信号处理实验报告

1、 信号处理实验报告实验一、RLC串联谐振电路选频特性与信号分解一、 实验目的1、 进一步掌握信号分解的方法2、 熟悉RLC串联谐振电路的选频特性二、 实验数据记录及整理1、 用示波器观察各次谐波的频率与幅值基波二次谐波三次谐波四次谐波五次谐波六次谐波七次谐波频率（KHz）2.8335.648.50411.2914.1818.619.85幅值（mV）3340400920220416182216分析：1、3、5、7次谐波的频率比刚好满足1：3：5：7；但是幅值比有一定的误差，可能是由于幅值读数时的偶然误差较大或者是信号噪声的干扰。而2、4、6次谐波的幅度较小，可近似看为零，所以实验结果符合理论关系

2、。2、观察李萨如图-Nx/Ny1/11/31/51/73/53/75/7fY/fX2.833/2.8332.833/8.5042.833/14.1802.833/19.8508.504/14.1808.504/19.85014.180/19.850图形分析：根据实验结果可以看出，李萨如图基本符合理论要求。3、不同阶次谐波的损耗电阻的测量f8.163.3243.733f8.240.92238.75f8.160.44526.367f8.160.2321025.17损耗电阻公式：，其中，根据实验结果可以看出显著不同。三、 思考题a在RLC 电路中，若改变电阻R1使电路的Q变化，那么串联谐振电路的选频

3、效应有什么变化，并说明Q的物理意义。解：R上升，则Q越小，电路通频带越宽，选频特性越差。Q即是电路中容抗（或感抗）与阻抗的比值。（Q=C(或L)/R）b证明在方波的合成过程中，方波的振幅与基频的振幅之比为1: (4 /)。解：考虑傅里叶分解，由该式很容易看出方波的振幅与基频的振幅之比为1: (4 /)。c简述李萨如图形的主要用途。解：主要用于观察两个输入信号的相互关系。四、 实验总结分析比较RLC 串联谐振电路和有源带通滤波器的选频特性有何区别。答： RLC串联谐振电路的选频特性是由谐振频率w0决定中心位置，由品质因子Q决定频带宽；而源带通滤波器选频主要受参数R、C的影响。实验二、周期信号的分

4、解与合成一、 实验目的（1）了解常用周期信号的傅里叶级数表示，掌握用串联谐振电路和带通滤波器选频电路组成的滤波电路，以构筑周期电信号谐波的分解电路。（2）学习用加法器实现对各次谐波信号的叠加。二、实验数据整理与分析1、分解后各谐波的频率和幅值全波方波幅值（V）直流分量DC 4.640.25基波 0.1319.20二次谐波 5.280.91三次谐波 0.446.56四次谐波 1.141.92五次谐波0.153.78六次谐波0.561.11频率（Hz）直流分量DC050.00基波99.6849.98二次谐波99.98100.00三次谐波99.94149.90四次谐波199.6150.48五次谐波3

5、00.00249.48六次谐波299.90250.402、 谐波合成（1） 不加5次以上谐波全波方波幅值(V)4.96v19.00v频率(Hz)100Hz49.99Hz图形（2） 加5次谐波全波方波幅值(V)4.88v16.80v频率(Hz)99.98Hz49.98Hz图形方波的分解：基波+三次谐波：基波+三次谐波+五次谐波：理论合成波形与实际观察到波形存在误差的可能原因：测量时存在的偶然误差，加法器叠加时误差的放大，噪声的干扰等三、思考题什么样的周期性函数没有直流分量和余弦项。答：由知，要想没有直流分量和余弦项，需要，都恒为零，即为奇函数。实验三、BPF 带通滤波器幅频特性的研究一、 实验目

6、的了解带通滤波器的工作原理和幅频特性。二、实验数据处理二阶压控电压源带通滤波：文氏桥有源带通滤波：实验分析：（1） 二阶压控电压源带通滤波： 中心频率，此时，取对应的截止频率，带宽为。（2） 文氏桥有源带通滤波：中心频率，此时，取对应的截止频率，带宽为。三、思考题 a滤波器参数的改变，对滤波器特性有何影响。 解：滤波器的特性主要取决于中心频率和带宽，影响这两个指标的参数有电容容抗C，电阻阻抗R，品质因子Q等。 b求出本实验中用R3表示的Q的表达式，分析R3对Q的影响，从而对带通滤波器的幅频响应的影响。解：二阶压控：，所以对Q无影响。文氏桥：，减小，增大，Q增大，频带减小。实验四 非正弦周期信号的傅里叶级数合成一、 实验目的 （1）熟悉方波和三角波等非正弦周期信号的傅立叶展开式。（2）掌握用谐波电源获取一个非正弦周期信号的方法。二、实验结果方波合成结果：三角波合成结果：分析：由实验所得图像可以看出，三角波的合成情况比较理想，但方波出现了一定的失真。原因可能是信号噪声的干扰。三、思考题a此模块只能进行哪些周期信号的合成，为什么。解：