信號與系統實驗箱--相位對波形合成的影響
一、實驗目的
1、理解相位對波形合成中的作用。
2、加深理解幅值對波形合成的作用。
二、實驗原理說明
在對周期性的復雜信號進行級數展開時,各次諧波間的幅值和相位是有一定關系的,只有滿足這一關系時各次諧波的合成才能恢復出原來的信號,否則就無法合成原始的波形;幅度對合成波形的影響前面已討論過,本實驗討論諧波相位對信號合成的影響。
本實驗中的波形分解是通過數字濾波器來實現的。數字濾波器的實現有FIR(有限長濾波器)IIR(無限長濾波器)兩種,其中由FIR實現的各次諧波的數字濾波器在階數相同的情況下,能保證各次諧波的線性相位,而由IIR實現的數字濾波器,輸出為非線性相位。本實驗系統中的數字濾波器是由FIR實驗的,因此在波形合成時不存在相位的影響,只要各次諧波的幅度調節正確即可合成原始的輸入波形;但若把數字濾波器的實現改為IIR或仍然是FIR但某次諧波的數字濾波器階數有別于其它數字濾波器階數則各次諧波相位間的線性關系就不能成立,這樣即使各次諧波的幅度關系正確也無法合成原始的輸入波形。
三、實驗內容
在本實驗中,各次諧波的數字濾波器仍由FIR實現的,但三次諧波的數字濾波器的階數不同于其它濾波器,設計時使它相對于基波有270度相移。因此就可以看出相對波形合成的影響了。
實驗步驟:
1、連接函數發生器H701端與PB01。
2、用示波器測TPB01將方波信號調好,要求:方波頻率f=4KHz;Vp-p=4V。
3、將SWB01置于“0100”。
4、按下復位鍵開關S1,復位DSP,運行相位對信號合成影響程序。
5、用示波器的一個通道測基波TPA01、另一個通道分別測TPA02、TPA03、TPA04、TPA05、TPA06、TPA07、TPA08各次諧波波形并和基波進行相位比較。
6、分別將各次諧波加入合成電路,觀測各次諧波對合成信號的影響。
注意:在調節輸入信號的參數值(頻率、幅度等)時,需在H701與PB01連接后,用示波器在TPB01上觀測調節。
四、實驗報告要求
總結相位在波形合成中的作用。
五、實驗設備
1、雙蹤示波器1臺
2、YUY-XH3信號與系統實驗箱1臺