信号实验备课课件 实验一周期信号的频谱测试.ppt

实验一 周期信号的频谱测试一、实验目的： 1、掌握周期信号频谱的测试方法； 2、了解典型信号频谱的特点，建立典型信号的时间波形 图与其频谱之间的对应关系二、实验原理及方法： 1、信号的频谱可分为幅度谱、相位谱和功率谱，分别是将 信号的幅度、相位及功率按频率由低到高依次排列而成的图谱； 2、连续时间信号的频谱具有离散性、谐波性、收敛性如：正弦信号、周期矩形信号、三角波的幅度谱分别如图1-1，1-2，1-3所示：A、正弦波的幅度谱如图1-1所示1c(n)tT10f(t)A图1-1B、周期矩形脉冲的幅度谱如图1-2所示0TAf(t)/2图1-2(1)1213141c(n)051T/=5时C、三角波的幅度谱如图1-3所示 图1-3tf(t)TAT/2T增加 不变变 T=10101c(n)191021416121c(n)01315171图1-2(2)T不变 增加 T=2时412161 511c(n)71310 因此，频谱的测试方法不仅可用频谱分析仪直接测量亦可用逐点测量法进行测量本实验中使用逐点测量法测量幅度谱所谓逐点测量法就是将输入信号的各谐波分量按频率由低到高一个一个地测量出来然后以频率为横坐标以幅度为纵坐标，按照频率由低到高将测得的数据画成图表即是实验所得幅度谱。

逐点测量法测量中使用的仪器为选频电平表，选频电平表的型号SY0520，其使用方法见后面介绍三、实验前预习内容： 1、计算重复频率为500HZ的方波，三角波的频谱，并画出频谱图； 2、计算重复频率为500HZ，脉冲宽度分别为0.4ms和1ms的对称矩形脉冲的频谱，并画出频谱图 注1图1-4 实验原理图四、实验原理图：函数发生器选平电频表示波器五、实验内容及步骤： 1、测试对称方波的频谱 将函数发生器、示波器、选频电平表按图1-4连接好；并将函数发生器的输出波形调为方波(P),输出频率调为500HZ,输出幅度峰峰值调为10V(VPP=10V),按前面介绍的选频电平表的使用方法将选频电平表的频率从200Hz逐渐提高测出方波的前九次谐谐波分量测量数据填入表一f(n)c(n)表一 对称方波的前九次谐波幅度注2 2、测试三角波的频谱 在实验步骤1的基础上将函数发生器的输出波形调为三角波(T) ，频率为500HZ,幅度为为VPP=10V；用选平电频表测出前九次谐波分量将测量数据填入表二 3、测试周期矩形脉冲的频谱 (1)、将函数发生器的输出 调为“脉冲” ，信号幅度为为VPP=10V，周期(PP)调为2ms ，脉宽(PW)调为0.4ms，用选频电平表测出信号的前九次谐波分量，填入表三表二 三角波前九次谐波的幅度c(n)f(n)表三 周期矩形脉冲前九次谐波的幅度c(n)f(n)c(n)f(n) （2)、将信号的脉宽(PW)调为1ms，周期保持不变，测出其前九次谐波分量，填入表四并与内容1进行比较。

4、观测两正弦信号叠加后的波形及频谱 将函数发生器、示波器、选频电平表按图1-5所示连接好，并将输出波形均调为正弦波(S)； (1)、将两路信号(CH1,CH2)的频率分别调为10KHZ和11.9KHZ，信号幅度均调为VPP=5V，观测示波器上的输出波形并定性记录，然后测出其频谱，记录测量数据表四 周期矩形脉冲前九次谐波的幅度c(n)f(n)图1-5RRR示波器选频表INPUTGNDINPUTGNDCH1 OUT GNDCH2 OUT GND信号源IN1IN2OUTGNDGND (2)、再将两路信号(CH1,CH2)的频率差距加大，即分别为500HZ和10KHZ，幅度仍为VPP=5v，观测示波器上的输出波形并记录，然后测出其频谱，记录测量数据六、实验报告要求： 1、叙述实验内容及实验步骤； 2、整理实验数据，并根据实验数据画出频谱图； 3、根椐实验内容3得到何结论； 4、画出实验中观测到的波形，并说明这两波形有何特点，与输入信号有何关系。