连续系统的幅频特性测量

子科技大

验报学生姓名：彭淼学号：2903101008指导教师：魏芳伟、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:输出y(t)仍为正弦波信号。正弦波信号x(t)=Acos(®输出y(t)仍为正弦波信号。x(x(t)y(t)H(jS)图3.3-1信号输入连续LTI系统图3.3-1中，y(t)=AH(js)|cos(st+ZH(js))000通过测量输入x(t)、输出y(t)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S处的测量值|H(js°)|。改变S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“一”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1~4,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1〜5。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。八、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）0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.65.0输入幅度（v）2.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.01输出幅度（V）1.521.511.461.321.241.130.950.790.690.580.440.360.310.25输出/输入幅度比值H0.760.750.720.660.620.560.470.390.340.290.220.180.160.13实验内容（二）带通滤波器的幅频特性测量频率（kHz）0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.65.0输入幅度（V）2.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.012.01输出幅度（V）0.040.090.921.821.551.261.060.870.720.610.450.380.310.26输出/输入幅度比值H0.020.040.460.900.770.630.530.430.360.300.220.190.160.13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=[0.10.20.61.01.41.82.22.63.03.43.84.24.65.0];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