文档介绍：1 实验一周期信号波形的叠加本实验是用计算机仿真的方法来观察周期信号叠加的原理及过程。一、实验目的通过观察各次谐波合成某一周期信号波形的过程, 比较所合成的波形( 方波、锯齿波、三角波) 与其理论波形之间存在差异; 观察、记录并比较某次谐波的幅值( 或相位角) 变化对合成波产生的影响, 以进一步加深对周期信号频谱结构及其叠加原理的理解与掌握。二、实验前预****内容 1. 课本第一章第二节“周期信号与离散频谱”; 2. 本实验指导书。三、实验原理根据傅里叶级数的理论,满足狄里赫利条件的周期信号 x(t )都可以展开为 0 0 0 1 ( ) ( cos sin ) n n n x t a a n t b n t ? ???? ? ?? 0 0 1 sin( ) n n n a A nw t ???? ? ??这说明周期信号是由一个或几个,乃至无穷多个不同频率、不同幅值和不同相位的谐波叠加而成的, 因此可以用谐波信号叠加合成出复杂的周期信号。四、实验设备计算机及本实验仿真软件。五、软件启动及说明: 1. 启动计算机并点击执行文件“测试技术实验. exe ”则出现一个封面,随后进入本实验界面; 2. 进入界面后就可以在工具栏上的“实验一”上点击即可进入实验,接着请在出现的对话框上选择波形和填写“改阶次”、“振幅比”、“相位差”、“直接显阶”参数, 输入数据的时候请从主键盘输入, 小键盘已经被锁定; 3. 当按完“继续”键后则自动显示出图形,如果要看下一阶的图形,则只需点击工具条上的“向前”按钮( F5); 若要返回上一阶图形, 则只需点击“返回”( F6); 如果要退出图形显示则只需点击“向上一级”按钮(F7) ; 4. 若对程序运行不了解,可以点击“帮助”查阅; 5. 如果要存储图形只要点击“菜单”中的“另存为(A) …”即可; 当要退出本实验程序时, 直接点击“文件”菜单的“退出( X)”即可。波形显示窗口上的参数说明: TYPE ——波形代号( 1—方波; 2—锯齿波; 3—三角波) 改阶——要改变某谐波的幅值或初相角的阶次,不改则输入零。振幅比——由改阶次所确定的那阶谐波改变后的振幅与其原理论振幅之比。本实验的理论方波、锯齿波、三角波的幅值均设计为 1。相位差——由改阶次确定的那阶谐波改变后的相位角与其原来相位角之差。直接显阶——不依次运行,而直接显示合成至某阶的合成波形图。 n ——当前谐波的阶次(运行某波形所达到的阶次) 2 A ——振幅?——相位角六、例题例1: 选择合成方波, 不改变任何阶次谐波的幅值与相位角, 从基波开始显示( 即改阶=0 , 振幅比=1 , 相位差=0 ,直接显阶=1 )。根据题意,点击“继续”键后可以得出基波图形(黑色线) ,见图( a) ,同时屏幕下方显示你刚输入的各参数, 上方则出现 N=1, φ=0 , A= 。再按“向前”按钮, 便在基波图形的画面上叠现 3 次谐波图形(红色线) ,见图( b) 。再按“向前”,则基波、 3 次谐波、以及它们的合成波形(蓝色)便同时展现在屏幕上,见图( c) ,请你仔细观察这三个波形,