文档介绍：信号与系统试验 ---- 信号卷积
一、实验目的
理解卷积的概念及物理意义；
通过实验的方法加深对卷积运算的图解方法及结果的理解。
二、实验设备
1.
信号与系统实验箱
1 台
2.
双踪 1
2
y( t )
x( t )* h( t )
1
1
t
4
7
2
4
卷积结果
图 9-1 两矩形脉冲的卷积积分的运算过程与结果
矩形脉冲信号与锯齿波信号的卷积
信号 f1 ( t ) 为矩形脉冲信号， f 2 ( t ) 为锯齿波信号，如图 9-2 所示。根据卷积积分的运算方法得到 f1 ( t ) 和 f 2 ( t ) 的卷积积分结果 f ( t ) ，如图 9-2(c) 所示。
f 1( t )
1
t
1
(a)
f ( t ) f1( t )* f 2 ( t )

2
(c)

f 2( t )
1
t
1
(b)
t
图 9-2 矩形脉冲信号与锯齿脉冲信号的卷积积分的结果
本实验进行的卷积运算的实现方法
在本实验装置中采用了 DSP数字信号处理芯片，
因此在处理模拟信号的卷积积分运算时，是先通过 A/D 转换器把模拟信号转换为数字信号，利用所编写的相应程序控制 DSP芯片实现数字信号的卷积运算，再把运算结果通过 D/A 转换为模拟信号输出。结果与模拟信号的直接运算结果是一致的。数字信号处理系统逐步和完全取代模拟信号处理系统是科学技术发展的必然趋势。图 9-3 为信号卷积的流程图。
f 1( t )
f1 (t )
DSP数
f1(t
A/D
字信
D/A
图 9-3 信号卷积的流程图
f1 (t)
四、实验内容
检测矩形脉冲信号的自卷积结果
用双踪示波器同时观察输入信号和卷积后的输出
信号，把输入信号的幅度峰峰值调节为 4V，再调节输入信号的频率或占空比使输入信号的时间宽度满足表中的要求，观察输出信号有何变化，判断卷积的结果是否正确，并记录表 9-1 。
实验步骤如下：
① 将跳线开关 J702 置于“脉冲”上。
② 连接 P702与 P101，将示波器接在 TP101上观测输入波形，按下信号源模块上的按钮 S701、S702，使信号频率为 1KHz，调节 W701使幅度为4V。（注意：输入波形的频率与幅度要在 P702
与 P101连接后，在 TP101上测试。）
按下选择键 SW102，此时在数码管 SMG101上将显示数字，连续按下按钮，直到显示数字“ 3”。
④ 将示波器的 CH1接于 TP801；CH2接于 TP803；
可分别观察到输入信号的波形与卷积后的输
出信号 f1 ( t ) * f 2 ( t ) 的波形。
⑤ 按下 S701,S702 改变输入