一、系統(tǒng)介紹
信號與系統(tǒng)及數(shù)字信號處理平臺是本公司開發(fā)人員采用先進(jìn)的技術(shù)手段專門為《信號與系統(tǒng)》(“九五”國家級重點(diǎn)教材、清華大學(xué)鄭君理等編制)課程而設(shè)計的,該實(shí)驗儀提供了信號的頻域、時域分析的實(shí)驗手段,增加了數(shù)字信號處理功能。利用該實(shí)驗箱可進(jìn)行階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的時域分析;連續(xù)時間系統(tǒng)的模擬;抽樣定理與信號恢復(fù)的分析與研究;一階、二階電路的暫態(tài)響應(yīng);二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡顯示、借助于DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號頻譜的分析與研究、信號的分解與合成的分析與實(shí)驗;各種模擬、數(shù)字濾波器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容的學(xué)習(xí)與實(shí)驗。
實(shí)驗箱采用的DSP數(shù)字信號處理新技術(shù),可以將模擬電路難以實(shí)現(xiàn)或?qū)嶒灲Y(jié)果不理想的“信號分解與合成”、“信號卷積”等實(shí)驗得以準(zhǔn)確地演示,并能生動地驗證理論結(jié)果;系統(tǒng)地了解并比較各種模擬濾波器(無源、有源)和數(shù)字濾波器的性能及特性,并可學(xué)會數(shù)字濾波器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)。
實(shí)驗箱配有DSP標(biāo)準(zhǔn)的JTAG插口及DSP同主機(jī)PC機(jī)的通信接口,可方便學(xué)生在我公司提供的軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)(可用仿真器或不用仿真器),完成一些數(shù)字信號處理、DSP應(yīng)用方面的實(shí)驗。如:各種數(shù)字濾波器設(shè)計、頻譜分析、卷積、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、DSP定時器的使用、DSP基本I/O口使用等。內(nèi)置信號源、頻率計、毫伏表、數(shù)字存儲示波器(含數(shù)據(jù)采集)。
二、系統(tǒng)特點(diǎn):
1、緊扣教學(xué)大綱、內(nèi)容簡潔、重點(diǎn)突出:以高等教育出版社的國家重點(diǎn)教材“信號與系統(tǒng)“(鄭君里)一書為背景,對課程的大部分章節(jié)均提供有實(shí)驗項目,使實(shí)驗內(nèi)容具有教學(xué)性和通用性,同時也使學(xué)生通過實(shí)驗環(huán)節(jié)更透徹得掌握原理性的知識。
2、電路模塊化設(shè)計:每一個實(shí)驗單元均以一模塊來劃分,實(shí)驗名稱與模塊名相對應(yīng)。模塊內(nèi)的電路在相應(yīng)的位置畫出,使實(shí)驗者一目了然。
3、采用了DSP數(shù)字處理的新技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,信號的數(shù)字處理技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用范圍大大擴(kuò)展,無所不在。通過數(shù)字處理可以將模擬電路難以實(shí)現(xiàn)或?qū)嶒灲Y(jié)果不理想的“信號分解與合成”、“信號卷積”、“頻譜分析”等實(shí)驗得以準(zhǔn)確地演示,并能生動地驗證理論結(jié)果;可以比較數(shù)字濾波器與模擬濾波器的性能優(yōu)劣。
4、二次開發(fā)功能:能通過DSP數(shù)字信號處理單元和主機(jī)接口與二次開發(fā)區(qū),可使學(xué)生設(shè)計各種數(shù)字濾波器、對模擬信號進(jìn)行頻譜分析、卷積運(yùn)算等豐富的實(shí)驗項目。
5、實(shí)驗儀自帶采樣頻率1M的數(shù)字虛擬存儲示波器,能對實(shí)驗信號進(jìn)行實(shí)時采樣。為學(xué)校大大地節(jié)省了硬件設(shè)備的投資。
三、實(shí)驗內(nèi)容:
可完成以下25個實(shí)驗:
1、基本運(yùn)算單元實(shí)驗(單元電路、信號源、頻率計、電壓表)
2、階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)實(shí)驗
3、連續(xù)系統(tǒng)的模擬實(shí)驗
4、模擬濾波器實(shí)驗(無源、有源、低通、高通、帶通、帶阻)
5、抽樣定理實(shí)驗
6、二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡實(shí)驗
7、一階電路暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗
8、二階電路暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗
9、二階電路傳輸特性實(shí)驗
10、信號卷積實(shí)驗
11、矩形信號的分解實(shí)驗
12、矩形信號的合成實(shí)驗
13、幅度對信號合成的影響
14、相位對信號合成的影響
15、鋸齒波信號的分解/合成
16、信號的調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗
17、信號的頻譜分析
18、頻分與復(fù)用實(shí)驗
19、DSP應(yīng)用實(shí)驗
20、DSP數(shù)字信號處理單元實(shí)驗
21、數(shù)字濾波器實(shí)驗(低通、高通、帶通、帶阻)
22、八階高通、低通濾波器(巴特沃斯)實(shí)驗
23、各種模擬、數(shù)字濾波器性能比較實(shí)驗
24、主機(jī)接口與二次開發(fā)區(qū)
25、CPLD編程開放模塊
四、實(shí)驗箱的技術(shù)指標(biāo):
電源參數(shù):+5V、2A;-5V、0.5A;+12V、0.5A;-12V、0.5A。
頻率計:可測量的信號頻率范圍:0~300KHz;
毫伏表:可測量的信號頻率范圍:0~100KHz;
可測量的信號幅值范圍:1mV~10V;
信號源:可產(chǎn)生正弦波、三角波、方形波三種波形。
幅值(峰峰值): 正弦波 0~12V;
三角波 0~18V;
方 波 0~20V;
頻率:(四檔可調(diào)) 正弦波 2Hz~100KHz;
三角波 2Hz~100KHz;
方 波 2Hz~100KHz;
五、實(shí)驗室每人每套配置方案(二人為一組,一組用一張實(shí)驗桌)
1、SG-XH3 必配 1臺
2、萬用表 自配 1只
3、實(shí)驗桌 自配 1/2張
4、實(shí)驗椅 自配 1 張