南昌大学信号与系统实验课程3周期信号的频谱测试

导读:南昌大学实验报告,学生姓名:学号:班级:实验类型:□验证□综合■设计□创新实验日期:2011-04,硬件实验一:周期信号的频谱测试,(一)实验目的,掌握周期信号频谱的测试方式,了解典型信号频谱的特点,(二)实验内容,测试正弦波的幅度频谱:,将信号源、示波器按图连接好,信号源CH1的输出波形调为正弦波,输出信号幅度自选,测试三角波的幅度频谱:,在实验步骤一的基础上将信号源CH1的输出波形调为三角

南昌大学信号与系统实验课程3周期信号的频谱测试

南昌大学实验报告

学生姓名: 学 号: 班级: 实验类型:□ 验证 □ 综合 ■ 设计 □ 创新 实验日期: 2011-04-15 实验成绩:

硬件实验一: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式; 2,了解典型信号频谱的特点。

(二)实验内容

1, 测试正弦波的幅度频谱:

将信号源、示波器按图连接好,信号源CH1的输出波形调为正弦波,输出频率自选,输出信号幅度自选,并记录幅度与频率的参数。测出前五次谐波分量,将其数据填入表中。 2,测试三角波的幅度频谱:

在实验步骤一的基础上将信号源CH1的输出波形调为三角波,频率自选,幅度自选,并记录幅度和周期的参数。测出前五次谐波分量。将测量数据填入表中。

3,测量周期矩形脉冲的幅度频谱:

将信号源的输出线接“脉冲”输出端,信号频率,幅度和脉宽自选,测出信号前五次谐波分量,填入表中。 4,测量人体的幅度频谱:

用手连接到示波器信号线正极和地线,测得人体频谱分量,测出信号前五次谐波分量,填入表中。人体的基准频率为50Hz。

(三)实验过程

1,测试正弦波的幅度频谱:

将信号源、示波器按图连接好,信号源输出波形调为正弦波,设置正弦波的基准频率为100Hz,任意调节输出信号幅度,记录幅度与频率的参数。测得前

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五次谐波分量,将其数据填入下表中。 f(Hz) 100 200 300 Cn(dB) -5.55 -44.7 -48.7 Cn(V) 0.394 4.79e-5 1.908e-6 1 0 0 计算值Cn 根据上述测量值和理论值画出相应图形如下:

390 -51.1 4.37e-6 0 490 -51.1 4.37e-6 0

上述为Han窗函数下的情况表格,下再附Flattop窗函数下的表格:

f(Hz) 100 210 Cn(dB) -11.9 -50.3 下述图形进行更形象的比较:

300 -50.3 370 -50.7 480 -51.9 2

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2,测试三角波的幅度频谱:

在实验步骤一的基础上将信号源输出波形调为三角波,设置基准频率数值为10HZ,任意幅度调节,并记录幅度和频率的参数。测出前五次谐波分量。将测量数据填入下表中。 f(Hz) 100 300 500 Cn(dB) -7.15 -26.3 -35.1 Cn(V) 0.273 3.315e-3 4.37e-4 根据上述测量值和理论值画出相应图形如下:

710 920 -40.7 -43.1 1.204e-4 6.927e-5

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上述为Han窗函数下的情况表格,下再附Flattop窗函数下的表格: f(Hz) 100 300 Cn(dB) -14.3 -31.9 下述图形进行更形象的比较:

500 -34.3 710 -41.5 900 -47.9

3,测量周期矩形脉冲的幅度频谱:

将信号源的输出线接“脉冲”输出端,信号基准频率设置为10Hz,任意设置幅度和脉宽,测出信号前五次谐波分量,填入下表中。

f(Hz) 100 300 500 710 Cn(dB) -3.95 -14.3 -18.3 -20.7 Cn(V) 0.57 5.254e-2 2.092e-2 1.203e-2 0.637 0.212 0.127 0.091 计算值Cn

根据上述测量值和理论值画出相应图形如下:

920 -23.9 5.76e-3 0.071 4

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上述为Han窗函数下的情况表格,下再附Flattop窗函数下的表格: f(Hz) 100 310 Cn(dB) -9.55 -17.5 下述图形进行更形象的比较:

510 -22.3 710 -25.5 920 -27.1

4,测量人体的幅度频谱:

用手连接到示波器信号线正极和地线,测得人体频谱分量,测出信号前五次谐波分量,填入下表中。注意的是人体的基准频率为50Hz。

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测的老师和刘凡的频谱为-28.7dB,魏葵的频谱为-35.9dB,自己的为-27.1dB。

(四)实验小结

其实这次实验第一次还是做的很失败的,读取的数值错误,习惯性的以为上下差距便是所要的Cn值,其实不然。基准值还是要尽可能的为0,尽管示波器条件有限。之后我们测的值也全部为正值。在之后老师又让我们重新做过了实验,真是太好了,我也因此更加熟悉了实验过程和实验原理。

之后的实验更加全面和正确,按照要求去读取数据值,换种门函数之后再测得新的数据值,从而能够进行比较不同门函数下的数值变化。上述已列出表格进行比较。其实还是发现理论值和测量值有一定的差距,误差当然是必然存在的,在读取测量值时波形变化、仪器本身局限等各种原因都可能导致这样的误差出现。

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