一、实验目的
1、理解谐波幅度对波形合成的作用；
2、进一步加深理解时域周期信号的各频率分量在振幅频谱图上所占的比重。
二、实验原理说明
1、矩形脉冲信号的频谱
一个幅度为E，脉冲宽度为τ，重复周期为T的矩形脉冲信号，如图12-1所示。

图12-1周期性矩形脉冲信号
其傅里叶级数为：

该信号第n次谐波的振幅为：

由上式可见第n次谐波的振幅与E、T、τ有关，在矩形脉冲信号的E、T、τ决定后，各次谐波的幅度就决定了。
 
2、方波信号的振幅频谱图
=1/2的矩形脉冲信号就是方波信号，若基波（即1次谐波）的振幅归一化为1。根据上式可得到它的各次谐波的振幅（归一化值）：
 
表12-1方波的振幅频谱表
3、调节各谐波分量
8个数字滤波器输出的各次谐波分量可以通过跳线器选择为直接输出（1、2），也可以选择为通过放大（2、3）电路进行幅度的调整。8个跳线器分别为JP1、JP2、……、JP8，当跳线开关放在左边，选择直接输出；放在右边，选择幅度调整，通过调整可变电阻WA01、WA02、……、WA08来调整输出幅度。
三、实验内容
1、连接函数发生器H701端与PB01。
2、将SWB01置于“0011”。按一下复位键S1，复位并运行“方波分解与合成”程序。
4、用示波器观测TPB01，并将方波信号调好，要求：方波的输入频率f=4KHz；输入信号幅度Vp-p=4V，=1/2。
5、8个跳线器JP1、JP2、……、JP8放在左边，选择直接输出。测量方波信号的各次谐波分量（测量点分别是TPA01、TPA02、TPA03、TPA04、TPA05、TPA06、TPA07、TPA08。）是否满足表12-1。注意：由于TPA08输出的是8次以上的高次谐波分量，因此，TPA08输出不为零。用导线连接PA01-PA09、PA02-PA10、PA03-PA11、PA04-PA12、PA05-PA13、PA06-PA14、PA07-PA15、PA08-PA16，进行波形合成，在TPA17观察合成的波形时否为方波信号。
6、7个跳线器JP1、JP2、……、JP7，放在右边，选择幅度调整。用导线连接PA01-PA09、PA02-PA10、PA03-PA11、PA04-PA12、PA05-PA13、PA06-PA14、PA07-PA15、PA08-PA16，进行波形合成，在TPA17观察合成的波形时否为方波信号。分别按表12-2、表12-3、表12-4、表12-5、表12-6、表12-7、表12-8、表12-9调整各谐波幅值，观察并记录合成后的波形。
 
表12-2各次谐波振幅频谱表

表12-3各次谐波振幅频谱表

表12-4各次谐波振幅频谱表 

表12-5各次谐波振幅频谱表

表12-6各次谐波振幅频谱表

表12-7各次谐波振幅频谱表

表12-8各次谐波振幅频谱表

表12-9各次谐波振幅频谱表

四、实验报告要求
认真填写表12-2、表12-3、表12-4、表12-5、表12-6、表12-7、表12-8、表12-9。
五、实验设备
1、双踪示波器1台
2、YUY-XH3信号与系统实验箱1台