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《測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、實(shí)驗(yàn)一周期信號(hào)波形的疊加本實(shí)驗(yàn)是用計(jì)算機(jī)仿真的方法來觀察周期信號(hào)疊加的原理及過程。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^運(yùn)行、觀察各次諧波合成三種非正弦周期信號(hào)（方波、鋸齒波、三角波）的過程，以及改變某次諧波的幅值或相位角值對(duì)合成波所產(chǎn)生的影響，以加深對(duì)周期信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)和疊加原理的認(rèn)識(shí)。二、實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)內(nèi)容（P6-P8頁(yè)預(yù)習(xí)報(bào)告）三、實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)傅里葉級(jí)數(shù)的理論，凡滿足狄里赫利條件的周期信號(hào)x（t）都可以展開為這說明周期信號(hào)是由一個(gè)或幾個(gè)，乃至無窮多個(gè)不同頻率、不同幅值和不同相位的諧波疊加而成的，因此可以用諧波信號(hào)疊加合成出復(fù)雜的周期信號(hào)
2、。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)及本實(shí)驗(yàn)仿真軟件。五、軟件啟動(dòng)及說明：1．啟動(dòng)計(jì)算機(jī)并找到本實(shí)驗(yàn)仿真軟件的子目錄，點(diǎn)擊執(zhí)行文件“測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn).exe”則出現(xiàn)一個(gè)封面，點(diǎn)擊“進(jìn)入”后，進(jìn)入本實(shí)驗(yàn)界面。2．進(jìn)入界面后，點(diǎn)擊工具欄上的“實(shí)驗(yàn)一”，即可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)，接著請(qǐng)?jiān)诔霈F(xiàn)的對(duì)話框上選擇波形和填寫“改階次”、“振幅比”、“相位差”、“直接顯階”參數(shù)，輸入數(shù)據(jù)的時(shí)候請(qǐng)從主鍵盤輸入，小鍵盤已經(jīng)被鎖定；本軟件預(yù)設(shè)置的是方波、改階＝0、振幅比＝1、相位差＝0、直接顯階＝1。參數(shù)說明：TYPE——波形代號(hào)（1—方波；2—鋸齒波；3—三角波）改階
3、——要改變某諧波的幅值或初相角的階次，不改則輸入零。振幅比——由改階次所確定的那階諧波改變后的振幅與其原理論振幅之比。本實(shí)驗(yàn)的理論方波、鋸齒波、三角波的幅值均設(shè)計(jì)為1。相位差——由改階次確定的那階諧波改變后的相位角與其原來相位角之差。直接顯階——不依次運(yùn)行，而直接顯示合成至某階的合成波形圖。n——當(dāng)前諧波的階次（運(yùn)行某波形所達(dá)到的階次）A——振幅j——相位角3．點(diǎn)擊“繼續(xù)”鍵后則自動(dòng)顯示出相關(guān)圖形，屏幕上方顯示當(dāng)前波的參數(shù)，下方顯示輸入的各參數(shù)。如果要看下一階的圖形，則只需點(diǎn)擊工具條上的“向前”按鈕（F5）；若要返
4、回上一階圖形，則只需點(diǎn)擊“返回”（F6）;如果要退出圖形顯示重新開始或改做實(shí)驗(yàn)二，則只需點(diǎn)擊“向上一級(jí)”按鈕(F7)；4．點(diǎn)擊工具條的“改階諧波”按鈕，可以調(diào)出改階的諧波波形與其理論波形。5．如果要存儲(chǔ)圖形只要點(diǎn)擊“文件”菜單中的“另存為（A）…”即可；當(dāng)要退出本實(shí)驗(yàn)程序時(shí)，直接點(diǎn)擊“文件”菜單的“退出（X）”即可。6．六、示例2例1：選擇合成方波，不改變?nèi)魏坞A次諧波的幅值與相位角，從基波開始顯示（即：波形＝方波，改階=0，振幅比=1，相位差=0，直接顯階=1）。按照軟件啟動(dòng)步驟，當(dāng)點(diǎn)擊“繼續(xù)”鍵后可以得出基波圖形
5、（黑色線），見圖（a），同時(shí)屏幕下方顯示你剛輸入的各參數(shù)（現(xiàn)例恰是本軟件預(yù)置好的參數(shù)），上方則出現(xiàn)n=1，j=0，A=1.2732；再按“向前”按鈕，便在基波圖形的畫面上疊現(xiàn)3次諧波圖形（紅色線），見圖（b）。再按“向前”，則基波、3次諧波、以及它們的合成波形（藍(lán)色）便同時(shí)展現(xiàn)在屏幕上，見圖（c），請(qǐng)你仔細(xì)觀察這三個(gè)波形，并弄清它們的先后順序和疊加關(guān)系；再按“向前”按鈕，只保留合成波，屏幕上方僅顯示n=3，它表明該合成波已合成到第3階，見圖(d)。以次類推，只要你再按“向前”按鈕，各次諧波和它們的合成波將不斷產(chǎn)生、
6、不斷疊加，直至逼近理論方波。圖（e）為n＝25的合成波。說明：紅色線為剛輸入的當(dāng)前波，藍(lán)色線為當(dāng)前新合成波，黑色線為基波和保留合成波，綠色線為與改階相同階次的理論波。(a)基波(b)基波與3次諧波(c)基波、3次諧波與它們的合成波(d)基波與3次諧波的合成波（e）n=25的合成波例2：仍選擇方波，但令改階=5，振幅比=3，相位差=0，直接顯階=1，則表示我們要改變5次諧波的幅值，新的幅值是理論幅值的3倍。鎖定并觀察改變幅值后的第5次諧波（紅色線）與其理論諧波（綠色線）存在哪些不同？見圖（1），請(qǐng)記錄下該改階諧波的幅
7、值，并與原理論諧波幅值進(jìn)行相比，（n＝5，實(shí)際幅值/理論幅值＝/=）。當(dāng)合成到n=25時(shí)的情形又是如何？見圖（2）。并與例1(e)圖進(jìn)行比較,看有存在哪些不同？為什么？請(qǐng)重新開始，試自行改變相位角，或同時(shí)改變相位角和幅值，認(rèn)真觀察改階諧波與其理論波存在的差異，并找出造成這種差異的原因；同時(shí)觀察當(dāng)n＝25時(shí)合成波的情況。2圖1圖212例3：若不想依次逐階運(yùn)行，而是要直接觀察合成至某階次的合成波時(shí)，只需要改變直接顯階這個(gè)參數(shù)就可以。如例1中，其它參數(shù)不變，僅使直接顯階=25，即：波形＝方波，改階＝0，振幅比＝1，相位差
8、＝0，顯階＝25，則屏幕就直接顯示合成達(dá)到25階時(shí)的合成波圖形。七、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與要求（要求在實(shí)驗(yàn)前預(yù)先填好以下各題等號(hào)后面的參數(shù)）提示：為使實(shí)驗(yàn)順利而有效地進(jìn)行，請(qǐng)同學(xué)們首先要完成預(yù)習(xí)內(nèi)容（詳見附頁(yè)），并從本指導(dǎo)書P.1的“五、軟件啟動(dòng)及說明”至“六、示例”全面仔細(xì)地閱讀并一一對(duì)照，輸入操作至少一遍。只有在充分了解、理解諸如：諧波、階次、改階、振幅比、相位差、
