第9章 信号分析和频域测量(新)
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《电子测量技术》课程教学大纲学时: 48 学分:2.5理论学时: 28 实验学时:20面向专业:电信工程/电信科技课程代码:先开课程:模拟电子技术、数字电子技术、概率论、信号与系统、微机原理课程性质:必修执笔人:车晓言代爱妮审定人:陈龙猛曹洪波第一部分:理论教学部分一、说明1、课程的性质、地位和任务电子测量技术是电子信息、自动控制、测量仪器等专业的通用技术基础课程。
包括电子测量的基本原理、测量误差分析和实际应用,主要电子仪器的工作原理,性能指标,电参数的测试方法,该领域的最新发展等。
电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。
通过本课程的学习,培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力;通过本课程的学习,可开拓学生思路,培养综合应用知识能力和实践能力;培养学生严肃认真,求实求真的科学作风,为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。
2、课程教学和教改基本要求(1)模块化、多层次教学方法(2)理论联系实际(3)互动式、开放式教学方法(4)课程组的教学方法研讨(5)考试方式的改革通过本课程的学习,培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力;通过本课程的学习,可开拓学生思路,培养综合应用知识能力和实践能力。
二、教学内容与课时分配第1章.测量的基本原理(4学时)(1)测量的基本概念、基本要素,测量误差的基本概念和计算方法。
(2)计量的基本概念,单位和单位制,基准和标准,量值的传递准则。
(3)测量的基本原理,信息获取原理和量值比较原理。
(4)电子测量的实现原理:变换、比较、处理、显示技术。
重点:掌握测量与计量的基本概念,测量误差的概念与来源,测量的量值比较原理。
了解信息的获取原理,测量的基本实现技术。
难点:测量的量值比较原理第2章.测量方法与测量系统(2学时)(1)电子测量的意义、特点、内容。
(2)电子测量的基本对象——信号和系统的概念、分类。
(3)电子测量方法分类。
(4)测量系统的基本特性——静态特性和动态特性。
第1篇一、实验目的1. 理解信号资源的基本概念和分类。
2. 掌握信号采集、处理和分析的方法。
3. 分析不同信号资源的特点和适用场景。
4. 提高信号处理和分析的实际应用能力。
二、实验背景信号资源在通信、遥感、生物医学等领域具有广泛的应用。
本实验通过对不同类型信号资源的采集、处理和分析,使学生了解信号资源的基本特性,掌握信号处理和分析的方法。
三、实验内容1. 信号采集(1)实验设备:信号发生器、示波器、数据采集卡、计算机等。
(2)实验步骤:1)使用信号发生器产生正弦波、方波、三角波等基本信号。
2)将信号通过数据采集卡输入计算机,进行数字化处理。
3)观察示波器上的波形,确保采集到的信号准确无误。
2. 信号处理(1)实验设备:MATLAB软件、计算机等。
(2)实验步骤:1)利用MATLAB软件对采集到的信号进行时域分析,包括信号的时域波形、平均值、方差、自相关函数等。
2)对信号进行频域分析,包括信号的频谱、功率谱、自功率谱等。
3)对信号进行滤波处理,包括低通、高通、带通、带阻滤波等。
4)对信号进行时频分析,包括短时傅里叶变换(STFT)和小波变换等。
3. 信号分析(1)实验设备:MATLAB软件、计算机等。
(2)实验步骤:1)分析不同类型信号的特点,如正弦波、方波、三角波等。
2)分析信号在不同场景下的应用,如通信、遥感、生物医学等。
3)根据实验结果,总结信号资源的特点和适用场景。
四、实验结果与分析1. 时域分析(1)正弦波信号:具有稳定的频率和幅度,适用于通信、测量等领域。
(2)方波信号:具有周期性的脉冲特性,适用于数字信号处理、数字通信等领域。
(3)三角波信号:具有平滑的过渡特性,适用于模拟信号处理、音频信号处理等领域。
2. 频域分析(1)正弦波信号:频谱只有一个频率成分,适用于通信、测量等领域。
(2)方波信号:频谱包含多个频率成分,适用于数字信号处理、数字通信等领域。
(3)三角波信号:频谱包含多个频率成分,适用于模拟信号处理、音频信号处理等领域。
第1篇一、实验目的1. 熟悉常用信号测量仪器的操作方法。
2. 掌握信号的时域和频域分析方法。
3. 学会运用信号处理方法对实际信号进行分析。
二、实验原理信号测量实验主要包括信号的时域测量、频域测量以及信号处理方法。
时域测量是指对信号的幅度、周期、相位等参数进行测量;频域测量是指将信号分解为不同频率成分,分析各频率成分的幅度和相位;信号处理方法包括滤波、放大、调制、解调等。
三、实验仪器与设备1. 示波器:用于观察信号的波形、幅度、周期、相位等参数。
2. 频率计:用于测量信号的频率和周期。
3. 信号发生器:用于产生标准信号,如正弦波、方波、三角波等。
4. 滤波器:用于对信号进行滤波处理。
5. 放大器:用于对信号进行放大处理。
6. 调制器和解调器:用于对信号进行调制和解调处理。
四、实验内容与步骤1. 时域测量(1)打开示波器,调整波形显示,观察标准信号的波形。
(2)测量信号的幅度、周期、相位等参数。
(3)观察不同信号(如正弦波、方波、三角波)的波形特点。
2. 频域测量(1)打开频率计,调整频率显示,测量信号的频率和周期。
(2)使用信号发生器产生标准信号,如正弦波,通过频谱分析仪分析其频谱。
(3)观察不同信号的频谱特点。
3. 信号处理方法(1)滤波处理:使用滤波器对信号进行滤波处理,观察滤波前后信号的变化。
(2)放大处理:使用放大器对信号进行放大处理,观察放大前后信号的变化。
(3)调制和解调处理:使用调制器对信号进行调制,然后使用解调器进行解调,观察调制和解调前后信号的变化。
五、实验结果与分析1. 时域测量结果通过时域测量,我们得到了不同信号的波形、幅度、周期、相位等参数。
例如,正弦波具有平滑的波形,周期为正弦波周期的整数倍,相位为正弦波起始点的角度;方波具有方波形,周期为方波周期的整数倍,相位为方波起始点的角度;三角波具有三角波形,周期为三角波周期的整数倍,相位为三角波起始点的角度。
2. 频域测量结果通过频域测量,我们得到了不同信号的频谱。
《电子技术基础(张龙兴版)全套教案》之第一至五章第一章:电子技术导论1.1 电子技术的定义与发展历程1.2 电子技术的基本组成部分1.3 电子技术的主要应用领域1.4 学习电子技术的方法与意义第二章:电子元件2.1 半导体器件的基本原理与特性2.2 晶体管的结构与类型2.3 电阻、电容、电感的作用与计算2.4 常用电子元件的识别与选用第三章:基本电路分析3.1 电路的基本概念与基本定律3.2 简单电阻电路的分析与计算3.3 交流电路的分析与计算3.4 电路仿真软件的使用与实践第四章:放大电路4.1 放大电路的基本原理与类型4.2 晶体管放大电路的设计与分析4.3 放大电路的频率响应与稳定性4.4 放大电路的应用实例第五章:数字电路基础5.1 数字电路的基本概念与逻辑门5.2 组合逻辑电路的设计与分析5.3 时序逻辑电路的设计与分析5.4 数字电路仿真与实践第六章:信号与系统6.1 信号的分类与特性6.2 系统的性质与分类6.3 信号的时域分析6.4 信号的频域分析第七章:模拟电子技术7.1 模拟电路的基本概念7.2 运算放大器的基本原理与应用7.3 滤波器的设计与分析7.4 模拟信号处理实例第八章:数字信号处理8.1 数字信号处理的基本概念8.2 数字滤波器的设计与分析8.3 快速傅里叶变换(FFT)8.4 数字信号处理在实际应用中的实例第九章:电子测量技术9.1 电子测量的基本概念与方法9.2 常用电子测量仪器与仪表9.3 测量误差与数据处理9.4 电子测量实验指导第十章:电子技术实验与实践10.1 电子技术实验的基本要求与流程10.2 常用实验仪器的使用与维护10.3 经典电子技术实验介绍第十一章:通信原理基础11.1 通信系统的概述11.2 模拟通信系统11.3 数字通信系统11.4 通信系统的性能评估第十二章:微电子技术与集成电路12.1 微电子技术概述12.2 集成电路的类型与设计12.3 半导体器件的封装与测试12.4 集成电路的应用实例第十三章:电源技术与电子负载13.1 电源技术的基本概念13.2 开关电源的设计与分析13.3 电子负载的设计与应用13.4 电源系统的测试与保护第十四章:嵌入式系统与微控制器14.1 嵌入式系统的基本概念14.2 微控制器的结构与工作原理14.3 嵌入式系统的编程与开发14.4 嵌入式系统的应用实例第十五章:电子技术在现代社会中的应用15.1 电子技术在通信领域的应用15.2 电子技术在计算机领域的应用15.3 电子技术在医疗领域的应用15.4 电子技术在交通领域的应用重点和难点解析第一章:电子技术导论重点:电子技术的定义与发展历程、电子技术的主要应用领域。