信号与系统实验箱

一、产品简介:

    《信号与系统》这门课程在高校很多专业的课程设置中都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一个位置；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大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、方波信号的分解与合成中各次谐波相移对波形合成的影响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。
      本实验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的改造，这一系列数字化的改造是很有必要的，其结果不仅让学生能方便地看到正确清晰的实验果，而且也给学生提供了一个很好的二次开发平台。

二、产品特点:
   
   1、能完成传统的信号与系统实验箱的全部实验，除此之外，该实验箱还采用数字信号处理的
        方法专门针对传统实验箱的一些弱点进行了改进，具体如下：
        1）实现了传统实验箱用模拟电路难以实现的“信号自卷积”和“信号与系统的卷积”实
             验；
        2）用数字滤波的方式完成“信号的分解与合成”实验，完全改变了模拟电路实验结果不
             理想的状况；       
        3）将滤波器相位移动对方波信号合成的影响等内容加入实验箱，让学生清晰地理解方波
             信号中各次谐波的相移对信号本身的影响，能生动地验证理论结果；       
        4）DSP部分采用实际的自举引导加载的系统架构，使上述实验都可以在完全脱离PC机及
             仿真器的情况下进行，让学校可以在实验室建设中灵活配置；  
   2、增加了抽样定理验证与信号恢复的分析与研究等实验，且让学生可以灵活地改变抽样信号
        的频率和信号回复电路的参数，让学生加深对相关知识点的了解； 
   3、配有DSP标准的JTAG接口及PC机通信接口，可以方便地进行二次开发实验，如数字滤
        波、频谱分析等，且这些二次开发实验都可以在完全脱离仿真器的情况下完成；
   4、采用模块化设计，布局清晰，让老师和学生都能很快地对实验箱有一个全面的了解，方便
        教学及使用。包括数字信号处理（DSP）单元模块、CPLD可编程单元模块、二阶系统分
        析单元模块、信号分解与合成单元模块、信号卷积单元模块、系统时（频）域与复（频）
        域单元模块、线性系统设计单元模块等。 
   5、实验箱自带实验所需要的电源、函数信号发生器、扫频信号源、数字交流毫伏表、数字频
        率计的仪器功能。
   6、数字交流毫伏表和数字频率计均采用自行设计电路，而不是采用通用的表头，让仪表部分
        充分与本实验系统相配合，也能让学生了解这两个部分的设计原理。
   7、考虑到实验内容的层次性，在数字信号处理部分直接固化了实验所必须的程序代码，通过
        拨码开关以及单片机和HPI口，可以很方便地进行实验内容的选择。

三、性能及技术指标:

   1、函数信号发生器指标：产生三角波、方波、正弦波，频率范围：1Hz~250KHz。
   2、扫频信号源指标：扫频范围：100Hz~250KHz。
   3、数字交流毫伏表指标：0~20V、 频率范围：1MHz。
   4、数字频率计指标：测频范围：100Hz~500KHz。
   5、电源指标：AC 220V±10% 、DC ±12V、±5V。

四、实验内容:

   1、模拟滤波器分析与设计实验
   2、DSP数字信号处理单元实验
   3、DSP应用实验
   4、无源滤波器（低通、高通、带通、带阻）
   5、锯齿波、方波信号的分解与合成
   6、基本运算单元实验
   7、一阶电路系统的频响测试实验
   8、二阶电路系统的频响测试实验
   9、相位、幅度对信号合成的影响
   10、抽样定理与信号恢复
   11、信号卷积实验
   12、二阶系统分析模拟实验
   13、二阶网络状态轨迹显示实验   
   14、有源滤波器（低通、高通、带通、带阻）
   15、阶跃响应与冲激响应
   16、连续时间系统的模拟
   17、信号系统传统操作连接（频率计、电压表、信号源、单元电路）
   18、无源、有源、数字滤波器性能比较实验

五、设备配置:

   1、LTE-XH-02D 信号与系统实验箱（内置电源、函数信号发生器、扫频信号源、数字频率
        计、数字交流毫伏表）
   2、20MHz模拟双踪示波器
   3、DSP仿真器（并口）（可选）
   4、PC机（可选）