信號與系統實驗箱(配DSP實驗模塊)

一、產品概述
在高校很多專業的課程設置中都有《信號與系統》這門課程，它是一門相當重要的專業基礎課。該課程的實驗教學在整個實驗室建設中占有相當重要的位置；同時，這門課程也是理論性很強的一門課程，正因為如此，在《信號與系統》的實驗教學中，用簡單的模擬電路搭接的方式不可能將該課程中的一些關鍵內容如：信號的卷積、信號的頻譜分析等方面很好地展示給學生，這就是我們推出這一款帶數字信號處理的實驗教學系統的目的。信號與系統實驗箱(配DSP實驗模塊)教學系統在傳統的信號與系統實驗設備的基礎上做了較多的數字化改造，這不僅讓學生能方便地看到正確清晰的實驗結果，而且也給學生提供了一個很好的二次開發平臺。

二、系統特點
全開放式設計，從模擬到數字、從綜合實驗到設計性實驗、從理論到實踐等，內容豐富；
采用主板+實驗模塊設計形式；
(1) 主板：實驗所需要的電源、函數信號發生器、掃頻信號源、真有效值交流數字毫伏表、數字頻率計、方波信號的分解與合成、自由布線設計區；
(2) 實驗模塊：一階系統階躍響應、二階系統階躍響應模塊；線性系統穩定性分析、全通濾波器模塊；線性系統的頻率特性測試、反饋系統的自激振蕩模塊；濾波器的組成與變換、系統極點變化的影響模塊；巴特沃斯低通濾波器模塊；切比雪夫低通濾波器模塊；信號的采樣與恢復、開關電容濾波器模塊；二階網絡函數的模擬、二階系統的狀態軌跡模塊；時分復用模塊；幅度、頻分復用調制實驗模塊；幅度、頻分復用解調實驗模塊。
數字信號處理（DSP）單元模塊，由CPLD、DSP及A/D、D/A、FLASH等組成。配有DSP標準的JTAG接口，可以方便地進行二次開發實驗，如數字濾波、頻譜分析等。
三、系統組成
直流穩壓電源：±15V/0.5A；±5V/0.5A共四路，每路均有短路保護自動恢復功能。
函數信號發生器：輸出正弦波、三角波、方波，頻率范圍2Hz～2MHz分檔連續可調，幅度0～15VP-P連續可調，帶有20dB和40dB衰減輸出。
掃頻電源：采用可編程器件ispLSI 1032和單片機AT89C51設計而成，提供15Hz～50kHz，幅度0～18VP-P連續可調的正弦波。
六位數顯頻率計：范圍1Hz～10Mz，可顯示信號源的輸出頻率以及外測輸入信號的頻率。
真有效值交流數字毫伏表：測量范圍：0～20V，分200mV、2V、20V三檔，直鍵開關切換，三位半數顯，頻帶范圍10Hz～1MHz，基本測量精度±0.5%±2個字。
四、實驗項目
常用信號的觀察
零輸入、零狀態及完全響應
一階系統的時域響應
二階系統的時域響應
線性系統的穩定性分析
線性系統的頻率特性測試
方波信號的分解與合成
信號的無失真傳輸
無源與有源濾波器
全通濾波器
濾波器的組成與變換
巴特沃斯低通濾波器
切比雪夫低通濾波器
開關電容濾波器
信號的采樣與恢復
反饋系統的自激振蕩
二階網絡函數的模擬
系統極點變化對系統性能的影響
系統能控性與能觀性分析
二階系統的狀態軌跡顯示
信號的分解與合成DSP仿真實驗（選配）
調制與解調DSP仿真實驗（選配）
頻分復用DSP仿真實驗（選配）
有限沖擊響應濾波器（FIR）算法實驗（選配）
無限沖擊響應濾波器（IIR）算法實驗（選配）
卷積（Convolve）算法實驗（選配）
抽樣定理DSP實現實驗（選配）
FFT分析實驗（選配）
調制與解調實驗（選配）
頻分復用實驗（選配）
時分復用（選配）
基于MATLAB仿真實驗（MATLAB軟件用戶自配）
信號的時域表示
信號的基本運算
連續時間系統的沖激響應和單位階躍響應
二階系統的模擬
系統的零輸入、零狀態及完全響應
線性系統穩定性分析
信號的無失真傳輸
信號的采樣與恢復
幅度調制與解調
濾波器頻率特性的研究
信號的分解與合成
周期信號的頻譜表示
LTI系統的頻率響應
五、儀器配置
    1.幅度、頻分復用調制實驗模塊（用戶選配）
    2.幅度、頻分復用解調實驗模塊（用戶選配）
    3.時分復用模塊（用戶選配）
    4.DSP仿真器（用戶選配）
    5.20M雙蹤示波器（必配，用戶自配）
    6.計算機（選配，用戶自配）