信号与系统实验箱(配DSP实验模块)

一、产品概述
在高校很多专业的课程设置中都有《信号与系统》这门课程，它是一门相当重要的专业基础课。该课程的实验教学在整个实验室建设中占有相当重要的位置；同时，这门课程也是理论性很强的一门课程，正因为如此，在《信号与系统》的实验教学中，用简单的模拟电路搭接的方式不可能将该课程中的一些关键内容如：信号的卷积、信号的频谱分析等方面很好地展示给学生，这就是我们推出这一款带数字信号处理的实验教学系统的目的。信号与系统实验箱(配DSP实验模块)教学系统在传统的信号与系统实验设备的基础上做了较多的数字化改造，这不仅让学生能方便地看到正确清晰的实验结果，而且也给学生提供了一个很好的二次开发平台。

二、系统特点
全开放式设计，从模拟到数字、从综合实验到设计性实验、从理论到实践等，内容丰富；
采用主板+实验模块设计形式；
(1) 主板：实验所需要的电源、函数信号发生器、扫频信号源、真有效值交流数字毫伏表、数字频率计、方波信号的分解与合成、自由布线设计区；
(2) 实验模块：一阶系统阶跃响应、二阶系统阶跃响应模块；线性系统稳定性分析、全通滤波器模块；线性系统的频率特性测试、反馈系统的自激振荡模块；滤波器的组成与变换、系统极点变化的影响模块；巴特沃斯低通滤波器模块；切比雪夫低通滤波器模块；信号的采样与恢复、开关电容滤波器模块；二阶网络函数的模拟、二阶系统的状态轨迹模块；时分复用模块；幅度、频分复用调制实验模块；幅度、频分复用解调实验模块。
数字信号处理（DSP）单元模块，由CPLD、DSP及A/D、D/A、FLASH等组成。配有DSP标准的JTAG接口，可以方便地进行二次开发实验，如数字滤波、频谱分析等。
三、系统组成
直流稳压电源：±15V/0.5A；±5V/0.5A共四路，每路均有短路保护自动恢复功能。
函数信号发生器：输出正弦波、三角波、方波，频率范围2Hz～2MHz分档连续可调，幅度0～15VP-P连续可调，带有20dB和40dB衰减输出。
扫频电源：采用可编程器件ispLSI 1032和单片机AT89C51设计而成，提供15Hz～50kHz，幅度0～18VP-P连续可调的正弦波。
六位数显频率计：范围1Hz～10Mz，可显示信号源的输出频率以及外测输入信号的频率。
真有效值交流数字毫伏表：测量范围：0～20V，分200mV、2V、20V三档，直键开关切换，三位半数显，频带范围10Hz～1MHz，基本测量精度±0.5%±2个字。
四、实验项目
常用信号的观察
零输入、零状态及完全响应
一阶系统的时域响应
二阶系统的时域响应
线性系统的稳定性分析
线性系统的频率特性测试
方波信号的分解与合成
信号的无失真传输
无源与有源滤波器
全通滤波器
滤波器的组成与变换
巴特沃斯低通滤波器
切比雪夫低通滤波器
开关电容滤波器
信号的采样与恢复
反馈系统的自激振荡
二阶网络函数的模拟
系统极点变化对系统性能的影响
系统能控性与能观性分析
二阶系统的状态轨迹显示
信号的分解与合成DSP仿真实验（选配）
调制与解调DSP仿真实验（选配）
频分复用DSP仿真实验（选配）
有限冲击响应滤波器（FIR）算法实验（选配）
无限冲击响应滤波器（IIR）算法实验（选配）
卷积（Convolve）算法实验（选配）
抽样定理DSP实现实验（选配）
FFT分析实验（选配）
调制与解调实验（选配）
频分复用实验（选配）
时分复用（选配）
基于MATLAB仿真实验（MATLAB软件用户自配）
信号的时域表示
信号的基本运算
连续时间系统的冲激响应和单位阶跃响应
二阶系统的模拟
系统的零输入、零状态及完全响应
线性系统稳定性分析
信号的无失真传输
信号的采样与恢复
幅度调制与解调
滤波器频率特性的研究
信号的分解与合成
周期信号的频谱表示
LTI系统的频率响应
五、仪器配置
    1.幅度、频分复用调制实验模块（用户选配）
    2.幅度、频分复用解调实验模块（用户选配）
    3.时分复用模块（用户选配）
    4.DSP仿真器（用户选配）
    5.20M双踪示波器（必配，用户自配）
    6.计算机（选配，用户自配）