信号与系统实验
实验一常用信号分类与观察
一、实验目的
1、了解单片机产生低频信号源2、观察常用信号的波形特点及产生方法。3、学会使用示波器对常用波形参数的测量。
二、实验仪器
1、20MHz双踪示波器一台。2、信号与系统实验箱一台。
三、实验内容
1、信号的种类相当的多，这里列出了几种典型的信号，便于观察。2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。
四、实验原理
对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。
信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。常用信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。
1、正弦信号：其表达式为ftKsi
t，其信号的参数：振幅K、角频率、与初始相位。其波形如下图所示：
图1正弦信号
f
2、指数信号：指数信号可表示为ftKeat。对于不同的a取值，其波形表现为不同
的形式，如下图所示：
图2指数信号
3、指数衰减正弦信号：其表达式为其波形如下图：
0
f
t


Keatsi
t
t0t0
图3指数衰减正弦信号
4、抽样信号：其表达式为：
Satsi
tt
。Sat是一个偶函数，t±π±2
π…±
π时，函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信号如下图所示：
1
f
图4抽样信号
t2
5、钟形信号（高斯函数）：其表达式为：ftEe，其信号如下图所示：
图5钟形信号
6、脉冲信号：其表达式为ftututT，其中ut为单位阶跃函数。
7、方波信号：信号周期为T，前T期间信号为正电平信号，后T期间信号为负电平信
2
2
号。
五、实验步骤1、利用示波器观察正弦信号的波形，并测量分析其对应的振幅K，角频率。具体步
骤如下：（1）接通电源，并按下此模块电源开关S5。（2）按下此模块中的按键“正弦波”，用示波器观察输出的正弦信号，并分析其对应的频
率。
2
f
（3）再按一下“频率降”或“频率升”键，观察波形的变化，并分析且测量对应频率的
变化，记录此时的振幅K，角频率。（注：复位后输出的信号频率最大，只有当按下“频
率降”时，按“频率升”键波形才会变化，并每次在改变波形时，波形的频率为最大，以下波形的输出与此类似。）
2、用示波器测量指数信号波r