电子科技大学《信号与系统B》实验报告

《信号与系统B》硬件实验报告姓名:学号：201203*******12,9,2013实验项目三：连续系统的幅频特性一、实验项目名称：连续系统的幅频特性测量二、实验目的与任务：目的：使学生对系统的频率特性有深入了解。任务：记录不同频率正弦波通过低通、带通滤波器的响应波形，测量其幅度，拟合出频率响应的幅度特性；分析两个滤波器的截止频率。三、实验原理：正弦波信号输入连续LTI系统，输出仍为正弦波信号。图3.3-1信号输入连续LTI系统图3.3-1中，)通过测量输入、输出的正弦波信号幅度，计算输入、输出的正弦波信号幅度比值，可以得到系统的幅频特性在处的测量值。改变可以测出不同频率处的系统幅频特性。四、实验内容打开PC机端软件SSP.EXE，在下拉菜单“实验选择”中选择“实验三”；使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口，打开实验箱电源。实验内容（一）、低通滤波器的幅频特性测量实验步骤：信号选择：按实验箱键盘“3”选择“正弦波”，再按“＋”或“－”依次选择表3.1中一个频率。连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图3.3-2所示。点击SSP软件界面上的按钮，观察输入正弦波。将正弦波频率值和幅度值(Vpp/2,Vpp为峰-峰值)记录于表3.3-1。图3.3-2观察输入正弦波的连线示意图按图3.3-3的模块连线示意图连接各模块。图3.3-3实验三实验内容（一）模块连线示意图点击SSP软件界面上的按钮，观察输入正弦波通过连续系统的响应波形；适当调整X、Y轴的分辨率可得到如图3.3-4所示的实验结果。将输出正弦波的幅度值(Vpp/2,Vpp为峰-峰值)记录于表3.3-1。图3.3-4输入正弦波和响应波形重复步骤1~4，依次改变正弦波的频率，记录输入正弦波的幅度值和响应波形的幅度值于表3.3-1。表3.3-1频率（kHz）0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.65.0输入幅度（v）2.07032.07152.02152.05082.07032.08012.02152.08982.07032.08012.07032.01192.07032.1093输出幅度（v）1.50391.50391.45521.42581.37701.21091.09380.91770.81060.72270.56640.46880.36130.2930输出/输入幅度比值H72.6%72.7%72.0%69.5%66.5%58.2%54.1%43.9%39.2%34.7%27.4%23.3%17.5%13.9%实验内容（二）、带通滤波器的幅频特性测量实验步骤：重复实验内容（一）的实验步骤1~5。注意在第3步按图3.3-5的模块连线示意图连接各模块。图3.3-5实验三实验内容（二）模块连线示意图将输入正弦波频率值、幅度值和响应波形的幅度值记录于表3.3-2。频率（kHz）0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.65.0输入幅度（v）2.07032.07152.02152.05082.07032.08012.02152.08982.07032.08012.07032.01192.07032.1093输出幅度（v）0.13670.09771.00591.92381.69921.40631.11310.96680.83980.70310.60210.48830.38090.3702输出/输入幅度比值H6.6%4.7%49.8%93.8%82.1%67.6%55.1%46.3%40.6%33.8%29.1%24.3%18.4%17.6%表3.3-2思考问题：将表3.3-1、3.3-2的输出/输入的幅度比值H数据用横座标（频率）、纵座标（幅度比值H）描绘出来，可以拟合出两条光滑曲线，它们说明两个系统的幅频特性有何不同之处？答：用MATLAB软件拟合数据如下分别如下：实验一数据拟合图实验二数据拟合图实验一、二两组数据比较图从两幅图可知实验一中的系统具有低通滤波特性，实验二中的系统具有带通滤波特性（2）为什么实验内容（二）中，低通滤波器与高通滤波器串联会得到带通滤波器？答：设低通滤波器的截止频率为，高通滤波器的截止频率为，当满足<时，低通滤波器和高通滤波器串联起来后，可以通过的信号频率控制在～，所以低通滤波器和高通滤波器串联起来会得到带通滤波器。五、项目需用仪器设