连续系统的幅频特性测量

1、电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名：彭淼 学 号：2903101008 指导教师：魏芳伟一、实验室名称：信号与系统实验室二、实验项目名称：连续系统的幅频特性测量三、实验原理：正弦波信号输入连续LTI系统，输出仍为正弦波信号。 图3.3-1信号输入连续LTI系统图3.3-1中，)通过测量输入、输出的正弦波信号幅度，计算输入、输出的正弦波信号幅度比值，可以得到系统的幅频特性在处的测量值。改变可以测出不同频率处的系统幅频特性。四、实验目的：使学生对系统的频率特性有深入了解。五、实验内容：实验内容（一）、低通滤波器的幅频特性测量实验内容（二）、带通滤波器的幅频特性测量六、实验器材（设备、元器

2、件）：数字信号处理实验箱、信号与系统实验板的低通滤波器模块U11、高通滤波器模块U21、PC机端信号与系统实验软件、5V电源 连接线、计算机串口连接线七、实验步骤：实验内容（一）、低通滤波器的幅频特性测量 1、信号选择：按实验箱键盘“3”选择“正弦波”，再按“”或“”依次选择表3.1中一个频率。 2、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图3.3-2所示。点击SSP软件界面上的接受输入数据按钮，观察输入正弦波。将正弦波频率值和幅度值(Vpp/2, Vpp为峰-峰值)记录于表3.3-1。3、 按图3.3-3的模块连线示意图连接各模块。4、 点击SSP软件界面上的“接受输出数据”按钮，观察输

3、入正弦波通过连续系统的响应波形；适当调整X、Y轴的分辨率可得到如图3.3-4所示的实验结果。将输出正弦波的幅度值(Vpp/2, Vpp为峰-峰值)记录于表3.3-1。5、 重复步骤14，依次改变正弦波的频率，记录输入正弦波的幅度值和响应波形的幅度值于表3.3-1。实验内容（二）、带通滤波器的幅频特性测量重复实验内容（一）的实验步骤15。注意在第3步按图3.3-5的模块连线。将输入正弦波频率值、幅度值和响应波形的幅度值记录于表3.3-2。8、 实验数据及结果分析：实验内容（一）、低通滤波器的幅频特性测量频率（kHz）0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.65

4、.0输入幅度（v）2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01输出幅度（v）1.52 1.51 1.46 1.32 1.24 1.13 0.95 0.79 0.69 0.58 0.44 0.36 0.31 0.25 输出/输入幅度比值H0.76 0.75 0.72 0.66 0.62 0.56 0.47 0.39 0.34 0.29 0.22 0.18 0.16 0.13 实验内容（二）、带通滤波器的幅频特性测量频率（kHz）0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.

5、65.0输入幅度（v）2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01输出幅度（v）0.04 0.09 0.92 1.82 1.55 1.26 1.06 0.87 0.72 0.61 0.45 0.38 0.31 0.26 输出/输入幅度比值H0.02 0.04 0.46 0.90 0.77 0.63 0.53 0.43 0.36 0.30 0.22 0.19 0.16 0.13 思考问题：（1） 将表3.3-1、3.3-2的输出/输入的幅度比值H数据用横座标（频率）、纵座标（幅度比值H）描绘出来，可以拟

6、合出两条光滑曲线，它们说明两个系统的幅频特性有何不同之处？Matlab程序源代码：n=0.1 0.2 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0 3.4 3.8 4.2 4.6 5.0;x=0.76 0.75 0.72 0.66 0.62 0.56 0.47 0.39 0.34 0.29 0.22 0.18 0.16 0.13;y=0.02 0.04 0.46 0.90 0.77 0.63 0.53 0.43 0.36 0.30 0.22 0.19 0.16 0.13;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(-*-低通滤波器 -o-带通滤波器)输出图像： 两者不同之处在于：低通滤波器在较低频率时能保证输入信号的较真输出；带通滤波器在特定频率范围内时能保证输入信号的较真输出。（2） 为什么实验（二）中，低通滤波器与高通滤波器串联会得到带通滤波器？ 两者串联时，低通滤波器和高通滤波器分别过滤掉频率较低和频率较高的信号，保留了中间频率的信号，所以相当于带通滤波