信号系统非正弦周期信号的分解与合成实验报告VIP免费

TKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:Referencesourcenotfound非正弦周期信号的分解与合成一、实验目的1．用同时分析法观测50Hz非正弦周期信号的频谱，并与其傅利叶级数各项的频率与系数作比较。2．观测基波和其谐波的合成。二、实验设备1、THBCC-1型信号与系统控制理论及计算机控制技术实验平台2、PC机（含“THBCC-1”软件）三、实验原理1．一个非正弦周期函数可以用一系列频率成整数倍的正弦函数来表示，其中与非正弦具有相同频率的成分称为基波或一次谐波，其它成分则根据其频率为基波频率的2、3、4、⋯、n等倍数分别称二次、三次、四次、⋯、n次谐波，其幅度将随谐波次数的增加而减小，直至无穷小。不同频率的谐波可以合成一个非正弦周期波，反过来，一个非正弦周期波也可以分解为无限个不同频率的谐波成分。2.实验装置的结构图3、各次不同波形及其傅氏级数表达式方波TKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:Referencesourcenotfoundf(t)At0.5T-ATAkm4A/4A/34A/54A/7357矩形波的傅立叶频谱)7sin715sin513sin31(sin4)(ttttAtf，其中的T2三角波f(t)AtT-ATKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundAkm8A/28A/2523578A/92三角波的傅立叶频谱)7cos4915sin2513sin91(sin8)(2ttttAtf，其中的T2半波半波的傅立叶频谱正弦整流全波f(t)AtO0.5TTTKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundAkm4A/24A/34A/3548264A/634A/15正弦全波整流形波的傅立叶频谱)8cos6316cos3514cos1512cos3121(4)(tttAtf，其中T2矩形波矩形波形波的傅立叶频谱四、实验内容及步骤F(j)U2/4/6/f(t)UtOTKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:Referencesourcenotfound1．将50Hz信号源接至信号分解实验模块BPF的输入端。2．将各带通滤波器的输出（注意各种不同信号所包含的频谱）分别接至示波器，观测各次谐波的频率和幅值，画出波形并列表记录频率和幅值。TKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundTKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundTKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:Referencesourcenotfound方波和基波方波和二次谐波TKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:Referencesourcenotfound方波和三次谐波方波和四次谐波TKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundTKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:Referencesourcenotfound方波和五次谐波方波和六次谐波3．将方波分解所得的基波、三次谐波分别接至加法器的相应输入端，观测加法器的输出波形，并记录。TKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:Referencesourcenotfound基波和三次谐波4．在步骤3的基础上，再将五次谐波分量加到加法器的输入端，观测相加后的合成波形，并记录。TKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:Referencesourcenotfound五次波和基三次波合成5．分别将50Hz正弦半波、全波、矩形波和三角波的输出信号接至50Hz电信号分解与合成模块的输入端，观测基波及各次谐波的频率和幅度，并记录。6．将50Hz单相正弦半波、全波、矩形波和三角波的基波和谐波分量接至加法器相应的输入端，观测求和器的输出波形，并记录。TKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundTKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:Referencesourcenotfound基波和三五次谐波合成三次波和三五次谐波合成TKSS—A实验箱Error:ReferencesourcenotfoundError:ReferencesourcenotfoundError:Referencesourcenotfound五次谐波和三五次谐波合成六、实验思考题1.什么样的周期性函数没有直流分量和余弦项？答：原周期函数必须是奇函数。奇函数傅立叶展开后仍然保持是奇函数，因此只有正弦项，没有直流和余弦项。2．分析理论合成的波形与实验观测到的合成波形之间误差产生的原因。答：理论合成是由无限个波形合成的，而实验合成是由有限个波形合成的。