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信号频谱的测量实验报告
篇一：实验报告三.信号的频谱分析 实验三 信号的频谱分析
时间：第 星期课号： 院系专业： 姓名： 学号：
座号：============================================================================================ 一、实验目的 1、观测周期矩形脉冲的频谱特性； 2、掌握对信号振幅频谱的顺序分析法――外差法； 二、实验预习 1、占空比?
? T ?100%???f?100%，其中?是正脉冲信号的脉冲宽度。 2、熟悉实验指导书第20页图1-26外差法原理 a、fsn?t?为被测的矩形脉冲信号（矩形脉冲信号的频率为f），其中包含的基波分量的频率为
；二次谐波的频率为
；n次谐波的频率为
； b、fL为本振信号（是一个正弦波）。为保证被测信号fsn?t?和本振信号通过混频器后的差频信号的频率为1KHz。fL的频率为 三、实验内容 (一)
测试f?20KHz，脉宽??10?s，幅度为800mv峰峰值的矩形正脉冲的频谱。 1、在实验箱上接好线路（注意正负12伏电源均接上） 2、输入信号的设置: fsn(t)：f?20KHz，??10?s，VSP-P?800mv的正脉冲，由信号源A路输出。 fL：其频率先从21KHz开始，依次改变至41KHz，61KHz，……201KHz，其幅度均为
VLP?P?600mv的正弦信号，由信号源B路输出。 3、在fL(由信号源B路输出)各频率点附近进行微调，使示波器上显示的输出波形最好，波形的峰峰值为最大； 记下此时信号源B路输出频率值(即fL实测值)和示波器上波形的峰峰值。完成表1-3-1内容的测试。 表格中：fsn为fL实测值减1KHz的频率值。Cn为示波器上对应于各频率分量的峰峰值。 (二)
测试f?100KHz，脉宽??2?s，幅度为800mv峰峰值的矩形正脉冲的频谱。完成表1-3-2内容的测试。 表1－3－1表1－3－24、实验过程中的故障现象及解决方法。 四、实验报告要求 1、整理实验数据。 2、根据实验结果分别在坐标纸上画出振幅频谱图（并把坐标纸粘贴在下面空白处）。
四、思考题 1、比较不同的f、不同脉宽
的矩形脉冲的频谱图，说明它们的异同点。
2、指出矩形脉冲频谱的零点。篇二：实验四
周期信号的频谱测试 南昌大学实验报告(信号与系统)
学生姓名：
学号：专业： 实验类型：□ 验证 □ 综合 □ 设计 □ 创新实验日期：
实验成绩： 实验四
周期信号的频谱测试 一、实验目的： 1、掌握周期信号频谱的测试方法； 2、了解典型信号频谱的特点，建立典型信号的波形与频谱之间的关系。 二、实验原理及方法： 1、信号的频谱可分为幅度谱、相位谱和功率谱，分别是 将信号的基波和各次谐波的振幅、相位和功率按频率的高低依次排列而成的图形。 2、周期连续时间信号的频谱具有离散性、谐波性、收敛性三个特点。例如正弦波、周期矩形脉冲、三角波的幅度谱分别如图1-1，1-2，1-3所示： 图1-1(a) 正弦波信号
图1-1(b) 相应的幅度谱
图1-2(a) 周期矩形脉冲
图1-2(b) 相应的幅度谱 因此，信号的频谱测试方法可用频谱分析仪直接测量亦可用逐点选频测量法进行测量。图1-3(a) 三角波 1-3(b) 相应的幅度谱 本实验使用GDS-806C型号的数字存储示波器直接测试幅度谱。用示波器直接测试，就是将其与EE1460C函数信号发生器连好。分别输入相应频率（重复频率）和幅度的正弦波,三角波和矩形波，此时示波器将显示按频率由低到高的各输入信号的谐波分量。GDS-806C数字存储示波器测频谱的方法，就是将MATH键按下，F1键选择FFT(快速傅立叶转换)功能可以将一个时域信号转换成频率构成，显示器出现一条红颜色的频谱扫描线。当示波器输入了不同信号的波形时就显示它们相应的频谱, 参数的测量由调试水平（即频率）与垂直（即增益）游标获取，从而得到输入信号的频谱图。 三、实验设备： GDS-806C数字存储示波器和EE1640函数信号发生器/计数器. 四、实验原理图： Tutu 图1-4 实验原理图 五、实验内容及步骤： 1、测试正弦波的幅度频谱 将信号源、示波器、按图1-4连接好；信号源CH1的输出波形调为正弦波，输出频率自选，输出信号幅度自选 ，并记录幅度与频率的参数.测出前五次谐波分量.将其数据填入表一。dB=20Log|VRms| 表一：正弦波前一次谐波的幅度谱
f=500HZ2、测试三角波的幅度频谱 在实验(来自: 博 威范 文网:信号频谱的测量实验)步骤1的基础上将信号源CH1的输出波形调为三角波(T) ，频率自选,幅度自选.并记录幅度和周期的参数.测出前五次谐波分量。将测量数据填入表二。 表二：三角波前三次谐波的幅度谱3、测试周期矩形脉冲的幅度频谱 （1） 将信号源的输出线接“脉冲”输出端 ，信号频率,幅度和脉宽自选，测出信号的前5 次谐波分量，填入表三. 表三：周期矩形脉冲前五次谐波的幅度谱 Vp-p=39.2dB f=500HZ占空比为50%(2) 改变脉冲宽度,周期与幅度不变,同上(1).填入表四.表四. 占空比为80% f=500HZ(3) 改变周期,脉宽与幅度不变，同上(2).填入表五. 表五. 篇三：离散信号的频谱分析报告
实验题目：离散信号的频谱分析 姓 名：＿＿＿＿＿＿ 班级：自动化班＿＿ 学号：＿＿＿＿ 日期：＿＿＿＿离散信号的频谱分析实验报告 一、实验目的 1 掌握采样频率的概念 2 掌握信号频谱分析 3 掌握在计算机中绘制信号频谱图的方法 二、实验内容 1、产生以下时间序列信号，并画出相应时域序列图: ①采样频率为1000Hz,信号频率为30Hz的正弦信号y1（n）。 ②采样频率为1000Hz,信号频率为120Hz的正弦信号y2（n）。 ③采样频率为1000Hz， 30Hz的正弦信号和120Hz的混合信号y3（n）。 2、分别对信号y1（n）， y2（n）和y3（n）进行FFT变换，画出其频谱图。 3、自带耳麦，采用goldwave等软件录制一段语音，内容为“数字信号处理”，文件按*.wav格式存储，设置采样频率为11025Hz。 4、对采集到的语音信号，进行FFT变换，画出其频谱图，并分析出自己语音的频谱范围。 三、实验结果及分析1，采样频率为1000Hz,信号频率为30Hz的正弦信号频谱图
2，采样频率为1000Hz,信号频率为120Hz的正弦信号频谱图3，采样频率为1000Hz， 30Hz的正弦信号和120Hz的混合信号图
4，对采样频率为1000Hz,信号频率为30Hz的正弦信号进行FFT变换的频谱图
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已知矩形脉冲波如图所示，Um=5V，试将其分解为傅里叶级数（精确到5次谐波)。并求直流分量、基波、3次谐波和5次谐
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提问人：匿名网友
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已知矩形脉冲波如图所示，Um=5V，试将其分解为傅里叶级数(精确到5次谐波)。并求直流分量、基波、3次谐波和5次谐波。&&
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1已知非正弦周期性电压u=330+282sinωt+141sin2ωt+70.7sin(3ωt+30°)(V)，试求其有效值。2已知i=[400+300sinωt+200sin(3ωt-60°)+100sin(5ωt+30°)]mA，试求电流有效值。3已知RLC串联电路，R=100Ω，L=0.33H，C=10μF，基波角频率ω=314rad/s，试求对应于基波、3次谐波和5次谐波的复阻抗Z1、Z3和Z5。4已知某二端网络端电压u=100+100sint+50sin2t+30sin3tV，流过的电流i=10sin(t-60°)+2sin(3t-45°)A，试求二端网络吸收功率。
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。本 科 实 验 报 告。实验名称：
周期矩形脉冲的分解与合成。
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周期矩形脉冲的分解与合成
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占空比为75%（25%）的矩形波为什么没有四次谐波分量。最好证明一下。为了计算方便，这里设峰峰值为2V。本人经过傅里叶展开得到，直流分量a0=1/2;余弦分量幅值an=2/(n*pi);正弦分量幅值bn=2/(n*pi);
希尔德丶255
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实验二周期矩形脉冲的分解与合成详解.doc22页
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周期矩形脉冲的分解与合成
一、实验目的
进一步了解波形分解与合成原理。
进一步掌握用傅里叶级数进行谐波分析的方法。
分析典型的矩形脉冲信号，了解矩形脉冲信号谐波分量的构成。
观察矩形脉冲信号通过多个数字滤波器后，分解出各谐波分量的情况。
观察相位对波形合成中的作用。
二、实验原理
2.1 信号的时域特性与频域特性
时域特性和频域特性是信号的两种不同的描述方式。一个时域上的周期信号，只要满足荻里赫勒 Dirichlet 条件，就可以将其展开成三角形式或指数形式的傅里叶级数。由于三角形式的傅里叶级数物理含义比较明确，所以本实验利用三角形式实现对周期信号的分解。
一个周期为的时域周期信号，可以在任意区间，精确分解为以下三角形式傅里叶级数，即 （1）
式中，称为基波频率，，，。分别代表了信号的直流分量、余弦分量和正弦分量的振荡幅度。
将式（1）中的同频率的正余弦项合并，得到 （2）
其中，，，。为周期信号的平均值，它是周期信号中包含的直流分量；当时，即为，称此为一次谐波或基波，它的频率与基波频率相同；当时，即为，称此为二次谐波，它的频率是基波频率的二倍；依次类推，称为次谐波，而相应的为次谐波分量的振幅；为次谐波分量的初始相位。
利用式（2）可以将信号分解成直流分量及许多余弦分量，研究其频谱分布情况。
信号的时域特性和频域特性
信号的时域特性与频域特性之间有着密切的内在联系，这种联系可以用图1来形象地表示。其中图 a 是信号在幅度－时间－频率三维坐标系统中的图形；图 b 是信号在幅度－时间坐标系统中的图形即波形图；图 c 是信号的幅度谱。在本实验中只研究信号幅度谱。
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