时域波形的参数测量实验

实验二 一阶系统的时域响应及参数测定实验指导说明书一、实验目的1．了解双闭环不可逆直流调速系统的原理、组成及主要单元部件的作用。

2．掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤、方法及参数的测定。

3．研究调节器参数对系统动态性能的影响二、实验内容1．理论设计：根据所学的理论知识和实践技能，了解带转速微分负反馈的双闭环V-M 调速系统的基本原理，解决积分调节器的饱和非线性问题；采用工程设计方法设计一个带转速微分负反馈的双闭环直流调速系统(含主电路和控制电路,选择的元器件，系统的电气原理图)。

2．仿真实践：根据所设计系统，利用MATLAB/Simulink 建立各个组成部分相应的数学模型，并对系统仿真模型进行综合调试，分析系统的动态性能，并进行校正，得出正确的仿真实验波形和合适控制器参数，为搭建实际系统提供参考。

三、实验步骤四、附录1001()101000.1110.1s s s sφ==⨯++ 参数：惯性环节的时间常数T=0.1S 域响应：C(S)=R(S)⨯()s φR(S) 反拉普拉斯变换t 域响应：()c t =1L -（C(S)）()-10()()()(1)101r t =,()0,<0100110011()10100101010.1(t)=10(1-e )t C S R S S R S t S S C S S S S S S Sc φ=≥⎧=⎨⎩⎛⎫=⋅==- ⎪++⎝⎭+输入信号是单位阶跃函数，t （）一阶系统的时域响应：任务：（1）在单位阶跃信号作用下，求取一阶系统的输出响应;设置不同的参数，分析系统输出响应。

（2）在单位斜坡信号作用下，求取一阶系统的输出响应；设置不同的参数，分析系统输出响应。

技巧：建立自控系统的模型，首先必须掌握控制系统的工作原理，并根据工作原理建立系统的动态结构方框图，依此建立系统的控制模型。

在单位阶跃作用下，R(S)=1/S,C(S)=101101010()()()0.1()0.110.10.1110110100.1110()101()10()100101(1)1011010tC S R S S S S S S s s s s c t t e t c t c φ-===-++=-=-++=-→∝∝=-===⨯-⨯=。

时域分析实验报告时域分析实验报告引言：时域分析是一种常用的信号处理方法，通过观察信号在时间上的变化，可以得到信号的时域特性。

本实验旨在通过对不同信号进行时域分析，探究信号的频率、幅度和相位等特性，并研究信号在不同系统中的传输和变换过程。

一、实验目的1. 了解时域分析的基本原理和方法；2. 掌握使用示波器进行时域分析的操作技巧；3. 研究不同信号的时域特性，并分析其频率、幅度和相位等参数；4. 分析信号在不同系统中的传输和变换过程。

二、实验仪器和材料1. 示波器2. 信号发生器3. 电阻、电容、电感等元件4. 连接线三、实验步骤1. 将信号发生器输出的正弦信号连接到示波器的输入端，调节信号发生器的频率和幅度；2. 使用示波器观察信号的波形，并记录下波形的周期、幅度和相位等参数；3. 将信号发生器的输出信号经过一个电阻、电容或电感等元件，再连接到示波器的输入端，观察信号在不同系统中的变换过程；4. 根据观察到的波形和参数，分析信号在不同系统中的传输特性和变换规律。

四、实验结果与分析1. 在观察正弦信号的时域波形时，我们可以发现信号的周期与信号发生器的频率有关，频率越高，周期越短；幅度与信号发生器的幅度设置有关，幅度越大，波形的振幅越大；相位则反映了信号的起始相位，可以通过示波器上的相位测量功能进行测量。

2. 当信号经过电阻、电容或电感等元件时，信号的波形和参数会发生变化。

例如，当信号经过电阻时，波形会变得衰减，幅度减小；当信号经过电容时，波形会发生相位移动，相位会发生改变；当信号经过电感时，波形会发生振荡，频率会发生改变。

3. 通过对不同系统中信号的观察和分析，我们可以得出不同系统对信号的影响规律。

例如，电阻对信号的影响主要体现在幅度的衰减上，电容和电感对信号的影响主要体现在相位和频率上。

这些规律对于电路设计和信号处理具有重要意义。

五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了时域分析的原理和方法，并通过实际操作掌握了使用示波器进行时域分析的技巧。

fsk调制与解调实验实验报告FSK 调制与解调实验实验报告一、实验目的1、深入理解 FSK（频移键控）调制与解调的原理。

2、掌握使用相关实验设备和软件进行 FSK 调制与解调的方法。

3、观察和分析 FSK 信号在时域和频域的特性。

4、测量 FSK 系统的性能指标，如误码率等。

二、实验原理1、 FSK 调制原理FSK 是利用载波的频率变化来传递数字信息。

在二进制数字通信中，“1”和“0”分别用两个不同的频率 f1 和 f2 来表示。

当输入的数字信号为“1”时，输出频率为 f1 的载波；当输入数字信号为“0”时，输出频率为f2 的载波。

2、 FSK 解调原理FSK 解调方法主要有非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检波法）。

非相干解调是通过检测已调信号的包络变化来恢复原始数字信号；相干解调则需要在接收端产生与发送端频率相同的本地载波，通过相乘、低通滤波等操作恢复出原始数字信号。

三、实验设备及软件1、信号源用于产生不同频率的正弦波信号。

2、示波器用于观察输入输出信号的时域波形。

3、频谱分析仪用于分析信号的频谱特性。

4、通信原理实验箱集成了 FSK 调制与解调的模块。

5、相关软件用于数据处理和分析。

四、实验步骤1、连接实验设备按照实验原理图，将信号源、示波器、频谱分析仪和通信原理实验箱正确连接。

2、设置实验参数在信号源上设置 FSK 调制的两个频率 f1 和 f2，以及其他相关参数，如幅度等。

3、产生 FSK 调制信号通过实验箱中的调制模块，将输入的数字信号进行 FSK 调制，产生已调信号。

4、观察时域波形使用示波器分别观察输入的数字信号、已调信号的时域波形，记录其特点。

5、分析频域特性使用频谱分析仪观察已调信号的频谱，分析其频率分布情况。

6、进行解调通过实验箱中的解调模块对已调信号进行解调，恢复出原始数字信号。

7、测量性能指标测量解调后的数字信号的误码率等性能指标。

五、实验结果及分析1、时域波形分析输入的数字信号呈现高低电平的变化，而已调信号的幅度则随着数字信号的变化在两个不同的频率间切换。

人体行走电压的时域波形研究韩宇南;佘俊超;POMMERENKE David;戴琳;刘博文【摘要】基于测试得到的人体行走电压时域波形,提出了仿真人体行走电压的等效电路模型构建方法,分析了模型参数对人体行走电压时域波形的影响.按照IEC 61340-4-5中规定的人体行走电压的测试方法,测试了不同温湿度、不同鞋、不同地板条件下,人体行走电压的时域波形.通过对大量实测人体行走电压时域波形的分析,提出了人体行走电压的等效RC电路模型,得到人体的带电量满足指数形式的充放电关系,其时间常数τ由等效电路模型的电阻R、电容C参数决定.人体行走中,人的动作引起人体电容的周期性变化,进而导致人体电压呈现周期性变化趋势.通过对比实测数据,模型与实验结果符合较好,人体动作引起的电压周期性变化一致性较好,实验具有很好的可重复性.【期刊名称】《电波科学学报》【年(卷),期】2015(030)005【总页数】5页(P917-921)【关键词】静电放电;人体电压;行走电压;时域波形【作者】韩宇南;佘俊超;POMMERENKE David;戴琳;刘博文【作者单位】北京化工大学信息科学与技术学院,北京100029;北京化工大学信息科学与技术学院,北京100029;密苏里科技大学电子与计算机工程系,罗拉密苏里州美国65401;辽河石油勘探局通信公司,盘锦124010;北京化工大学信息科学与技术学院,北京100029【正文语种】中文【中图分类】O441.1;TM206人体行走过程中积累的静电,很容易产生静电放电现象,可能会引起电气设备的敏感[1].静电放电广泛存在于人类日常行为当中,从脱化纤衣物到室内地毯行走,都可能引起人体静电放电现象.通常情况下,工业领域都采取一定的措施控制人体的静电放电[2-3],例如人体的接地、地面的导电性处理、人体穿防静电鞋、环境温湿度控制等[4-5].因此,研究人体的行走电压的时域波形,对讨论人体的各种静电放电防护方法的有效性,以及人体静电放电的测试方法改进,有一定的实际意义.国内外相关组织非常重视人体行走产生的静电放电．例如美国采暖、制冷与空调工程师学会(American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc., ASHRAE)资助了相关课题,主要研究数据中心在不同温湿度条件下,可能产生的静电放电,及其对信息设备的风险[6-8],以便于制定合适的静电放电防护标准.在该研究基础上,按照IEC 61340-4-5[9]和ANSI/ESD STM97.2[10]规定的室内人体行走电压的实验测试方法,通过实验测试了在不同温湿度条件下,不同地板和穿不同鞋情况下的人体行走电压波形.实验测试采用“六步走”固定行走模式周期性实验,分析了实验的一致性和可重复性.通过研究人体行走过程中人体带电电压变化,根据人体电压与时间呈指数相关关系,提出基于静电放电模型建立等效的RC电路,建立了人体的行走电压模型,并将模型的仿真结果与实测结果进行了对比.标准IEC 61340-4-5和ANSI/ESD STM97.2,规定的人体行走电压的测试配置如图1所示.人站在地板上,手中握着金属探头,通过电压表实时测试人体的行走电压,并连续自动记录数据.地板的支撑层是完整的金属板并接地,地板上层敷设了规定材质的地板板材.图2是标准ANSI/ESD STM97.2规定的人在地板上的行走模式,左右脚的步伐按照图中1至6的位置,共行走了6步并多次循环行走.如图3所示,左侧为测量系统的等效电路,右侧为人体的等效电路,二者通过光滑的金属电极(a)连接测量系统的等效电路由静电压测试仪器(b)的输入电阻RM 和测量系统的总电容CM(包括静电压测试仪电容、金属电极电容和连接线缆电容)并联构成人体的等效电路模型包括人体的电阻RB、人脚对地的电阻RS(包括鞋对地电阻和地板对地电阻)，人对地电容CS(包括鞋对地电容、地板对地电容),以及人体对周围物体(包括墙、天花板、家具和周围人等)的电容CW.静电压测试仪器的输入电阻RM大于1014Ω. 一般来讲,人体的电阻RB约为1MΩ, 根据工业标准(S7.1)人体对地电阻RS小于109 Ω. 因此RM 远大于人体对地电阻RS和人体电阻RB之和,有静电压测试仪器的电容小于30 pF.测量系统能够自动记录测量的电压,能够以20 ms的时间间隔连续记录.因此可以通过测试系统读出人体的电压.人体行走等效电路如图3所示,一般来讲人体的电阻RB远远小于人脚对地的电阻RS.人体的等效电路所构成的RC网络,其电压响应特性,可以表述为人体电压UB是由充电过程和放电过程构成.人体开始行走时,人体的电压逐渐增加,逐渐充电至摩擦引起的峰值电压UBp;当时间超过tp,人从行走状态停住,进入原地静止状态,人体的电压UB逐渐放电至0.其中时间常数人在行走过程中,人脚对地的电阻RS和人体对地电容CS是时间的函数在行走过程中,人脚对地的电阻RS(包括鞋的电阻和地板的电阻),随着人周期性地抬起脚并放下,电阻RS相应地会周期性地先变大后变小.双脚并排直立站在地板上,人体对地电阻RS取得最小值RS0,这种状态下鞋底与地面有最大的接触面积为S0.如果人体只用一只脚站立,那么电阻将几乎是双脚站立时的2倍.行走时RS阻值与接触面积S成反比,满足人体对地电容CS,包括鞋的电容和地板的电容,在行走过程中也是时间的函数.相对于行走电阻RS,人体对地电容CS,随着周期性地抬起脚并放下,先变小后变大.人体抬脚行走过程中,人体对地电容CS可以通过如图4所示的平行板电容器进行建模.双脚并排直立站在地板上,人体对地电容CS取得最大值CS0,如图4(a)所示.在行走过程中,人体对地电容CS如以等效为鞋底与地面接触部分的电容C1和鞋底离地部分的电容C2的并联,如图4(b)所示.鞋底与地面接触部分的电容C1为鞋底离地部分的电容C2由人鞋底离地的距离x和鞋底离地部分的面积(S-S0)有关,假设关系为人体对地电容CS取得最大值CS0,如图4(a)所示.在行走过程中,人体对地电容CS 可以等效为鞋底与地面接触部分的电容C1和鞋底离地部分的电容C2的并联时间常数τw可以由公式(3)、(4)和(7)得到可以看出时间常数τw和鞋底与地面的接触面积S负相关.行走过程中,人体的充电过程会变慢.当人体对地电阻RS较大时,时间常数τw也较大,往往会超过10 s.这样在较短的时间内,可以忽略人体电量的增加.也就是人体行走过程中,人体所带电量一定的情况下,人体电压与人体对地电容成反比,满足这样,人体的行走电压,一方面由人体行走过程摩擦引起的电量正相关,另一方面与人体行走过程中人体对地电容CS负相关.如图5所示,图中实线给出了人体行走电压的实测波形.测试是在环境实验室内,固定的温湿度条件下(温度27 ℃,相对湿度45%)情况下,地板为高导电HPLF(高导电防火地板)情况下,分别穿Sperry鞋(休闲鞋)情况下,得到的人体行走电压波形图中的虚线为通过RC等效电路拟合的人体电压的变化一般规律,该情况是忽略了行走过程中电容变化的影响.可以看出实验测试得到的人体电压,呈现的趋势是指数变化趋势,与RC拟合曲线一致.在行走过程中,由于人体对地电容与图2所示的行走模式相对应,产生周期性的变化,进而引起电压的周期性变化.在人体按照固定模式行走过程中,为了讨论相同条件下人体电压变化规律的一致性,将各个行走的电压波形平移后,在图6中进行了对比.可以明显看出,通过平移后,每次按照图2规定的“六步走”模式行走情况下,各个波形的相似性很好,都围绕在均值线附近,也就是人体的电容与行走动作的关联度很高,且一致性较好.在RC模型指数曲线的基础上,加入了由于行走过程中人体对地电容变化引起的电压曲线变化,可以拟合出人体行走电压的时域波形.如图7所示,地板为高导电防火地板,穿Sperry休闲鞋情况下,人体行走电压的测试时域波形与拟合波形的对比,可以看出通过行走模型拟合的曲线与实测曲线符合得很好.通过实测固定“六步走”行走模式下人体电压的时域波形,详细分析了人体行走过程中电压的变化情况和原因,建立等效的RC电路模型,分析了模型参数电阻R和电容C的变化特征.RC模型显示,在人体行走过程中,电压呈现指数上升曲线,同时在人抬起脚放下这一过程中,会引起周期性电压变化.致谢:感谢美国采暖,制冷与空调工程师学会(ASHRAE)TC 9.9对本课题的支持.感谢Mahdi Moradian和David E. Swenson共同完成实验,并做了大量有益的交流和讨论.韩宇南 (1980-),男,辽宁人, 北京化工大学讲师.2007年7月获北京邮电大学电磁场与微波技术博士学位.2009年9月在中国运载火箭技术研究院总体设计部评为高级工程师.国家公派留学基金资助,2013年在美国密苏里科技大学电磁兼容实验室做访问学者.主要研究方向为电磁兼容、计算电磁学、抗核电磁脉冲加固、雷电防护、生物电磁学、天线设计.佘俊超 (1990-),男,重庆人,北京化工大学信息科学与技术学院在读硕士研究生,主要研究方向为电磁兼容、电子信息工程、计算仿真.【相关文献】[1] 刘尚合,宋学君. 静电及其研究进展[J]. 自然杂志, 2007(2): 63-68+60.LIU Shanghe, SONG Xuejun. Progress in electrostatic and related research [J]. Chinese Journal of Nature, 2007(2): 63-68+60.(in Chinese)[2] 阮方鸣, 石丹, 杨乘, 等. 人体静电放电参数对带电电压的依赖关系研究[J]. 电波科学学报, 2009, 24(5): 979-982.RUAN Fangming, SHI Dan, YANG Cheng, et al. Correlation between discharge parameters and charge voltage in electrostatic discharge from human body[J]. Chinese Journal of Radio Science, 2009, 24(5): 979-982.(in Chinese)[3] 刘素玲, 段平光, 李霞, 等. 静电放电模拟器电路建模分析[J]. 电波科学学报, 2009, 24(6):1172-1176.LIU Suling, DUAN Pingguang, LI Xia, et al. Analysis of electrostatic discharge generator bya circuit means[J]. Chinese Journal of Radio Science, 2009, 24(6): 1172-1176.(in Chinese)[4] FICKER T. Electrification of human body by walking [J]. Journal of Electrostatics, 2006, 64: 10-16.[5] FICKER T. Charging by walking [J]. J Phys D: Appl Phys 2006, 39: 410-417.[6] WAN F, HILLSTROM M, STAYER C, et al. The effect of humidity on static electricity induced reliability issues of ICT equipment in data centers-motivation and setup of the study [J]. ASHRAE Transactions, 2013, 119(2): 341-357.[7] MORADIAN M, PATNAIK A, HAN Y N, et al. Determination of the effect of humidity on the probability of ESD failure or upset in data centers [J]. ASHRAE Transactions, 2014, 119(2): 1-17.[8] TALEBZADEH A, MORADIAN M, HAN Yunan, et al. Electrostatic charging caused by standing up from a chair and by garment removal [C]//IEEE symposium on electromagnetic compatibility and signal integrity, 2015:57-62.[9] International Electro Technical Commission. IEC 61340-4-5 Electrostatics-Part 4-5: Standard Test Methods for Specific Applications- Methods for Characterizing the Electrostatic Protection of Footwear and Flooring in Combination with a Person [S]. Geneva: IEC Central Office, 2007.[10] American National Standards Institute (ANSI). ANSI/ESD STM97.2-. Floor Materials and Footwear-Voltage Measurement in Combination with a Person [S]. Arlington: Telecommunication Industry Association, 2006.POMMERENKE David (1966-),男,美国密苏里科技大学电子与计算机工程系教授,电磁兼容专家. 戴琳 (1988-),女,辽宁人,辽河石油勘探局通信公司助理工程师，2014年6月获得东北石油大学通信与信息系统硕士学位.主要研究方向为无线通信理论与技术,电磁兼容,物联网技术,数字信号处理.。

电路分析实验预习报告实验三：5.3 一阶电路“黑箱”模块的时域测量和辨别一、实验目的：1)熟练运用动态电路波形测量和时间常数测量法。

2)综合运用一阶动态电路分析理论知识，深入理解动态元件特性和一阶动态电路特有的阶跃响应波形。

二、实验仪器和器材信号发生器、示波器、“黑箱”模块（动态元件与电阻的组合）、实验箱。

三、实验内容1.二端“黑箱”“黑箱”是指隐藏了连接方式和元件参数的一个电阻和一个动态元件用串/并联方式构成的二端模块。

在本实验中，模块作为被测量和识别的对象。

一个模块中的动态元件可能是电感或电容，与电阻的连接方式可能是串联或并联。

2.实验任务每组学生随机领取一个“黑箱”模块，利用通用实验板上的一个已知阻值的电阻，串联“黑箱”模块构成被测电路。

实验任务是用时域测量方法，测量二端一阶“黑箱”的外特性，辨别“黑箱”内部元件、元件参数及其连接方式。

“黑箱”模块的两种测量方案如下图所示：3.对实验测量方法的规定在进行实验测量时，必须将外接电阻与模块串联后接入信号发生器，信号源采用幅度为1V的周期方波，用示波器测量电路的阶跃响应波形，通过初始值、稳态值和时间常数的测量来计算和辨别“黑箱”模块内部两个元件的参数值和连接方式。

不允许用万用表等其他仪器或采用频域阻抗测量等方法。

4.选作对于试验中已经辨别出来的黑箱模块和外接电阻组成的电路，调整外接方波的周期，使得方波周期T=2r，记录稳态时黑箱两端电压一个周期波形，测量其最大值和最小值。

根据得到的元件参数进行理论计算，将二者进行对比。

四、实验仿真1.假定外加方波峰-峰值为1V，半周期等于6倍时间常数r，外接串联电阻等于黑箱内部电阻，四种可能的黑箱连接方式端电压的阶跃响应表达式、波形如下：（1）RL串联：V（0+）=1V；V（∞）=R/（R1+R）V；V（t）=R1/(R1+R)exp(-t/ι)+R/(R+R1),t>0;R11kΩL11H R21kΩ3XSC1A B Ext Trig ++__+_V1100 Hz 1 V 0102R11kΩL11H R21kΩXSC1A B Ext Trig ++__+_V1100 Hz 1 V 0130（2） RL 并联：V(0+)=R/(R+R 1)V;V(∞)=0V;V(t)=-R/(R+R 1)exp(-t/ι),t>0;（3） RC 串联：V(0+)=R/(R+R 1)V;V(∞)=1V;V(t)=1-R 1/(R+R 1)exp(-t/ι),t>0;R11kΩR21kΩV1100 Hz 1 V 01C11uF AB Ext Trig ++__+_20（4） RC 并联：V(0+)=OV;V(∞)=R/(R+R1);V(t)=-R/(R+R 1)exp(-t/ι)+R/(R+R 1),t>0;2.计算公式RL 串联 RL 并联 RC 串联 RC 并联 电压值 V(∞)= R/(R+R 1) V(0+)=R/(R+R 1) V(+0)=R/R+R1V(∞)= R/(R+R 1) 时间常数 r=L/R r=L/R r=RC r=RC3.时间常数的测量方法（1）若能产生零输入响应波形，则可以用示波器根据电压与时间关系的波形测量时间常数。

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。

实验2 冲激响应与阶跃响应一、实验目的1.观察和测量RLC申联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响；2.掌握有关信号时域的测量方法。

二、实验原理说明冲激响应与阶跃响应有以下三种状态：（1）时，称过阻尼状态；（2）时，称临界状态；（3）时，称欠阻尼状态。

三、实验设备1.双踪示波器 1台2.信号系统实验箱 1台四、实验步骤1.阶跃响应波形观察与参数测量设激励信号为方波，其幅度为1.5V，频率为500HZ。

①链接P04与P914。

②调节信号源，使P04输出f=500HZ，占空比为50%的脉冲信号，幅度调节为1.5V。

③示波器CH1接TP906，调整W902，使电路分别工作于欠阻尼，临界和过阻尼三种状态，并观察三种状态的波形。

2.冲激响应的波形观察①连接P04与P912；②将示波器的CH1接TP913,观察冲激激励信号；③连接P913与P914；④将示波器CH2接TP906，调整W902，是电路分别工作于欠阻尼，临界和过阻尼三种状态，并观察三种状态的波形。

五、数据处理与分析1.阶跃响应其中根据实验原理可以计算得到 。

实验波形：① 欠阻尼状态：可以通过示波器的游标测量出上升时间，峰值时间，调节时间。

②临界状态：③过阻尼状态：2.冲激响应：①冲击信号波形：②欠阻尼状态：③临界状态：④过阻尼状态：六、实验总结从本次实验中，进一步熟悉了示波器的用法，更加理解掌握有关信号时域的测量方法。

①通过示波器看到了冲激信号的波形，更加理解了冲激信号是阶跃信号的导数的概念。

②通过示波器看到了阶跃响应和冲击响应在临界状态下的波形，与卷积性质的③零输入响应，是没有加激励信号的作用，只由起始状态所产生的响应。

零状态响应，不考虑原始时刻系统的作用，由系统外加激励信号产生的响应。

一、实验目的1. 理解时域信号的基本概念和特性。

2. 掌握使用MATLAB进行时域信号分析的方法。

3. 学会利用MATLAB绘制信号波形、计算信号的统计特性、进行信号卷积和微分运算。

4. 提高信号处理和分析的实际操作能力。

二、实验内容1. 实验准备- 确保MATLAB软件安装正确，并具备信号处理工具箱。

- 准备实验所需的信号数据。

2. 实验步骤（1）信号波形绘制- 利用MATLAB绘制一个简单的正弦信号波形，观察其在时域内的变化规律。

- 绘制一个方波信号波形，观察其周期性和边沿特性。

（2）信号统计特性分析- 计算正弦信号和方波信号的均值、方差、均方根等统计特性。

- 分析信号的时域特性，如自相关函数、互相关函数等。

（3）信号卷积运算- 对两个信号进行卷积运算，观察卷积结果在时域内的变化规律。

- 分析卷积运算在信号处理中的应用，如滤波、系统响应等。

（4）信号微分运算- 对信号进行微分运算，观察微分结果在时域内的变化规律。

- 分析微分运算在信号处理中的应用，如信号提取、信号增强等。

3. 实验结果与分析（1）信号波形绘制- 正弦信号和方波信号在时域内的变化规律明显，正弦信号为周期性变化，方波信号具有明显的边沿特性。

（2）信号统计特性分析- 正弦信号和方波信号的均值、方差、均方根等统计特性均符合理论值。

- 自相关函数和互相关函数反映了信号之间的相似程度和时延关系。

（3）信号卷积运算- 卷积运算结果符合理论预期，信号在时域内的变化规律符合卷积定理。

- 卷积运算在信号处理中具有重要作用，如滤波、系统响应等。

（4）信号微分运算- 微分运算结果符合理论预期，信号在时域内的变化规律符合微分定理。

- 微分运算在信号处理中具有重要作用，如信号提取、信号增强等。

三、实验总结通过本次实验，我们掌握了时域信号分析的基本方法，包括信号波形绘制、统计特性分析、卷积运算和微分运算。

实验结果表明，MATLAB软件在信号处理和分析中具有强大的功能，能够帮助我们更好地理解信号特性。