連續(xù)系統(tǒng)的幅頻特性測(cè)量

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驗(yàn)報(bào)學(xué)生姓名：彭淼學(xué)號(hào)：2903101008指導(dǎo)教師：魏芳偉、實(shí)驗(yàn)室名稱：信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：連續(xù)系統(tǒng)的幅頻特性測(cè)量三、實(shí)驗(yàn)原理:輸出y(t)仍為正弦波信號(hào)。正弦波信號(hào)x(t)=Acos(?輸出y(t)仍為正弦波信號(hào)。x(x(t)y(t)H(jS)圖3.3-1信號(hào)輸入連續(xù)LTI系統(tǒng)圖3.3-1中，y(t)=AH(js)|cos(st+ZH(js))000通過(guò)測(cè)量輸入x(t)、輸出y(t)的正弦波信號(hào)幅度，計(jì)算輸入、輸出的正弦波信號(hào)幅度比值，可以得到系統(tǒng)的幅頻特性在S處的測(cè)量值|H(js°)|。改變S可以測(cè)出不同頻率處的系統(tǒng)幅頻特性。四、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏箤W(xué)生對(duì)系統(tǒng)的頻率特性有深入了解。五、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(一)、低通濾波器的幅頻特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(二)帶通濾波器的幅頻特性測(cè)量六、 實(shí)驗(yàn)器材(設(shè)備、元器件)數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)箱、信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)板的低通濾波器模塊U11、高通濾波器模塊U21、PC機(jī)端信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)軟件、+5V電源連接線、計(jì)算機(jī)串口連接線七、 實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(一)、低通濾波器的幅頻特性測(cè)量1、信號(hào)選擇：按實(shí)驗(yàn)箱鍵盤“3”選擇“正弦波”，再按“+”或“一”依次選擇表3.1中一個(gè)頻率。2、 連接接口區(qū)的“輸入信號(hào)1”和“輸出信號(hào)”，如圖3.3-2所示。點(diǎn)擊SSP軟件界面上的"接受輸入數(shù)據(jù)"按鈕，觀察輸入正弦波。將正弦波頻率值和幅度值（Vpp/2,Vpp為峰-峰值）記錄于表3.3-1。3、 按圖3.3-3的模塊連線示意圖連接各模塊。4、 點(diǎn)擊SSP軟件界面上的“接受輸出數(shù)據(jù)”按鈕，觀察輸入正弦波通過(guò)連續(xù)系統(tǒng)的響應(yīng)波形；適當(dāng)調(diào)整X、Y軸的分辨率可得到如圖3.3-4所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。將輸出正弦波的幅度值（Vpp/2,Vpp為峰-峰值）記錄于表3.3-1。5、 重復(fù)步驟1~4,依次改變正弦波的頻率，記錄輸入正弦波的幅度值和響應(yīng)波形的幅度值于表3.3-1。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（二）帶通濾波器的幅頻特性測(cè)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）的實(shí)驗(yàn)步驟1?5。注意在第3步按圖3.3-5的模塊連線。將輸入正弦波頻率值、幅度值和響應(yīng)波形的幅度值記錄于表3.3-2。八、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）、低通濾波器的幅頻特性測(cè)量頻率（kHz）0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.65.0輸入幅度（v）2.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.01輸出幅度（V）1.521.511.461.321.241.130.950.790.690.580.440.360.310.25輸出/輸入幅度比值H0.760.750.720.660.620.560.470.390.340.290.220.180.160.13實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（二）帶通濾波器的幅頻特性測(cè)量頻率（kHz）0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.65.0輸入幅度（V）2.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.01輸出幅度（V）0.040.090.921.821.551.261.060.870.720.610.450.380.310.26輸出/輸入幅度比值H0.020.040.460.900.770.630.530.430.360.300.220.190.160.13思考問(wèn)題:（1）將表3.3-1、3.3-2的輸出/輸入的幅度比值H數(shù)據(jù)用橫座標(biāo)（頻率）、縱座標(biāo)（幅度比值H）描繪出來(lái)，可以擬合出兩條光滑曲線，它們說(shuō)明兩個(gè)系統(tǒng)的幅頻特性有何不同之處？Matlab程序源代碼：n=[0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.65.0];x=[0.760.750.720.660.620.560.470.390.340.290.220.180.160.13];y=[0.020.040.460.900.770.630.530.430.360.300.220.190.160.13];xx=0:0.01:5;a=spline(n,x,xx);b=spline(n,y,xx);plot(n,x,'g*',xx,a,n,y,'ko',xx,b);xlabel('Frequence/kHz');ylabel('H');title('"-*-"低通濾波器 "-o-"帶通濾波器')輸出圖像：兩者不同之處在于：低通濾波器在較低頻率時(shí)能保證輸入信號(hào)的較真輸出；帶通濾波器在特定頻率范圍內(nèi)時(shí)能保證輸入信號(hào)的較真輸出。（2）為什么實(shí)驗(yàn)（二）中，低通濾波器與高通濾波器串聯(lián)會(huì)得到帶通濾波器？?jī)烧叽?lián)時(shí)，低通濾波器和高通濾波器分別過(guò)濾掉頻率較低和頻率較高的信號(hào)，保留了中間頻率的信號(hào)，所以相當(dāng)于帶通