信號與系統(tǒng)實驗箱(配DSP實驗?zāi)K)

一、產(chǎn)品概述
在高校很多專業(yè)的課程設(shè)置中都有《信號與系統(tǒng)》這門課程，它是一門相當(dāng)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程的實驗教學(xué)在整個實驗室建設(shè)中占有相當(dāng)重要的位置；同時，這門課程也是理論性很強的一門課程，正因為如此，在《信號與系統(tǒng)》的實驗教學(xué)中，用簡單的模擬電路搭接的方式不可能將該課程中的一些關(guān)鍵內(nèi)容如：信號的卷積、信號的頻譜分析等方面很好地展示給學(xué)生，這就是我們推出這一款帶數(shù)字信號處理的實驗教學(xué)系統(tǒng)的目的。信號與系統(tǒng)實驗箱(配DSP實驗?zāi)K)教學(xué)系統(tǒng)在傳統(tǒng)的信號與系統(tǒng)實驗設(shè)備的基礎(chǔ)上做了較多的數(shù)字化改造，這不僅讓學(xué)生能方便地看到正確清晰的實驗結(jié)果，而且也給學(xué)生提供了一個很好的二次開發(fā)平臺。

二、系統(tǒng)特點
全開放式設(shè)計，從模擬到數(shù)字、從綜合實驗到設(shè)計性實驗、從理論到實踐等，內(nèi)容豐富；
采用主板+實驗?zāi)K設(shè)計形式；
(1) 主板：實驗所需要的電源、函數(shù)信號發(fā)生器、掃頻信號源、真有效值交流數(shù)字毫伏表、數(shù)字頻率計、方波信號的分解與合成、自由布線設(shè)計區(qū)；
(2) 實驗?zāi)K：一階系統(tǒng)階躍響應(yīng)、二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)模塊；線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、全通濾波器模塊；線性系統(tǒng)的頻率特性測試、反饋系統(tǒng)的自激振蕩模塊；濾波器的組成與變換、系統(tǒng)極點變化的影響模塊；巴特沃斯低通濾波器模塊；切比雪夫低通濾波器模塊；信號的采樣與恢復(fù)、開關(guān)電容濾波器模塊；二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬、二階系統(tǒng)的狀態(tài)軌跡模塊；時分復(fù)用模塊；幅度、頻分復(fù)用調(diào)制實驗?zāi)K；幅度、頻分復(fù)用解調(diào)實驗?zāi)K。
數(shù)字信號處理（DSP）單元模塊，由CPLD、DSP及A/D、D/A、FLASH等組成。配有DSP標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口，可以方便地進行二次開發(fā)實驗，如數(shù)字濾波、頻譜分析等。
三、系統(tǒng)組成
直流穩(wěn)壓電源：±15V/0.5A；±5V/0.5A共四路，每路均有短路保護自動恢復(fù)功能。
函數(shù)信號發(fā)生器：輸出正弦波、三角波、方波，頻率范圍2Hz～2MHz分檔連續(xù)可調(diào)，幅度0～15VP-P連續(xù)可調(diào)，帶有20dB和40dB衰減輸出。
掃頻電源：采用可編程器件ispLSI 1032和單片機AT89C51設(shè)計而成，提供15Hz～50kHz，幅度0～18VP-P連續(xù)可調(diào)的正弦波。
六位數(shù)顯頻率計：范圍1Hz～10Mz，可顯示信號源的輸出頻率以及外測輸入信號的頻率。
真有效值交流數(shù)字毫伏表：測量范圍：0～20V，分200mV、2V、20V三檔，直鍵開關(guān)切換，三位半數(shù)顯，頻帶范圍10Hz～1MHz，基本測量精度±0.5%±2個字。
四、實驗項目
常用信號的觀察
零輸入、零狀態(tài)及完全響應(yīng)
一階系統(tǒng)的時域響應(yīng)
二階系統(tǒng)的時域響應(yīng)
線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
線性系統(tǒng)的頻率特性測試
方波信號的分解與合成
信號的無失真?zhèn)鬏?br /> 無源與有源濾波器
全通濾波器
濾波器的組成與變換
巴特沃斯低通濾波器
切比雪夫低通濾波器
開關(guān)電容濾波器
信號的采樣與恢復(fù)
反饋系統(tǒng)的自激振蕩
二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬
系統(tǒng)極點變化對系統(tǒng)性能的影響
系統(tǒng)能控性與能觀性分析
二階系統(tǒng)的狀態(tài)軌跡顯示
信號的分解與合成DSP仿真實驗（選配）
調(diào)制與解調(diào)DSP仿真實驗（選配）
頻分復(fù)用DSP仿真實驗（選配）
有限沖擊響應(yīng)濾波器（FIR）算法實驗（選配）
無限沖擊響應(yīng)濾波器（IIR）算法實驗（選配）
卷積（Convolve）算法實驗（選配）
抽樣定理DSP實現(xiàn)實驗（選配）
FFT分析實驗（選配）
調(diào)制與解調(diào)實驗（選配）
頻分復(fù)用實驗（選配）
時分復(fù)用（選配）
基于MATLAB仿真實驗（MATLAB軟件用戶自配）
信號的時域表示
信號的基本運算
連續(xù)時間系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和單位階躍響應(yīng)
二階系統(tǒng)的模擬
系統(tǒng)的零輸入、零狀態(tài)及完全響應(yīng)
線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
信號的無失真?zhèn)鬏?br /> 信號的采樣與恢復(fù)
幅度調(diào)制與解調(diào)
濾波器頻率特性的研究
信號的分解與合成
周期信號的頻譜表示
LTI系統(tǒng)的頻率響應(yīng)
五、儀器配置
    1.幅度、頻分復(fù)用調(diào)制實驗?zāi)K（用戶選配）
    2.幅度、頻分復(fù)用解調(diào)實驗?zāi)K（用戶選配）
    3.時分復(fù)用模塊（用戶選配）
    4.DSP仿真器（用戶選配）
    5.20M雙蹤示波器（必配，用戶自配）
    6.計算機（選配，用戶自配）

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