信号与系统实验箱概述
发布时间:2017-06-15 点击次数:次
一、系统介绍
“XH”系列“信号与系统实验箱”是在收集了许多院校的大量的反馈信息后,经过不断改进而研制成功的。是专门为《信号与系统》课程而设计的,提供了信号的频域、时域分析的实验手段,增加了数字信号处理功能。利用该实验箱可进行阶跃响应与冲激响应的时域分析;连续时间系统的模拟;抽样定理与信号恢复的分析与研究;一阶、二阶电路的暂态响应;二阶网络状态轨迹显示、AM调制与解调,FDM频分复用、借助于DSP技术实现信号频谱的分析与研究、信号分解与合成的分析与实验;各种滤波器(模拟、数字)的设计与实现等内容的学习与实验。
该实验箱采用的DSP数字信号处理新技术,可以将模拟电路难以实现或实验结果不理想的“信号分解与合成”、“信号卷积”、“频谱分析”等实验得以准确地演示,并能生动地验证理论结果;系统地了解并比较模拟滤波器(无源、有源)和数字滤波器的性能及特性,并可学会数字滤波器的设计与实现。
实验箱配有DSP标准的JTAG插口及DSP同PC机的通信接口,可方便学生在我们提供的软件的基础上进行二次开发(可用仿真器或不用仿真器),完成一些数字信号处理、DSP应用方面的实验。如:各种数字滤波器设计、频谱分析、卷积、A/D转换、D/A转换、DSP定时器的使用、DSP基本I/O口使用等。
二、系统特点:
1、紧扣教学大纲、内容简洁、重点突出:以高等教育出版社的国家重点教材“信号与系统”(郑君里)一书为背景,对课程的大部分章节均提供有实验项目,使实验内容具有教学性和通用性,同时也使学生通过实验环节更透彻得掌握原理性的知识。
2、电路模块化设计:每一个实验单元均以模块来划分,实验名称与模块名相对应。模块内的电路在相应的位置画出,使实验者一目了然。
3、采用了DSP数字处理的新技术。随着科学技术的不断发展,信号的数字处理技术在实际中的应用范围大大扩展,无所不在。通过数字处理可以将模拟电路难以实现或实验结果不理想的“信号分解与合成”、“信号卷积”、“频谱分析”等实验得以准确地演示,并能生动地验证理论结果;可以比较数字滤波器与模拟滤波器的性能优劣。
4、二次开发功能:通过DSP数字信号处理单元和主机接口与二次开发区,可使学生设计各种数字滤波器、对模拟信号进行频谱分析、卷积运算等丰富的实验项目;提供了丰富的阻容元件、运放单元,可使学生设计不同的实验电路,增强学生的动手能力。
三、系统布局
图1-1为YUY-XH3实验箱的布局。
图1-1 YUY-XH3 实验箱布局示意图
实验模块介绍,如图1-1所示。YUY-XH3由以下模块组成:
1. 电源输入模块
2. 函数发生器模块
3. 数字滤波器模块
4. 主机接口与二次开发区
5. 数字信号处理器模块
6. CPLD可编程序开放模块
7. 信号的分解与合成模块
8. 信号的卷积实验模块
9. 一阶电路暂态响应模块
10. 二阶电路传输特性模块
11. 二阶网络状态轨迹模块
12. 阶跃响应与冲激响应模块
13. 抽样定理模块
14. 模拟滤波器模块
15. 二次开发区模块
16. 频率计与毫伏表
17、无失真传输系统
18、AM调制模块
19、FDM频分复用模块
各模块的具体用途及使用将在第二节中介绍。
“XH”系列“信号与系统实验箱”是在收集了许多院校的大量的反馈信息后,经过不断改进而研制成功的。是专门为《信号与系统》课程而设计的,提供了信号的频域、时域分析的实验手段,增加了数字信号处理功能。利用该实验箱可进行阶跃响应与冲激响应的时域分析;连续时间系统的模拟;抽样定理与信号恢复的分析与研究;一阶、二阶电路的暂态响应;二阶网络状态轨迹显示、AM调制与解调,FDM频分复用、借助于DSP技术实现信号频谱的分析与研究、信号分解与合成的分析与实验;各种滤波器(模拟、数字)的设计与实现等内容的学习与实验。
该实验箱采用的DSP数字信号处理新技术,可以将模拟电路难以实现或实验结果不理想的“信号分解与合成”、“信号卷积”、“频谱分析”等实验得以准确地演示,并能生动地验证理论结果;系统地了解并比较模拟滤波器(无源、有源)和数字滤波器的性能及特性,并可学会数字滤波器的设计与实现。
实验箱配有DSP标准的JTAG插口及DSP同PC机的通信接口,可方便学生在我们提供的软件的基础上进行二次开发(可用仿真器或不用仿真器),完成一些数字信号处理、DSP应用方面的实验。如:各种数字滤波器设计、频谱分析、卷积、A/D转换、D/A转换、DSP定时器的使用、DSP基本I/O口使用等。
二、系统特点:
1、紧扣教学大纲、内容简洁、重点突出:以高等教育出版社的国家重点教材“信号与系统”(郑君里)一书为背景,对课程的大部分章节均提供有实验项目,使实验内容具有教学性和通用性,同时也使学生通过实验环节更透彻得掌握原理性的知识。
2、电路模块化设计:每一个实验单元均以模块来划分,实验名称与模块名相对应。模块内的电路在相应的位置画出,使实验者一目了然。
3、采用了DSP数字处理的新技术。随着科学技术的不断发展,信号的数字处理技术在实际中的应用范围大大扩展,无所不在。通过数字处理可以将模拟电路难以实现或实验结果不理想的“信号分解与合成”、“信号卷积”、“频谱分析”等实验得以准确地演示,并能生动地验证理论结果;可以比较数字滤波器与模拟滤波器的性能优劣。
4、二次开发功能:通过DSP数字信号处理单元和主机接口与二次开发区,可使学生设计各种数字滤波器、对模拟信号进行频谱分析、卷积运算等丰富的实验项目;提供了丰富的阻容元件、运放单元,可使学生设计不同的实验电路,增强学生的动手能力。
三、系统布局
图1-1为YUY-XH3实验箱的布局。
图1-1 YUY-XH3 实验箱布局示意图
实验模块介绍,如图1-1所示。YUY-XH3由以下模块组成:
1. 电源输入模块
2. 函数发生器模块
3. 数字滤波器模块
4. 主机接口与二次开发区
5. 数字信号处理器模块
6. CPLD可编程序开放模块
7. 信号的分解与合成模块
8. 信号的卷积实验模块
9. 一阶电路暂态响应模块
10. 二阶电路传输特性模块
11. 二阶网络状态轨迹模块
12. 阶跃响应与冲激响应模块
13. 抽样定理模块
14. 模拟滤波器模块
15. 二次开发区模块
16. 频率计与毫伏表
17、无失真传输系统
18、AM调制模块
19、FDM频分复用模块
各模块的具体用途及使用将在第二节中介绍。