三亚学院信号与系统实验指导书修改

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1、三亚学院 信号与系统 课程实验指导书学 院： 理工学院专 业： 电信、海信、通信任课教师： 袁敏、伍时和执 笔 人： 袁敏审 核 人：审定日期：实验一 常用信号分类与观察一、实验目的1、观察常用信号的波形特点及产生方法。2、学会使用示波器对常用波形参数的测量。二、实验仪器1、20MHz双踪示波器一台。2、信号与系统实验箱一台。三、实验内容1、信号的种类相当的多，本次试验只列出了几种典型的信号，便于观察。2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。四、实验原理对于一个系统特性的研究，其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系，即在一特定的输入信号下，系统对应的输出响应信

2、号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点，是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中，将对常用信号和特性进行分析、研究。信号可以表示为一个或多个变量的函数，在这里仅对一维信号进行研究，自变量为时间。常用信号有：正弦信号、方波信号、矩形波信号、三角波信号、整流输出信号等常见信号之外，有指数信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。1、正弦信号：其表达式为，其信号的参数：振幅A、角频率、与初始相位。其波形如图1.1所示：图1.1 正弦波信号 2、方波信号：其单个波形表达式为，其信号的参数：振幅A、周期T、与脉冲宽度T/2。其波形如图1.2所示：图1.2 方波信号3、矩形波信号：其单

3、个波形表达式为，其信号的参数：振幅A、周期T、与脉冲宽度。其波形如图1.3所示：图1.3 矩形波信号图1.4 三角波信号4、斜坡波形信号：信号的参数：振幅E、周期T。信号的波形如图1.4所示，单个波形信号的表达式为：。5、正弦半波整流信号：信号的参数：振幅A、周期T。信号的波形如图1.5所示，单个波形信号的表达式为：。图1.5 正弦波半波整流信号6、正弦全波整流信号：信号的参数：振幅A、周期T。信号的波形如图1.6所示，单个波形信号的表达式为：。图1.6 正弦波全波整流信号7、指数信号：指数信号可表示为。对于不同的取值，其波形表现为不同的形式，如下图所示：图1.7指数衰减信号8、指数衰减正弦信

4、号：其表达式为 其波形如下图： 图1.8正弦衰减信号9、抽样信号：其表达式为： 。是一个偶函数， = ,2,n时，函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信号如下图所示：图1.9 抽样信号10、钟形信号（高斯函数）：其表达式为： ， 其信号如下图所示： 图1.10 钟形信号五、实验步骤1、利用示波器观察正弦信号的波形，并测量分析其对应的振幅，角频率。具体步骤如下：（1）接通电源，并按下此模块电源开关S5。（2）用示波器观察输出的正弦信号，并分析其对应的频率。（3）改变示波器“扫描时间”，观察波形的变化，并分析且测量对应频率的变化，记录此时的振幅，角频率。2、用示波器测量方波信号波形，

5、并分析其所对应的参数。具体步骤如下：（1）用示波器观察“方波信号”输出的指数信号,并分析其对应的频率、参数。（2）改变示波器“扫描时间”，观察波形的变化，并分析且测量对应频率的变化，记录此时的振幅，脉冲宽度的变化。（3）将信号连接到谐波信号的输入端，不改变示波器“扫描时间”，观察信号的1,2,3,4,5次谐波波形的变化，并分析且测量对应频率的变化，记录此时的振幅，脉冲宽度的变化。实验连接电路如图1.11所示。3、用示波器测量方波信号波形，并分析其所对应的参数。具体步骤如下：（1）用示波器观察“方波信号”输出的指数信号,并分析其对应的频率、参数。（2）改变示波器“扫描时间”，观察波形的变化，并分

6、析且测量对应频率的变化，记录此时的振幅，脉冲宽度的变化。（3）将信号连接到谐波信号的输入端，不改变示波器“扫描时间”，观察信号的1,2,3,4,5次谐波波形的变化，并分析且测量对应频率的变化，记录此时的振幅，脉冲宽度的变化。实验连接电路如图1.11所示。4、斜坡信号的观察。具体操作如下：（1）用示波器观察输出的斜坡信号,并分析其对应的频率。（2）改变示波器“扫描时间”，观察波形的变化，并分析且测量对应频率的变化，记录此时的振幅，脉冲宽度的变化。（3）将信号连接到谐波信号的输入端，不改变示波器“扫描时间”，观察信号的1,2,3,4,5次谐波波形的变化，并分析且测量对应频率的变化，记录此时的振幅，

7、脉冲宽度的变化。实验连接电路如图1.11所示。5、半坡整流输出信号的观察。具体操作如下：（1）用示波器观察输出的半坡整流输出信号,并分析其对应的频率。（2）改变示波器“扫描时间”，观察波形的变化，并分析且测量对应频率的变化，记录此时的振幅，脉冲宽度的变化。（3）将信号连接到谐波信号的输入端，不改变示波器“扫描时间”，观察信号的1,2,3,4,5次谐波波形的变化，并分析且测量对应频率的变化，记录此时的振幅，脉冲宽度的变化。实验连接电路如图1.11所示。6、全坡整流输出信号的观察。具体操作如下：（1）用示波器观察输出的半坡整流输出信号,并分析其对应的频率。（2）改变示波器“扫描时间”，观察波形的变

8、化，并分析且测量对应频率的变化，记录此时的振幅，脉冲宽度的变化。（3）将信号连接到谐波信号的输入端，不改变示波器“扫描时间”，观察信号的1,2,3,4,5次谐波波形的变化，并分析且测量对应频率的变化，记录此时的振幅，脉冲宽度的变化。实验连接电路如图1.11所示。六、实验报告要求指出实验目的，要求。1、根据实验测量所得的数据，绘制被测各类信号及其基波和各次谐波的波形、频率和幅度（注意比例关系）。作图时应将这些波形绘制在同一坐标平面上。以便比较各波形和频率幅度。2、将被测各类信号的基波、三次谐波、五次谐波及三者合成的波形一同绘在同一坐标平面上。3、画出被测各类信号分解后，鉴别基波与各奇次谐波的李沙

9、育图形。详细整理实验数据，并画出波形分解与合成的波形。4、分析相位、幅值在波形合成中的作用。5、总结实验和调试心得意见。BPF-1BPF-2被测信号BPF-3BPF-4BPF-5图 1.11 观测谐波信号的链接电路实验二 信号分解与合成一、实验目的 1、观察信号的分解。2、掌握带通滤波器的有关特性测试方法。3、观测基波和其谐波的合成。 二、实验仪器1、20MHz双踪示波器一台。2、信号与系统实验箱一台。3、电信号分解与合成模块一块。三、实验内容1、观察信号分解的过程及信号中所包含的各次谐波。2、观察由各次谐波合成的信号。四、实验原理任何信号都是由各种不同频率、幅度和初相的正弦波迭加而成的。对周

10、期信号由它的傅里叶级数展开式可知，各次谐波为基波频率的整数倍。而非周期信号包含了从零到无穷大的所有频率成份，每一频率成份的幅度均趋向无限小，但其相对大小是不同的。 通过一个选频网络可以将信号中所包含的某一频率成份提取出来。本实验采用性能较佳的有源带通滤波器作为选频网络，因此对周期信号波形分解的实验方案如图1.11所示。将被测方波信号加到分别调谐于其基波和各次奇谐波频率的一系列有源带通滤波器电路上。从每一有源带通滤波器的输出端可以用示波器观察到相应频率的正弦波。本实验所用的被测信号是左右的周期信号，而用作选频网络的五种有源带通滤波器的输出频率分别是，因而能从各有源带通滤波器的两端观察到基波和各次

11、谐波。其中，在理想情况下，如方波的偶次谐波应该无输出信号，始终为零电平，而奇次谐波则具有很好的幅度收敛性，理想情况下奇次谐波中一、三、五、七、九次谐波的幅度比应为1：（1/3）：（1/5）：（1/7）：（1/9）。但实际上因输入方波的占空比较难控制在50%，且方波可能有少量失真以及滤波器本身滤波特性的有限性都会使得偶次谐波分量不能达到理想零的情况。五、实验步骤1、把电信号分解与合成模块插在主板上，用导线接通此模块“电源接入”和主板上的电源（看清标识，防止接错，带保护电路），并打开此模块的电源开关。 2、调节函数信号发生器，使其输出左右（其中在之间进行选择，使其输出的效果更好）的方波（要求方波占

12、空比为50%，这个要求较为严格），峰峰值为5V左右。将其接至该实验模块的各带通滤波器的“输入”端,用示波器观察各带通滤波器的输出（注：观察频率时，可利用实验箱上的频率计实验模块。即按下该模块电源开关S2。） 3、用示波器的两个探头，直接观察基波与三次谐波的相位关系，或者采用李沙育图的方法观察，看其相位差是否为零，同时考察其幅度关系，幅度之比是否为3:1（可以用相应带通滤波器中的调幅和调相电位器进行调节，保证了相位和幅度满足实验的要求）。4、将方波分解所得基波和三次谐波,用导线与其对应的插孔相连，观测加法器的输出“合成”波形，并记录所得的波形。5、同时考察基波、三次谐波、五次谐波的相位和幅度的关

13、系，还是用李沙育图观察其相位关系，观察其幅度关系为5:3:1。6、验证各高次谐波与基波之间的相位差是否为零。可用李沙育图形法进行测量，其方法如下：用导线将函数发生器的方波输出端与带通滤波器输入端连接起来，即把方波信号分先后送入各带通滤波器，如图1所示。具体方法一：基波与标准同频同相信号相位比较（李沙育图相位测量法）把函数信号发生器模块产生的正弦波电压调至5V，使其送入示波器的X轴，再把BPF-的基波送入Y轴，示波器采用X-Y方式显示，观察李沙育图形。（注：当滤波器的增益不为1时，即X轴和Y轴信号幅度不一致时，在时其李沙育图形并不为圆，而是椭圆，但其是垂直椭圆，与时的椭圆并不相同。）当两信号相位

14、差为时，波形为一条直线；当两信号相位差为时，波形为一个圆；当两信号相位差为时，波形为椭圆，如图2.1所示。时： B A 图2.1 李沙育图形具体方法二：基波与各高次谐波相位比较（李沙育频率测试法）把BPF-处的基波送入示波器的X轴，再分别把BPF-、BPF-处的高次谐波送入Y轴，示波器采用X-Y方式显示，观察李沙育图形。当基波与三次谐波相位差为（即过零点重合）、18时，波形分别如图2.2所示。 图2.2 基波与三次谐波相位的观察以上是三次谐波与基波产生的典型的Lissajous图，通过图形上下端及两旁的波峰个数，确定频率比，即3：1，实际上可用同样的方法观察五次谐波与基波的相移和频比，其应为5

15、：1。7、方波波形合成（1）将函数发生器输出的左右，方波信号送入各带通滤波器输入端。（2）在五个带通滤波器输出端逐个测量各谐波输出幅度，（3）用示波器观察并记录加法器输出端基波与各奇次谐波的叠加波形，如图2.3所示。 图2.3 基波与三次和五次谐波叠加后的波形六、实验报告1、根据实验测量所得的数据，绘制方波及其基波和各次谐波的波形、频率和幅度（注意比例关系）。作图时应将这些波形绘制在同一坐标平面上。以便比较各波形和频率幅度。2、将基波、三次谐波、五次谐波及三者合成的波形一同绘在同一坐标平面上。3、画出方波信号分解后，鉴别基波与各奇次谐波的李沙育图形。详细整理实验数据，并画出波形分解与合成的波形

16、。4、分析相位、幅值在波形合成中的作用。 5、总结实验和调试心得意见。七、思考题1、考虑实验中，影响带通滤波器中心频点和带宽的主要因素是什么？ 2、什么是吉布斯现象，它的具体的表现是什么？ 实验三 信号的抽样与抽样定理一、实验目的1、了解信号的采样方法与过程以及信号恢复的方法。2、验证抽样定理。二、实验仪器1、20MHz双踪示波器一台。2、信号与系统实验箱一台。3、系统时域与频域分析模块一块。三、实验内容 1、观察抽样脉冲、抽样信号、抽样恢复信号。 2、观察抽样过程中，发生混叠和非混叠时的波形。四、实验原理1、离散时间信号可以从离散信号源获得，也可以从连续时间信号抽样而得。抽样信号可以看成连续

17、信号和一组开关函数的乘积。是一组周期性窄脉冲，如图3.1所示，TS称为抽样周期，其倒数称抽样频率。 图 3.1矩形抽样脉冲对抽样信号进行傅里叶分析可知，抽样信号的频率包括了原连续信号以及无限个经过平移的原信号频率。平移的频率等于抽样频率及其谐波频率、。当抽样信号是周期性窄脉冲时，平移后的频率幅度按规律衰减。抽样信号的频谱是原信号频谱周期的延拓，它占有的频带要比原信号频谱宽得多。2、正如测得了足够的实验数据以后，我们可以在坐标纸上把一系列数据点连起来，得到一条光滑的曲线一样，抽样信号在一定条件下也可以恢复到原信号。只要用一截止频率等于原信号频谱中最高频率fn的低通滤波器，滤除高频分量，经滤波后得

18、到的信号包含了原信号频谱的全部内容，故在低通滤波器输出可以得到恢复后的原信号。3、但原信号得以恢复的条件是，其中为抽样频率，B为原信号占有的频带宽度。而为最低抽样频率又称“奈奎斯特抽样率”。当时，抽样信号的频谱会发生混迭，从发生混迭后的频谱中我们无法用低通滤波器获得原信号频谱的全部内容。在实际使用中，仅包含有限频率的信号是极少的。因此即使，恢复后的信号失真还是难免的。图3.2画出了当抽样频率（不混叠时）及当抽样频率（混叠时）两种情况下冲激抽样信号的频谱。0 (a) 连续信号的频谱0 - （b） 高抽样频率时的抽样信号及频谱（不混叠）0 （c） 低抽样频率时的抽样信号及频谱（混叠）图3.2 抽样

19、过程中出现的两种情况4、为了实现对连续信号的抽样和抽样信号的复原，除选用足够高的抽样频率外，常采用前置低通滤波器来防止原信号频谱宽而造成抽样后信号频谱的混叠。但这也会造成失真。原始的语音信号带宽为40Hz到10000Hz,但实际中传输的语音信号的带宽为300Hz到3400Hz,并不影响我们的听觉效果,因此本实验加了前置滤波器。五、实验步骤1、 语音信号的抽样与恢复(1) 把系统时域与频域分析模块插在主板上，用导线接通此模块“电源接入”和主板上的电源（看清标识，防止接错），并打开此模块的电源开关（S2、S3）。(2) 把话筒插进V1耳机插进V2(看清标识不要接错)，将开关K2拨到频率选择的中档,

20、同时将短路块插在JD上,检查无误后就可以对着话筒讲话了，会在耳机里听到清楚的声音。（Rw3用来调节语音信号的放大倍数，Rw4用来调节声音的大小）（3）用示波器观察测试钩“抽样脉冲”J8的波形，调节电位器“抽样脉宽调节”Rw1，则抽样脉冲的占空比将会改变。（4）用示波器观察测试钩“抽样信号”的波形。则应可见到被抽样语音信号的波形的轮廓(是一个瞬时值可以用数字示波器的STOP按钮来观测语音信号的抽样,语音信号的波形可以通过测试购“语音信号”来观测）。（5）另外，电位器“频率调节”Rw2用于调节抽样脉冲的频率，开关K2用于选择脉冲段，分为“高”“中”“低”档，在调试时，选择“低”和“中”档。(做实验

21、的时候可以先选择“中” 档再选择“低”档可以听到语音信号从正常到失真) 2、点频抽样（1）用导线连接J9和J11,将短路块插在JD1上,同时将K3拨到下面(将K2拨到“高”调节“频率调节”Rw2使抽样脉冲的频率达到32kHz即在J8处测得的频率为32kHz).拨码开关用来选择抽样脉冲的频率.(拨码开关上面为1下面为0)在这个过程可以看不混叠,临界,和混叠三个状态。（2）用示波器观察测试钩“抽样脉冲”J10的波形。（3）用示波器观察测试钩“抽样信号”的波形。则可见到连续信号波形的轮廓。 抽样倍数状态 5 1110 4 0110 3 1010六、实验报告1、整理并绘出原信号、抽样信号以及复原信号的

22、波形，你能得出什么结论？2、整理在三种不同抽样频率情况下，波形，比较后得出结论。3、实验调试中的体会。七、思考题1、如果抽样脉冲0,抽样信号经低通后能否复原f(t)2、抽样脉冲的频率与抽样恢复信号有什么关系。实验四 无源和有源滤波器 一、实验目的 1、了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性 2、了解扫频仪的使用方法 3、分析和对比无源和有源滤波器的滤波特性二、仪器设备 1、信号与系统实验箱 2、双踪示波器。 三、原理说明图4.1 系统中的滤波器作用在信号取样于恢复系统中，滤波器的作用如图4.1所示。滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络，它允许某些频率（通常是某个频带范围

23、）的信号通过，而其它频率的信号受到衰减或抑制，这些网络可以由RLC元件或RC元件构成的无源滤波器，也可以由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）和带阻滤波器（BEF）四种。把能够通过的信号频率范围定义为通带，把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。而通带与阻带的分界点的频率称为截止频率或称转折频率。图4-2中的为通带的电压放大倍数，为中心频率，和分别为低端和高端截止频率。四种滤波器的实验线路如图4-3所示。图4.2各种滤波器的理想频幅特性(b)有源低通滤波器(a)无源低

24、通滤波器图4.3.1(d)有源高通滤波器(a)无源高通滤波器图4.3.2 (b)有源带通滤波器(a)无源带通滤波器图4.3.3图4.3四种滤波器的实验线路(b)有源带阻滤波器(a)无源带阻滤波器图4.3.4如图4.3所示的各种滤波器的频率特性（又称为传递函数），它用式（4-1）表示，（4-1）式中A（）为滤波器的幅频特性，()为滤波器的相频特性。传递函数的概念可以用图4-4说明。它们都可以通过实验的方法来测量。 （4-1）滤波器图4.4 滤波器的传递函数框图 四、预习要求1、为使实验能顺利进行，做到心中有数，课前对教材的相关内容和实验原理、目的与要求、步骤和方法要作充分的预习（并预期实验的结果

25、）。 2、推导各类无源和有源滤波器的频率特性，并据此分别画出滤波器的幅频特性曲线 3、在方波激励下，预测各类滤波器的响应情况。五、实验内容及步骤 1、滤波器的输入端接正弦信号发生器或扫频电源，滤波器的输出端接示波器或交流数字毫伏表。 2、测试无源和有源低通滤波器的幅频特性。（1）测试RC无源低通滤波器的幅频特性。用图4-3-1（a）所示的电路，测试RC无源低通滤波器的特性。实验时，必须在保持正弦波信号输入电压（U1）幅值不变的情况下，逐渐改变其频率，用实验箱提供的数字式真有效值交流电压表（10Hzf1MHz，测量RC滤波器输出端电压U2的幅值，并把所测的数据记录。注意每当改变信号源频率时，都必

26、须观测一下输入信号U1使之保持不变。实验时应接入双踪示波器，分别观测输入U1和输出U2的波形（注意：在整个实验过程中应保持U1恒定不变）。（2）测试RC有源低通滤器的幅频特性实验电路如图4-3-1（b）所示。取R1K、C0.01uF、放大系数K1。测试方法用（1）中相同的方法进行实验操作，并将实验数据记入数据表。3、分别测试无源、有源HPF、BPF、BEF的幅频特性。实验步骤、数据记录表格及实验内容，自行拟定。4、研究各滤波器对方波信号或其它非正弦信号输入的响应（选做，实验步骤自拟）。六、思考题 1、试比较有源滤波器和无源滤波器各自的优缺点。2、各类滤波器参数的改变，对滤波器特性有何影响。七、

27、注意事项 1、在实验测量过程中，必须始终保持正弦波信号源的输出（即滤波器的输入）电压U1幅值不变，且输入信号幅度不宜过大。2、在进行有源滤波器实验时，输出端不可短路，以免损坏运算放大器。3、用扫频电源作为激励时，可很快得出实验结果，但必须熟读扫频电源的操作和使用说明八、实验报告 根据实验测量所得的数据，绘制各类滤波器的幅频特性。对于同类型的无源和有源滤波器幅频特性，要求绘制在同一坐标纸上。以便比较，计算出各自特征频率、截止频率和通频带。 1、比较分析各类无源和有源滤器的滤波特性。 2、分析在方波信号激励下，滤波器的响应情况（选做）。 3、写出本实验的心得体会及意见。 注:本次实验内容较多，根据

28、情况可分两次进行。 实验五 、系统时域响应的模拟解一、实验目的1掌握求解系统时域响应的模拟解法。2研究系统参数变化对响应的影响。二、实验设备 1、双踪示波器。2、信号与系统实验箱：TKSS-A型，TKSS-B型，TKSS-C型。三、原理说明1为了求解系统的响应，需建立系统的微分方程，通常实际系统的微分方程可能是一个高阶方程或者是一个一阶的微分方程组，它们的求解都很费时间甚至是很困难的。由于描述各种不同系统（如电系统、机械系统）的微分方程有着惊人的相似之处，因而可以用电系统来模拟各种非电系统，并能获得该实际系统响应的模拟解。系统微分方程的解（输出的瞬态响应），通过示波器将它显示出来。下面以二阶系

29、统为例，说明二阶常微分方程模拟解的求法。式（51）为二阶非齐次微分方程，式中y为系统的被控制量，x为系统的输入量。图5.1所示，为式（51）的模拟电路图。图5-1 二阶系统的模拟电路 (51)由该模拟电路得： ，上述三式经整理后为： （52）式中：， ， ；式（52）与式（51）相比得：，。系统的全响应由齐次解部分和特解部分两部分构成，由于输入为u(t)阶跃信号，特解形式为常数P；齐次解形式由方程特征根决定： 系统特征方程为：可求的特征根为：经过计算，可知特征根为虚根， 齐次解形式为： 则响应的衰减同特征根的实部相关，改变滑动变阻器的抽头位置则可改变衰减度。根据电路图观察，若不考虑滑动变阻器，

30、则反馈接入点电压为u1。当接入滑动变阻器后，反馈接入点电压为滑动变阻器的抽头位置电压，此时，反馈接入点电压为：状态1：当滑动变阻器的抽头位置在最左端时，反馈电压为零，特征根的实部a为零，则输出响应不衰减。状态2：当滑动变阻器的抽头位置逐渐向右断滑动的过程中，特征根的实部a向负方向增大，则输出响应衰减逐渐增大。当滑动变阻器的抽头位置滑到最右端时，衰减最大。四、内容步骤1、在本实验箱中的自由布线区设计实验电路。3、改变电位器RW和R4与R3的比值，以及初始电压的大小和极性，观察响应的变化。4、模拟系统的零状态响应（即R11不接地，而初始状态都为零），在R11处输入阶跃信号，观察其响应，并记录其波形

31、。五、报告要求 1、绘出所观察到的各种模拟响应的波形，并根据电路系统方程分析响应衰减与可调电阻阻值变化之间的联系2、归纳和总结用基本运算单元求解系统时域响应的要要点实验六 无失真传输系统一、实验目的1、了解无失真传输的概念。 2、了解无失真传输的条件。二、实验仪器1、20MHz双踪示波器一台。2、信号与系统实验箱一台。3、系统频域与复域分析模块一块。三、实验内容1、观察信号在失真系统中的波形。2、观察信号在无失真系统中的波形。四、实验原理1、一般情况下，系统的响应波形和激励波形不相同，信号在传输过程中将产生失真。线性系统引起的信号失真有两方面因素造成，一是系统对信号中各频率分量幅度产生不同程度

32、的衰减，使响应各频率分量的相对幅度产生变化，引起幅度失真。另一是系统对各频率分量产生的相移不与频率成正比，使响应的各频率分量在时间轴上的相对位置产生变化，引起相位失真。 线性系统的幅度失真与相位失真都不产生新的频率分量。而对于非线性系统则由于其非线性特性对于所传输信号产生非线性失真，非线性失真可能产生新的频率分量。 所谓无失真是指响应信号与激励信号相比，只是大小与出现的时间不同，而无波形上的变化。设激励信号为，响应信号为，无失真传输的条件是 （1）式中是一常数，为滞后时间。满足此条件时，波形是波形经时间的滞后，虽然，幅度方面有系数倍的变化，但波形形状不变。2、对实现无失真传输，对系统函数应提出

33、怎样的要求？ 设与的傅立叶变换式分别为。借助傅立叶变换的延时定理，从式（1）可以写出 （2）此外还有 （3）所以，为满足无失真传输应有 （4）（4）式就是对于系统的频率响应特性提出的无失真传输条件。欲使信号在通过线性系统时不产生任何失真，必须在信号的全部频带内，要求系统频率响应的幅度特性是一常数，相位特性是一通过原点的直线。 K OO图1 无失真传输系统的幅度和相位特性3、本实验箱设计的电路图：（采用示波器的衰减电路）图2 示波器衰减电路计算如右： （5） 如果 则 是常数， （6） 式（6）满足无失真传输条件。五、实验步骤1、把系统复域与频域分析模块插在主板上，用导线接通此模块“电源接入”和

34、主板上的电源（看清标识，防止接错，带保护电路）。 2、打开函数信号发生器的电源开关，使其输出一方波信号，频率为1，峰峰值为，将其接入到此实验模块的输入端，用示波器的两个探头观察，一个接入到输入端，一个接入到输出端，以输入信号作输出同步进行观察。 3、观察输出信号是否失真，即信号的形状是否发生了变化，如果发生了变化，可以调节电位器“失真调节”，使输出与输入信号的形状一致，只是信号的幅度发生了变化（一般变为原来的1/2）。4、改变信号源，采用的信号源可以从函数信号发生器引入，也可以从常用信号分类与观察引入各种信号，重复上述的操作，观察信号的失真和非失真的情况。六、实验报告1、绘制各种输入信号失真条件下的输入输出信号（至少三种）。 2、绘制各种输入信号无失真条件下的输入输出信号（至少三种）。七、思考题比较无失真系统与理想低通滤波器的幅频特性和相频特性。试验箱各功能区自定义实验区自定义实验区