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信号与系统实验箱--相位对波形合成的影响
发布时间：2017-06-19 点击次数：次
一、实验目的
1、理解相位对波形合成中的作用。
2、加深理解幅值对波形合成的作用。
二、实验原理说明
在对周期性的复杂信号进行级数展开时，各次谐波间的幅值和相位是有一定关系的，只有满足这一关系时各次谐波的合成才能恢复出原来的信号，否则就无法合成原始的波形；幅度对合成波形的影响前面已讨论过，本实验讨论谐波相位对信号合成的影响。
本实验中的波形分解是通过数字滤波器来实现的。数字滤波器的实现有FIR（有限长滤波器）IIR（无限长滤波器）两种，其中由FIR实现的各次谐波的数字滤波器在阶数相同的情况下，能保证各次谐波的线性相位，而由IIR实现的数字滤波器，输出为非线性相位。本实验系统中的数字滤波器是由FIR实验的，因此在波形合成时不存在相位的影响，只要各次谐波的幅度调节正确即可合成原始的输入波形；但若把数字滤波器的实现改为IIR或仍然是FIR但某次谐波的数字滤波器阶数有别于其它数字滤波器阶数则各次谐波相位间的线性关系就不能成立，这样即使各次谐波的幅度关系正确也无法合成原始的输入波形。
三、实验内容
在本实验中，各次谐波的数字滤波器仍由FIR实现的，但三次谐波的数字滤波器的阶数不同于其它滤波器，设计时使它相对于基波有270度相移。因此就可以看出相对波形合成的影响了。
实验步骤：
1、连接函数发生器H701端与PB01。
2、用示波器测TPB01将方波信号调好，要求：方波频率f=4KHz；Vp-p=4V。
3、将SWB01置于“0100”。
4、按下复位键开关S1，复位DSP，运行相位对信号合成影响程序。
5、用示波器的一个通道测基波TPA01、另一个通道分别测TPA02、TPA03、TPA04、TPA05、TPA06、TPA07、TPA08各次谐波波形并和基波进行相位比较。
6、分别将各次谐波加入合成电路，观测各次谐波对合成信号的影响。
注意：在调节输入信号的参数值（频率、幅度等）时，需在H701与PB01连接后，用示波器在TPB01上观测调节。
四、实验报告要求
总结相位在波形合成中的作用。
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
1、理解相位对波形合成中的作用。
2、加深理解幅值对波形合成的作用。
二、实验原理说明
在对周期性的复杂信号进行级数展开时，各次谐波间的幅值和相位是有一定关系的，只有满足这一关系时各次谐波的合成才能恢复出原来的信号，否则就无法合成原始的波形；幅度对合成波形的影响前面已讨论过，本实验讨论谐波相位对信号合成的影响。
本实验中的波形分解是通过数字滤波器来实现的。数字滤波器的实现有FIR（有限长滤波器）IIR（无限长滤波器）两种，其中由FIR实现的各次谐波的数字滤波器在阶数相同的情况下，能保证各次谐波的线性相位，而由IIR实现的数字滤波器，输出为非线性相位。本实验系统中的数字滤波器是由FIR实验的，因此在波形合成时不存在相位的影响，只要各次谐波的幅度调节正确即可合成原始的输入波形；但若把数字滤波器的实现改为IIR或仍然是FIR但某次谐波的数字滤波器阶数有别于其它数字滤波器阶数则各次谐波相位间的线性关系就不能成立，这样即使各次谐波的幅度关系正确也无法合成原始的输入波形。
三、实验内容
在本实验中，各次谐波的数字滤波器仍由FIR实现的，但三次谐波的数字滤波器的阶数不同于其它滤波器，设计时使它相对于基波有270度相移。因此就可以看出相对波形合成的影响了。
实验步骤：
1、连接函数发生器H701端与PB01。
2、用示波器测TPB01将方波信号调好，要求：方波频率f=4KHz；Vp-p=4V。
3、将SWB01置于“0100”。
4、按下复位键开关S1，复位DSP，运行相位对信号合成影响程序。
5、用示波器的一个通道测基波TPA01、另一个通道分别测TPA02、TPA03、TPA04、TPA05、TPA06、TPA07、TPA08各次谐波波形并和基波进行相位比较。
6、分别将各次谐波加入合成电路，观测各次谐波对合成信号的影响。
注意：在调节输入信号的参数值（频率、幅度等）时，需在H701与PB01连接后，用示波器在TPB01上观测调节。
四、实验报告要求
总结相位在波形合成中的作用。
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
