13 级电信1班学号：20131060104姓名： 李重阳实验三 信号卷积实验一、实验目的1、理解卷积的概念及物理意义；2、通过实验的方法加深对卷积运算的图解方法及结果的理解。二、实验原理说明卷积积分的物理意义是将信号分解为冲激信号之和，借助系统的冲激响应， 求解系统对任意激励信号的零状态响应。设系统的激励信号为x（t ），冲激响应为 h（ t ），则系统的零状态响应为 y t x t *h t = x t h t d 。1、两个矩形脉冲信号的卷积过程两信号 x（t ）与 h（t ）都为矩形脉冲信号，如图 3-1 所示。下面由图解的方 法（图

2、 3-1 ）给出两个信号的卷积过程和结果，以便与实验结果进行比较。图 3-1 两矩形脉冲的卷积积分的运算过程与结果 2、矩形脉冲信号与锯齿波信号的卷积信号 f1 （t ）为矩形脉冲信号， f2 （t ）为锯齿波信号，如图 3-2 所示。根 据卷积积分的运算方法得到fl （t ）和f2 （t ）的卷积积分结果f （t）,如图3-2 （ c ）所示。图 3-2 矩形脉冲信号与锯齿脉冲信号的卷积积分的结果3、本实验进行的卷积运算的实现方法在本实验装置中采用了 DSP数字信号处理芯片，因此在处理模拟信号的卷积 积分运算时， 是先通过 A/D 转换器把模拟信号转换为数字信号， 利用所编写的相 应程序控制

3、DSP芯片实现数字信号的卷积运算，再把运算结果通过D/A转换为模 拟信号输出。 结果与模拟信号的直接运算结果是一致的。 数字信号处理系统逐步 和完全取代模拟信号处理系统是科学技术发展的必然趋势。 图 3-3 为信号卷积的 流程图。图 3-3 信号卷积的流程图三、实验内容1、检测矩形脉冲信号的自卷积结果。用双踪示波器同时观察输入信号和卷积后的输出信号，把输入信号的幅度峰 峰值调节为4V,再调节输入信号的频率或占空比使输入信号的时间宽度满足表 中的要求，观察输出信号有何变化，判断卷积的结果是否正确，并记录表 3-1 。实验步骤如下： 将函数发生器的SW702置于“方波”上。 连接函数发生器H701

4、与数字滤波器的PB01,在TPB01上可观察到输入波 形。将示波器接在TPB01上观测输入波形，并调节函数发生器模块上的频率旋钮 与幅度旋钮，使信号频率为1KHz幅度为4V。（注意：输入波形的频率幅度要在 H701与 PB01连接后，在TPB01上测试。） 将红色拨动开关SWB0倜整为“ 0001”。 按下复位键 S1。 将示波器的CH1接于TP901; CH2接于TP903可分别观察到输入信号的波 形与卷积后的输出信号的波形。表3-1输入信号卷积后的输出信号输入信号fl（t）输出信号f2（t）输出信号fl(t)*f2 (t)脉冲宽度（m91脉冲宽度（m90.5脉冲宽度（m90.25形应一致，

5、最后在TP903 （卷积输出测量点）上应可观测到一个三角波。2、信号与系统卷积实验原理及步骤： 同上（矩形脉冲信号自卷积实验） 同上（矩形脉冲信号自卷积实验） 将红色拨动开关SWB0倜整为“ 0010” 按下复位键S1。 将示波器的CH1接于TP901; CH2接于TP902,首先观测两个卷积信号, TP901上测得的是激励信号；TP902测得的是系统信号（本实验中系统信号用的 锯齿波信号）。再用示波器的CH2测TP903可观测到卷积后的输出信号的波形。表3-2输入信号和卷积后的输出信号输入信号f2（t）锯齿波输出信号fl （t）或f2（t）f1（t）脉冲宽度（ms）1脉冲宽度（ms）0.5脉冲宽度（ms）0.25四、实验报告要求1、要求记录各实验数据填写表3-1。2、按要求记录各实验数据填写表 3-