haihongyuan.com
海量文库 文档专家
全站搜索:
您现在的位置:首页 > 初中教育 > 科学科学

1100302037 11电1马林

发布时间:2013-12-24 09:05:20  

信 号 与 系

实验报告

院校:水利电力学院

班级:11电1

姓名:马林

学号:1100302037

实验一: 二阶电路的瞬态响应

Multisim 仿真及波形

1. 根据电路图:观察电感上的电流i的阶跃响应波形

所选的阶跃信号为频率1Hz,占空比为50%,振幅为10V的方波信号

示波器所输出的波形是流过电感的电流的波形,波形先呈上升趋势,再逐渐趋于稳定。前半部分是对电感储能的过程,流过电感的电流逐渐增大,故曲线呈上升趋势;后半部分是当流过电感的电流等于电路中的额定电流时的波形,基本上趋于恒定。

2. 根据电路图: 电容上的阶跃响应波形

所选的阶跃信号为频率1Hz,占空比为50%,振幅为10V的方波信号

示波器所输出的是电容上的电压的波形,电容上的初始电压为零,当电路中有电压输入时,对电容进行充电储能,电容上的电压逐渐增大;当电容上的电压值达到最大值时,不再对电容进行储能,而是电容对外电路进行放能,电容上的电压下降,直到电容上的电压降为零,再重复这一过程,一直对电容进行充电、放电。

3. 下图为阶跃信号的设置:

实验二: 方波信号的分解

1. 通过MATLAB软件编程以下程序程序:

t=0:0.01:2*pi;

f1=4/pi*sin(t); % 基波

f3=4/pi*(sin(3*t)/3); %三次谐波

f5=4/pi*(sin(5*t)/5);f7=4/pi*(sin(7*t)/7);f9=4/pi*(sin(9*t)/9); y1=f1+f3; y2=f1+f3+f5; y3=f1+f3+f5+f7+f9;

subplot(2,2,1);plot(t,f1),hold on

y=1*sign(pi-t);plot(t,y, 'c:');

title('周期矩形波的形成-基波')

subplot(2,2,2);plot(t,y1);

hold on;y=1*sign(pi-t);plot(t,y, 'c:');

title('周期矩形波的形成-基波+3次谐波')

subplot(2,2,3);plot(t,y2)

hold on;y=1*sign(pi-t);plot(t,y, 'c:');

title('基波+3次谐波+5次谐波');

subplot(2,2,4) ;plot(t,y3);hold on;y=1*sign(pi-t);plot(t,y, 'c:') title('-基波+3次谐波+5次谐波+7次谐波+9次谐波')

对上图图形结果记录及分析:

方波信号是一个不连续信号,将方波信号用傅里叶级数表示,此时方波可看成是谐波的叠加和,在方波不连续处,叠加和产生起伏,而且随着N的增加,起伏向不连续点处压缩,N越大,波形越接近方波。但是,由吉伯斯现象可知,无论N取多大,起伏的峰值始终是不变的。

2.试编写11次、13次、15次谐波的叠加程序

t=0:0.01:2*pi;

f1=4/pi*sin(t); % 基波

f11=4/pi*(sin(11*t)/11); %十一次谐波

f13=4/pi*(sin(13*t)/13);

f15=4/pi*(sin(15*t)/15);

y1=f1+f11; y2=f1+f11+f13; y3=f1+f11+f13+f15;

subplot(2,2,1);plot(t,f1),hold on

y=1*sign(pi-t);plot(t,y, 'c:');

title('周期矩形波的形成-基波')

subplot(2,2,2);plot(t,y1);

hold on;y=1*sign(pi-t);plot(t,y, 'c:');

title('周期矩形波的形成-基波+11次谐波')

subplot(2,2,3);plot(t,y2)

hold on;y=1*sign(pi-t);plot(t,y, 'c:');

title('基波+11次谐波+13次谐波');

subplot(2,2,4) ;plot(t,y3);hold on;y=1*sign(pi-t);plot(t,y, 'c:')

title('-基波+11次谐波+13次谐波+15次谐波

')

在信号的各次谐波中,谐波的次数越低,谐波的含量越多,也就是

说,谐波的影响主要体现在低次谐波上,高次谐波的影响很小,一般情况下较高次的谐波可以忽略。

在上图中,11次谐波、13次谐波和15次谐波的含量较少,因此,叠加出来的波形与标准的方波信号误差较大。

实验三: 滤波器

1.通过MATLAB实现以下程序:

clear;

b=[-1.000e-10 0 0]; %生成向量b

a=[-1.000e-5 -2.000e-5 -1];%生成向量a

[h,w]=freqs(b,a,100) %求系统响应函数H(jw),设定100个频率点 figure(1)

subplot(3,1,1);plot(w,abs(h));%绘制幅频特性

grid

xlabel('w');ylabel('abs(h)');

subplot(3,1,2);semilogx(w,20*log10(abs(h))); %绘制对数频率特性 grid;xlabel('w');ylabel('分贝');

subplot(3,1,3);plot(w,angle(h));%绘制相频特性

grid;xlabel('w');ylabel('angle(h)');

对所得波形分析:

滤波器,是用来消除信号中的某些频率分量的一种装置。

对于需要截止的高频,利用电容吸收电感、阻碍的方法不使它通过,对于需要的低频,利用电容高电阻、电感低阻的特点是它通过。

2.对下图用Multisim 实现:

观察所得波形,记录波形并分析:

滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件,将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路,就是滤波器,其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。

实验四: 采样定理

1、MATLAB实现连续信号的采样与重构原理

wm=1; %信号带宽

wc=wm; %滤波器截止频率,

Ts=pi/wm; %采样间隔

ws=2*pi/Ts; %采样角频率

n=-100:100; %时域采样点数

nTs=n*Ts;f=sinc(nTs/pi);Dt=0.005;t=-15:Dt:15;

fa=f*Ts*wc/pi*sinc((wc/pi)*(ones(length(nTs),1)*t-nTs'*ones(1,length(t)))); %信号重构

error=abs(fa-sinc(t/pi)); %求重构信号与原信号的误差

t1=-15:0.5:15;f1=sinc(t1/pi);subplot(3 ,1 ,1);stem(t1,f1);

xlabel('kTs');ylabel('f(kTs)');

title('sa(t)=sinc(t/pi)的临界采样信号');

subplot(3 ,1 ,2);plot(t,fa);xlabel('t');ylabel('fa(t)');grid;

title('由sa(t)=sinc(t/pi)的临界采样信号重构sa(t)');

subplot(3, 1 ,3);plot(t,error); xlabel('t');ylabel('error(t)');

title('过采样信号与原信号的误差error(t)');

对波形记录及分析:

2、通过mutlsim 完成下图:

仿真波形,并分析。

采样,是指在某些离散的时间点上提取连续时间信号值的过程。通过采样,一个连续信号就变成了一个离散的信号。在采样过程中,采样间隔并不是任意的,必须要保证采样频率

网站首页网站地图 站长统计
All rights reserved Powered by 海文库
copyright ©right 2010-2011。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit326@126.com