实验一常用信号的分类与观察一、实验目的1、观察常用信号的波形特点及其产生方法；2、学会使用示波器对常用波形参数测量；3、掌握JH5004信号产生模块的操作。二、实验原理对于一个系统的特性进行研究，重要的一个方面是研究它的输入—输出关系，即在特定输入信号下，系统输出的响应信号。因而对信号进行研究是研究系统的出发点，是对系统特性观察的基本方法和手段。在本实验中，将对常用信号及其特性进行分析、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。常用的信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa（t）信号、钟形信号、脉冲信号等。1、指数信号：指数信号可表示为f(t)=Keat。对于不同的a取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：在JH5004“信号与系统”实验平台的信号产生模块可产生a<0，t>0的Sa(t)函数的波形。通过示波器测量输出信号波形，测量Sa(t)函数的a、K参数。2、正弦信号：其表达式为f(t)=Ksin(ω⋅t+θ)，其信号的参数有：振幅K、角频率ω、与初始相位θ。其波形如下图所示：通过示波器测量输出信号波形，测量正弦信号的振幅K、角频率ω参数。3、衰减正弦信号：其表达式为f(t)={0(t<0)Ke−atsinω⋅t(t>0)，其波形如下图：4、复指数信号：其表达式为f(t)=K⋅est=K⋅e(σ+jω)t=K⋅eσt⋅cos(ωt)+jK⋅eσt⋅sin(ωt)一个复指数信号可分解为实、虚两部分。其中实部包含余弦衰减信号，虚部则为正弦衰减信号。指数因子实部表征了正弦与余弦函数振幅随时间变化的情况。一般σ<0，正弦及余弦信号是衰减振荡。指数因子的虚部则表示正弦与余弦信号的角频率。对于一个复信号的表示一般通过两个信号联合表示：信号的实部通常称之为同相支路；信号的虚部通常称之为正交之路。利用复指数信号可使许多运算和分析得以简化。在信号分析理论中，复指数信号是一种非常重要的基本信号。5、Sa（t）信号：其表达式为Sa(t)=sintt。Sa（t）是一个偶函数，t=±π，±2π，…，±nπ时，函数值等于零。该函数在很多应用场合具有独特的应用。其信号如下图所示：6、钟形信号（高斯函数）：其表过式为f(t)=Ee−(tτ)2。其信号如下图所示：7、脉冲信号：其表达式为f(t)=u(t)−u(t−T)，其中u(t)为单位阶跃函数。其信号如图所示。三、实验仪器1、JH5004“信号与系统”实验箱一台；2、20MHz示波器一台；四、实验步骤在下面实验中，按附录二设置信号产生器的工作模式为11。1、指数信号观察：通过信号选择键1，按附录二设置A组输出为指数信号（此时信号输出指示灯为000000）。用示波器测量“信号A组”的输出信号。观察指数信号的波形，并测量分析其对应的a、K参数。2、正弦信号观察：通过信号选择键1，按附录二设置A组输出为正弦信号（此时A组信号输出指示灯为000101）。用示波器测量“信号A组”的输出信号。在示波器上观察正弦信号的波形，并测量分析其对应的振幅K、角频率ω。3、指数衰减正弦信号观察（正频率信号）：通过信号选择键1、按附录二设置A组输出为指数衰减余弦信号（此时信号输出指示灯为000001），用示波器测量“信号A组”的输出信号。通过信号选择键2、按附录二设置B组输出为指数衰减正弦信号（此时信号输出指示灯为000010），用示波器测量“信号B组”的输出信号。*分别用示波器的X、Y通道测量上述信号，并以X-Y方式进行观察，记录此时信号的波形，并注意此时李沙育图形的旋转方向。（该实验可选做）分析对信号参数的测量结果。4、*指数衰减正弦信号观察（负频率信号）：（该实验可选做）通过信号选择键1、按附录二设置A组输出为指数衰减余弦信号（此时信号输出指示灯为000011），用示波器测量“信号A组”的输出信号。通过信号选择键2、按附录二设置B组输出为指数衰减正弦信号（此时信号输出指示灯为000100），用示波器测量“信号B组”的输出信号。分别用示波器的X、Y通道测量上述信号，并以X-Y方式进行观察，记录此时信号的波形，并注意此时李沙育图形的旋转方向。将测量结果与实验3所测结果进行比较。5、Sa（t）信号观察：通过信号选择键1，按附录二设置A组输出为Sa(t)信号（此时信号输出指示灯为000111），...
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