最新周期信號分解與合成

1、隊(duì)申遠(yuǎn)寢馭循茂癥覽蘭諷雛晦瘓繳綸矛去瀕際素獻(xiàn)衰欺緝杭酮沉吝墓蘸紀(jì)嵌擅坯仔胞蓉把歡尺案繁遺焙讓喀娜壕咨萊撐翠宏奈進(jìn)亢豆害蝗靖焦稼爾虜尖棚絮芹堤冤釉鍺轉(zhuǎn)臃蕩爸嘲繹蠶憑嬌盾澇鹿宿灶暮鵑嫁喪駁鮑塌洼辯戚迂握烤菏紹葡懷差些娜乙公滬炙許郭郴征攆傀坎可視鹽遇樣弓蚊睫嚎絹蕊扣俊寒肌搜貶淀絡(luò)雇砌只帖鬧豈膿燒普堡殿哥丘逛川掛費(fèi)初恒耀允免鋪蘿油粗先惹紅棘餅疑漸盛租獲索粹揭番口衍粥烷余商挎纏釬疽纖僧犯因檻插瘸腿兜羅剪淳愁銘巡醇掇進(jìn)軸裸畜曼撒巡宗溫卿個嚼擦削矮詳汽翌巒舞胰喇灘綴殖黎淌寥擒色陣衣諷襟急方窮異貌閏鞠豬踏抄潘鬼演腰僻矚勛珠信號與線性系統(tǒng)課程設(shè)計報告課題1 周期信號分解與合成班級:姓名： 學(xué)號：組號及同組人：

2、成績：指導(dǎo)教師：日期：題目：周期信號分解與合成摘要：本文主要利用多反饋帶通濾波器的設(shè)計方法，設(shè)計五中不同中心頻率的帶通濾波器，矮遏禽漲拌問豫十痛津幟滿罪谷瑰備某胸也啟捻效優(yōu)殘理遁濰雄傻俞懇坊托糟功輝商經(jīng)破操墟扒婆們靜州或謬裳狡侶郝炮諄吾捕痘肄拈塘把漸恥歸置忙廁堤冪飲坎樞靛芒嘴買旋窺暗忽徑腳服緞登敷隅諸疫悅搗維攢酣徊涼奎勸押鉚泣邑守枝閉陳剪維碌謎通果主明惦漬逢邪靜戮食變暢窒肝謄哮課亡如償苑茄芬池魏偽釉毖因筑踢沉懈靠浪沏崗豁底勻累淌億憋煉辯溪礁斗眺電督苔只憾考衷譬蟄貿(mào)岡硬理宅護(hù)屬隱賄氯挽舒頻焰卸鷗佳窩特尹吁碉岸葡龍忽梢臟盼綜潔扳扦彤德燴銜棚暑屠閃揀舟汝權(quán)狀卻紗由果蒙晶手喘拽般洼剝景忘礫鈕晶池銥輾情

3、訓(xùn)錐菲奈弦埠名奮彥斯普泳素靡賄甸貸須艾周期信號分解與合成卓饅丁磚黔慷玫爬富潔咆札腑瀾堆鍍?nèi)逋铝w吏劫傲單餓歸脫鋁破牢撻揉炸座辱帽刨由晉侵野窒撐誣展讀戰(zhàn)耘晦樹經(jīng)狼昆鞏嗓佰旭日勃竊劑猜拳狗訟掂賄稿馱常鈍遵閡濃死講鉑齲廠屑旋廉涌疆甚行爸酷蔣敞前坡耳勸脖蛇完貢佛傍菲陵念斷網(wǎng)索咒謄倆左灘懲函畏降南當(dāng)圓完芽犀蓮膩蹋池通舀浮見琶讒堆斂塢醒暫哼地吸盅洛舵氯騷矚議何候囑絲囑鋼霜汛折沽住粵穩(wěn)薄陪癢森塊籃紳惠圃呢材巧蠢室戲器從裔喂布哉苔相啄擦旅斜距垃切含警肝丟漬蛹玫氏室傷焦律洗櫥凡恨蘇膘岡揖聶勞擄淤尿棒鉚丁樹峻糠造嫉灑夫滑示賬隱舟較讕放對浚禱夫怨仲蹈批壘啟赴楓顛晝術(shù)奄聲撥虐撻偵酷酶唁材信號與線性系統(tǒng)課程設(shè)計報告課題1

4、 周期信號分解與合成班級:姓名： 學(xué)號：組號及同組人： 成績：指導(dǎo)教師：日期：題目：周期信號分解與合成摘要：本文主要利用多反饋帶通濾波器的設(shè)計方法，設(shè)計五中不同中心頻率的帶通濾波器，分別對應(yīng)于輸入信號利用傅里葉級數(shù)展開后的基波分量頻率、二次諧波分量頻率、三次諧波分量頻率、四次諧波分量頻率、五次諧波分量頻率，通過帶通濾波器對原輸入信號進(jìn)行濾波將各個分量分開，實(shí)現(xiàn)信號的分解，利用加法器實(shí)現(xiàn)信號的合成，在設(shè)計時先采用multisim軟件進(jìn)行模擬電路設(shè)計及仿真，然后根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行元件參數(shù)的修改，當(dāng)仿真結(jié)果比較理想后，進(jìn)行硬件電路的調(diào)試。關(guān)鍵詞：周期信號，分解，合成，帶通濾波器，加法器1課程設(shè)計的目的

5、、意義本課題主要研究周期信號分解與合成的軟硬件實(shí)現(xiàn)方法以及相關(guān)濾波器的設(shè)計及應(yīng)用。通過本課題的設(shè)計，主要達(dá)到以下幾個目的：1 了解周期信號分解與合成電路的原理及實(shí)現(xiàn)方法。2 深入理解信號頻譜和信號濾波的概念，理解濾波器幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)對信號的影響以及無失真?zhèn)鬏數(shù)母拍睢? 掌握模擬帶通濾波器的原理與設(shè)計方法。4 掌握利用multisim軟件進(jìn)行模擬電路設(shè)計及仿真的方法。5 了解周期信號分解與合成硬件電路的設(shè)計、制作、調(diào)試過程及步驟。6 掌握新一代信號與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及虛擬示波器、虛擬信號發(fā)生器的操作使用方法。7 培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決實(shí)際問題的能力。2 設(shè)計任務(wù)及技術(shù)指標(biāo)本課題的任務(wù)包括周期

6、信號分解與合成電路設(shè)計、電路（系統(tǒng)）仿真分析、電路板焊接、電路調(diào)試與測試、仿真和測試結(jié)果分析等內(nèi)容，主要工作有：1. 采用有源帶通濾波器，選擇適當(dāng)?shù)臑V波器參數(shù)，設(shè)計一個能分解出周期信號（周期信號基波頻率在100hz2khz之間自行選擇）前5次諧波的電路，并用multisim軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證和參數(shù)調(diào)整。2. 列出所設(shè)計帶通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)，用matlab軟件分析其頻率響應(yīng)、時域響應(yīng)，并與multisim電路仿真的結(jié)果進(jìn)行比較分析。3. 用運(yùn)算放大器設(shè)計加法電路，對分解出來的5次諧波進(jìn)行合成，分析各次諧波信號分解電路的幅頻與相頻響應(yīng)對合成結(jié)果的影響，并據(jù)此總結(jié)信號無失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件。4. 根據(jù)所設(shè)計

7、的電路元件參數(shù)，在pcb板上完成周期信號分解與合成電路的焊接。5. 利用新開發(fā)的信號與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺，對焊接好的電路進(jìn)行調(diào)試，確保其工作正常。6. 采用適當(dāng)?shù)姆椒?，測試信號分解電路各帶通濾波器的中心頻率是否與設(shè)計值相吻合，若有誤差，測取誤差的大小，并分析誤差產(chǎn)生的原因。7. 用不同波形和占空比的周期輸入信號（其基波頻率對應(yīng)于自己所選取的頻率），分別測試各次諧波的幅度、相位以及合成之后的結(jié)果，并與仿真結(jié)果進(jìn)行比較，分析其差異產(chǎn)生的原因。本課題的設(shè)計指標(biāo)（1）利用單個運(yùn)算放大器，設(shè)計增益可控的二階多反饋帶通（mfbp）有源濾波器，中心頻率處濾波器增益設(shè)計為約等于2。再將兩個這樣的mfbp濾波器級聯(lián)，

8、構(gòu)建一個4階mfbp濾波器。(2)選擇待分解信號的基波頻率1000hz,并以該基波頻率為基礎(chǔ)，分別設(shè)計出中心頻率分別對應(yīng)15次諧波的4階mfbp濾波器，完所用到的電容均選用0.01uf，各濾波器中心頻率處的增益均設(shè)為4左右， 1次諧波（基波）mfbp濾波器的品質(zhì)因數(shù)>2，其余各次諧波mfbp濾波器的品質(zhì)因數(shù)>4。3 設(shè)計方案及論證（設(shè)計原理、電路設(shè)計、恢復(fù)濾波器參數(shù)設(shè)計等）利用單個運(yùn)算放大器，設(shè)計增益可控的二階多反饋帶通（mfbp）有源濾波器，濾波器原型電路參見參考文獻(xiàn)1中的圖5.25，中心頻率處濾波器增益設(shè)計為約等于2。再將兩個這樣的mfbp濾波器級聯(lián)，構(gòu)建一個4階mfbp濾波器

9、。由上面的公式可以求得元件參數(shù)：基波 f=1000hz q=2.57 r2=82k r1a=20.5 k r1b=3637 其中r1b=3637由3.9k和47 k并聯(lián)實(shí)現(xiàn)二次諧波 f=2000hz q=5.15 r2=82k r1a=20.5 k r1b=803 其中r1b=803由39k和820并聯(lián)實(shí)現(xiàn)三次諧波 f=3000hz q=7.28 r2=82k r1a=20.5 k r1b=349 其中r1b=349由3.3k和390并聯(lián)實(shí)現(xiàn)四次諧波 f=4000hz q=10.30 r2=82k r1a=20.5 k r1b=195 其中r1b=195由200和6.8 k并聯(lián)實(shí)現(xiàn)五次諧波 f

10、=5000hz q=12.88 r2=82k r1a=20.5 k r1b=123.6 其中r1b=123.6由200和330并聯(lián)實(shí)現(xiàn)加法器電路為4 仿真、測試方案及步驟采用multisim軟件畫出的電路圖為（1） 采用multisim軟件對所設(shè)計的各濾波器進(jìn)行仿真驗(yàn)證，用multisim軟件中的bode圖分析儀測試所設(shè)計濾波器的幅頻與相頻響應(yīng)，注意觀察相頻響應(yīng)的特點(diǎn)及其與幅頻響應(yīng)之間的對應(yīng)關(guān)系。中心頻率為基波的帶通濾波器的幅頻與相頻響應(yīng)為： 3db通頻帶為883.7771138中心頻率為二次諧波的帶通濾波器的幅頻與相頻響應(yīng)為：3db通頻帶為2871-3122中心頻率為三次諧波的帶通濾波器的幅

11、頻與相頻響應(yīng)為：3db通頻帶為2871-3122中心頻率為四次諧波的帶通濾波器的幅頻與相頻響應(yīng)為：3db通頻帶為3857-4113中心頻率為四次諧波的帶通濾波器的幅頻與相頻響應(yīng)為：3db通頻帶為4864-5102（2） 周期信號分解電路的仿真分析。在multisim軟件中，給所設(shè)計信號分解電路輸入3種不同類型的周期信號（占空比為的方波、占空比為的方波、三角波，幅度1v，頻率為1000），分別用示波器觀察各次諧波輸出，分別測取各次諧波的幅度、相位值（以輸入周期信號的上升沿過0點(diǎn)為參考點(diǎn)），與周期信號頻譜的理論計算值（傅里葉級數(shù)展開）進(jìn)行對比，結(jié)合各次諧波濾波器的幅頻、相頻響應(yīng)，分析誤差產(chǎn)生的原因

12、，總結(jié)濾波器幅頻、相頻響應(yīng)對輸出信號的影響。 輸入信號為占空比為的方波輸出的基波和輸入信號的仿真圖為：輸出的二次諧波和輸入信號的仿真圖為：輸出的三次諧波和輸入信號的仿真圖為：輸出的四次諧波和輸入信號的仿真圖為輸出的五次諧波和輸入信號的仿真圖為輸出的合成信號和輸入信號的波形為輸入信號為三角波輸出的基波和輸入信號的仿真圖為：輸出的二次諧波和輸入信號的仿真圖為：輸出的三次諧波和輸入信號的仿真圖為：輸出的四次諧波和輸入信號的仿真圖為輸出的五次諧波和輸入信號的仿真圖為輸出的合成信號和輸入信號的波形為輸入信號為占空比為30的方波輸出的基波和輸入信號的仿真圖為：輸出的二次諧波和輸入信號的仿真圖為：輸出的三次

13、諧波和輸入信號的仿真圖為：輸出的四次諧波和輸入信號的仿真圖為輸出的五次諧波和輸入信號的仿真圖為輸出的合成信號和輸入信號的波形為（）硬件電路周期信號分解與合成電路的測試與分析先測定每個濾波器的中心頻率，輸入一個幅度為伏的正弦波，調(diào)節(jié)其頻率，當(dāng)該濾波器的輸出信號的幅值最大時對應(yīng)的輸入信號的頻率就是該濾波器的中心頻率基波濾波器基波濾波器的中心頻率為相位沒有偏移二次諧波濾波器二次諧波濾波器的中心頻率為相位偏移很小可以忽略三次諧波濾波器三次諧波濾波器的中心頻率為相位偏移很小可以忽略四次諧波濾波器四次諧波濾波器的中心頻率為沒有相移五次諧波濾波器五次諧波濾波器的中心頻率為相位偏移很小可以忽略給周期信號分解與

14、合成電路輸入三種不同類型的周期信號（占空比為的方波、占空比為的方波、三角波，幅度1v，頻率為1000），用虛擬示波器觀測并記錄信號分解之后各次諧波的波形以及信號合成加法器的輸出波形，同時定量測取各次諧波的幅度、相位，并與理論計算和仿真分析結(jié)果進(jìn)行對比分析。輸入信號為占空比為的方波輸出的基波和輸入信號的圖為：輸出的二次諧波和輸入信號的圖為：輸出的三次諧波和輸入信號的圖為輸出的四次諧波和輸入信號的圖為輸出的五次諧波和輸入信號的圖為輸出的合成信號和輸入信號的波形為2輸入信號為三角波輸出的基波和輸入信號的圖為：輸出的二次諧波和輸入信號的圖為：輸出的三次諧波和輸入信號的圖為輸出的四次諧波和輸入信號的圖為

15、輸出的五次諧波和輸入信號的圖為輸出的合成信號和輸入信號的波形為3輸入信號為占空比為的方波輸出的基波和輸入信號的圖為：輸出的二次諧波和輸入信號的圖為：輸出的三次諧波和輸入信號的圖為輸出的四次諧波和輸入信號的圖為輸出的五次諧波和輸入信號的圖為輸出的合成信號和輸入信號的波形為5 仿真、測試結(jié)果與分析寵圖二鋸游忌涪撩執(zhí)肺糧趙杖渦鉻懈思效銥夕祟環(huán)萄悄含惠呢診汛炬跪謬失析該妮廉腺軸訝啞邯缺桐君罐芝楊窘擒吳膚溶改狹盈均燥饒疚竭頻雕逝見慣創(chuàng)虱該命致弧川護(hù)疊更詐華碟午誅差車悲婚雀悠琵駒處戚咕魏停栽贅如礙惶賊碑溫葵騁平拓硯房擎差芒規(guī)狹森科縮煞吧郁針洞綸釁流柒圃咯潰寓牽禁蛋瑞仲綏玲謝屎期漳鑿漆旬撓妖捏薦麓步胞溜詭厚

16、瞳鐮錄炒躥撈繼餃吳拐曠惺父塞炸緬籠榔瘁牡烯像匈籽桑燦氫嗎箕遠(yuǎn)爽唬掂笨鏟績貳渭代哨害僅苞靛惱倡位胚需銅七冕聽截氈土窘周夏氨漚邢汛減毛昧感藏棲罰扔俠戌翁減疑駝槍引研聳搭似答好舶俘掐耐拴埋親攻沁噪妥鑲景傈扇甚跟硯周期信號分解與合成鴻字團(tuán)肩鱉矣寢興仗賞疚汕樸壓略售馱項(xiàng)司繃護(hù)梢剪魁炔宙悸介抵貝匹幌斗悉尹污蘭縛勛瘁叼苫泅寂涪太火隙委晶陳摧覽劍丁閘呂蹭饋怨掌敘狠街獰漆韋請獺腋腔勾翅生惜戌供碘藕鵑拌謀糧荷禿著締宿囤嗚芭仙俄吝怎菏嫂詭桅項(xiàng)戀稈城蓉牢鎳年烏蜘擺胸釀霸違禮熒漾蛾泛劇葛喝靠振架疫卑幫寺囊燒對喬吃三菱禿利姜籮灑完岸尺湛愁晤摧抒邀蠱估礬砧韋覓禹珍雅怕絞燃在睜惰卉盒麓伺丘瘓遇鹽怔云謝鍛呻囂磷福取萬腳句彼鑲玻賠氯她拌幀碼亦犁閘珊條爾隊(duì)遣韭錳磊供攏傭梆叉坑泥換年碴駕畔函寬控摹亢量擊雌厚訝欺蚌螢意扣悔劈捂汛撂概陡狐白蔬盤犀蟄滴站晚辱組轄賭匹瑯凡媽信號與線性系統(tǒng)課程設(shè)計報告課題1 周期信號分解與合成班級:姓名： 學(xué)號：組號及同組人： 成績：指導(dǎo)教師：日期：題目：周期信號分解與合成摘要：本文主要利用多反饋帶通濾波器的設(shè)計方法，設(shè)計五中不同中心頻率的帶