《电子系统综合实验》实验指导书 (2)

图2.3 平方后的信号

图2.4 原正弦信号的频谱

图2.5 平方后信号的频谱

图2.6 原信号和平方后的信号频谱叠加

五、 实验报告要求

① 按照实验内容的要求建立正弦信号平方运算的仿真系统的模型。输出接收器得到输入信号的波形和输出信号的波形。在接收计算器中分析输入、输出信号的频谱。

② 在设计区内放置两个信号源图符，将其中一个定义为周期正弦波，频率为20kHz，幅度为5V，相位为45°；另外定义一个高斯噪声，标准方差为1，均值为0。将两者通过一个

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加法器图符连接，同时放置一个实时接收计算器图符，并连接到加法器图符的输出，观察输出波形。并分析各信号的频谱。由小到大改变高斯噪声的功率，重新观察输出波形及其频谱。

③ 定义一幅度为1V，频率为200Hz的正弦信号源。从通信图符库Comm中找到“DSB-AM”图符，参数设置为：幅度为1V，频率为1000Hz，调制度为0.5。观察原正弦信号的频谱和双边带调制后的信号的频谱。将调制度从小到大逐步改变观察调制信号的变化。

④写出实验报告。

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实验三 滤波器及线性系统的设计

一、实验目的

1、 学习建立各种FIR、模拟滤波器的方法和步骤； 2、 观察线性系统设计窗口中的根轨迹图和波特图。

二、预习要求

算子库中的线性系统图符是SYSTEMVIEW中具有多种用途且功能很强的图符之一，它能实现任何线性系统的传递函数。这个图符的定义要使用一个具有大范围选项的定义窗口和滤波器设计窗口，其中包括若干滤波器的设计方法。

三、实验使用设备清单

同上。

四、实验内容与步骤

实验内容：熟练掌握线性系统设计窗口的参数设置方式。用户可以在图形显示窗口的上方看到传递函数的算术表达式的系数因子。系统的最终设定结果是具有如下算式的Z变换函数H(z)：

a0?a1zb0?b1z?1?1H(z)??a2z?b2z?2?.......?anz?.......?bmz?n?2?m

可以用如下几种不同的方法定义线性系统图符：

① 在设计窗口人工输入Z域系数?ak,bk?。 ② 从外部文件读入Z域系数?ak,bk?。 ③ 按“FIR”按钮，进行FIR滤波器设计。 ④ 按“Analog”按钮，进行模拟滤波器设计。 ⑤ 按“Comm”按钮，进行常用通信滤波器设计。 ⑥ 按“Custom”按钮，进行自定义滤波器设计。

⑦ 按“Laplace”选项下的“Define”按钮，设定Laplace的S域系数，Systemviewis自

动转为Z域系数。

⑧ 按“Z.Domain”选项下的“Define”按钮，设定Z域系数。

实验步骤：

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1、 设计一个FIR低通滤波器。该滤波器的通带为100Hz，截止频率为140Hz，截

止点相对于滤波器带通区的归一化增益为-70DB。滤波器的频率响应特性如下图3.1所示：

图3.1 FIR滤波器增益响应曲线

2、 将两个不同频率的信号源（f1?100Hz,f2?150Hz）相乘后的信号通过以上

设计的低通滤波器系统，观察输出信号的特点并分析其频谱。 3、 观察一个4阶系统H(s)?s?1s?4s?82?1s?642的根轨迹图和波特图。

SYSTEMVIEW可以为用户的线性系统提供交互式的计算根轨迹图和波特图的功能。只需要简单地调用设计窗口中的“Root Locus”或“Bode Plot”按钮即可。如下图3.2、图3.3所示。

4、 设计一个Bessel模拟带通滤波器，其中心频率为2000Hz，带宽为180Hz，极

点数为7。并让一频率为1500Hz的正弦信号通过该带通滤波器，观察原信号频谱和通过带通滤波器后信号的频谱。

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图3.2 4阶系统的根轨迹

图3.3 4阶系统的波特图

四、 实验报告要求

a) 按照实验内容的要求建立仿真系统的模型。

b) 模型的输出接收器得到输入信号的波形和输出信号的波形。 c) 在接收计算器中分析输入、输出信号的频谱。

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