第6章波形产生和变换第3版

数字信号处理课后答案1.2教材第一章习题解答1.用单位脉冲序列()nδ及其加权和表示题1图所示的序列。

解：2.给定信号：25,41 ()6,040,n nx n n+-≤≤-⎧⎪=≤≤⎨⎪⎩其它（1）画出()x n序列的波形，标上各序列的值；（2）试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()x n序列；（3）令1()2(2)x n x n=-，试画出1()x n波形；（4）令2()2(2)x n x n=+，试画出2()x n波形；（5）令3()2(2)x n x n=-，试画出3()x n波形。

解：（1）x(n)的波形如题2解图（一）所示。

（2）（3）1()x n的波形是x(n)的波形右移2位，在乘以2，画出图形如题2解图（二）所示。

（4）2()x n的波形是x(n)的波形左移2位，在乘以2，画出图形如题2解图（三）所示。

（5）画3()x n时，先画x(-n)的波形，然后再右移2位，3()x n波形如题2解图（四）所示。

3.判断下面的序列是否是周期的，若是周期的，确定其周期。

（1）3()cos()78x n A n ππ=-，A 是常数；（2）1()8()j n x n e π-=。

解：（1）3214,73w w ππ==，这是有理数，因此是周期序列，周期是T=14； （2）12,168w wππ==，这是无理数，因此是非周期序列。

5.设系统分别用下面的差分方程描述，()x n 与()y n 分别表示系统输入和输出，判断系统是否是线性非时变的。

（1）()()2(1)3(2)y n x n x n x n =+-+-； （3）0()()y n x n n =-，0n 为整常数； （5）2()()y n x n =； （7）0()()nm y n x m ==∑。

解：（1）令：输入为0()x n n -，输出为'000'0000()()2(1)3(2)()()2(1)3(2)()y n x n n x n n x n n y n n x n n x n n x n n y n =-+--+---=-+--+--=故该系统是时不变系统。

综合应用案例分析
通过综合运用不同的波形产生电路和变换电路，实现特定应用需求的电路设计。
结语
波形电路在电子技术和通信领域中具有重要的应用前景。学习和掌握波形电 路对于深入理解电子技术的原理和应用具有重要价值。
我们鼓励学生在学习波形电路的基础上进行深入研究和探索，为未来的电子 技术发展做出贡献。
方波产生电路
通过使用非线性元件将正弦波信号转为方波信号。
三角波产生电路
锯齿波பைடு நூலகம்生电路
通过将方波信号经过积分电路变换为三角波信号。 通过使用充电和放电过程产生连续的锯齿波信号。
波形变换电路
1
基本波形的变换电路
通过不同的电路元件和组合，将基本波形进行变换，如幅度调整、频率调整等。
2
信号的放大与缩小
使用放大器电路或衰减器电路来调整波形的幅度。
波形的产生与变换电路教 学课件PPT
这是一份关于波形的产生与变换电路的教学课件PPT。通过本课件，您将学 到波形的定义、产生方式以及常见的波形产生电路和变换电路。
波形的定义和产生方式
• 什么是波形 • 波形的分类和特点 • 如何产生波形
常见的波形产生电路
正弦波产生电路
通过使用振荡器电路产生连续的正弦波信号。
3
信号的移相和反相
通过移位电路或反相电路来实现波形的相位调整。
4
信号的滤波和衰减
使用滤波电路来滤除波形中的杂散波，或使用衰减电路来降低波形的幅度。
应用实例解析
音频滤波器电路
通过滤波电路可以实现音频信号的频率调整和杂散波的滤除，提供更好的音质。
交流电视调制电路
交流电视信号需要进行调制和变换才能在电视屏幕上显示出图像和声音。

检波器的主要技术指标包括电压传输系数Kd、等效输入 电阻Rid、非线性失真系数Kf、高频滤波系数F等。
2021/3/17
3
6.1 概述（续）
1. 电压传输系数(或检波效率)
检波器的电压传输系数Kd是指，检波器的输出电压与输入高
频电压振幅之比。当输入高频等幅信号时，即uAM(t) =
Uimcos(ωct)，Kd的定义就是检波器的输出直流电压Uo与输入高
信号是角频率为Ω的单频信号时，非线性失真系数Kf定义为
Kf
U
2 2
U
2 3
U
2 n
U
式中，UΩ——检波器输出电压中的基波分量有效值；
U2Ω——检波器输出电压中的二次谐波分量有效值；
UnΩ——检波器输出电压中的n次谐波分量有效值。
4. 高频滤波系数
高频滤波系数F是输入高频等幅电压的振幅Uim与输出高频
2021/3/17
10
6.2.2 振幅检波器的折线分析法
二极管大信号包络检波器主要利用二极 管的单向导电性和检波负载电容C的充放电过 程来实现的。因此，在分析检波器时，检波 二极管伏安特性曲线的弯曲部分可以忽略不 计，并且可以用两段折线来近似表示。这就 是所谓的折线分析法。
2021/3/17
11
6.2.2 振幅检波器的折线分析法(续)
根据输入的调幅信号的不同特点，检波器可以分为两类： 包络检波(非相干解调)和同步检波。
调幅信号
输入回路
非线性器件
低通滤波器
解调出的信号
图6-1 检波器的组成框图
检波器输入回路、非线性器件和低通滤波器。
2021/3/17
2
6.1 概述（续）
根据有源器件的不同分为二极管检波器和晶体管检波 器；根据电路的连接形式分为并联式二极管检波器和串联 式二极管检波器；根据信号幅度大小的不同分为小信号检 波器和大信号检波器；根据信号特点的不同分为连续波检 波器和脉冲检波器；根据工作特点的不同分为包络检波器 和乘积检波器等。

（3）冲击放电电压。在标准波形冲击电压作用 下，恰好使避雷器发生放电的电压幅值。一般按雷电 冲击电压波形给出。有分散性，常取上限值。 用途：该电压应该低于被保护设备的冲击耐压。 （4）残压。避雷器导通后，冲击放电电流在避雷 器阻抗上产生的压降。 残压与避雷器通过的电流大小有关，标准规定标 示5kA（220kV以下系统）下的残压。 用途：残压是避雷器的限压效果，被保护设备承 受的电压不会低于残压。
与SiC阀式避雷器对比： 特点：氧化锌阀片特性接近于理想“阀”的特性 ，正常工作电压作用下泄漏电流很小，可取消串联间 隙。 优点：响应快、无续流、通流容量大、耐重复动 作、耐重载。 用途：除适用于SiC阀式避雷器传统应用领域外 ，还可用于陡波保护和内部过电压保护。
各类避雷器动作比较
1 2 1 2
SiC阀式避雷器示例
实 物 图 片
间隙结构
1－间隙 2－阀片
理想特性
ZnO阀片
SiC阀片 UN
各种阀片 与线性电阻的 伏安特性。 注意SiC阀 片在正常工作 电压作用下泄 漏电流可能达 到100A左右。
2）工作原理及优缺点。 a）SiC阀式避雷器 正常时，由间隙隔断泄漏电流，保证阀片不损坏 ，并使系统正常工作。 过电压到来时，间隙放电击穿，通过阀片电阻泄 放过电压能量。电流大时电阻小。由于阀片电阻的存 在，电压下降陡度变缓，不会出现截波。 过电压过去后，阀片电阻随电流减小而增大，以 正反馈方式快速切断工频续流。
• 外部过电压能量来自于雷电，过电压大小与系统标称 电压无关，因此对中、低压系统危害较大。但中、低 压系统因暴露较少或高度较低，受雷击的概率和强度 小于高压和超高压系统。 • 内部过电压能量来自于系统本身，过电压程度与系统 标称电压密切相关，因此对超高压和特高压系统危害 特别大。 • 电压是电场能量在电路中的表征参量，以上类别是根 据能量的来源划分的。