正弦周期信號的頻譜分析

一、 實驗目的

1、掌握頻譜儀的基本工作原理與正確使用方法。

2、掌握非正弦周期信號的測試方法。

3、理解非正弦周期信號頻譜的離散性、諧波性與收斂性。

二、 實驗設備

1、信號與系統實驗箱一臺。

2、頻譜儀一臺。

3、40MHz示波器一臺。

三、 實驗原理與說明

1、任何一個周期信號只要滿足狄里赫利條件，就可以分解為直流和很多諧波。

各諧波的振幅及初相決定于信號的波形，常見的非正弦周期信號又方波、三角波及矩形波等，本實驗就是用頻譜儀顯示他們的各次諧波及幅度。

2、不同脈寬的矩形波、三角波及方波可由多功能函數發生器提供。

四、 實驗任務與要求

1、掌握頻譜儀各旋鈕功能及使用方法。

2、接通電源，按下電源開關S3。

3、分別用示波器與頻譜儀測量頻率在10kHz脈寬為50μs方波的波形及頻譜（通過跳線K302選擇波形，如“方波”“三角波”“正弦波”.通過跳線K301選擇頻段，如“低”“中”“高”）。輸出幅度Vs＝4V左右（調節電位器W305進行幅度粗調，W304進行幅度的細調）。記錄信號波形及頻譜顯示圖象，并于理論分析結果相比較。

4、分別用示波器與頻譜儀測量頻率在10kHz脈寬為50μs三角波的波形及頻譜（通過跳線K302選擇波形，如“方波”“三角波”“正弦波”.通過跳線K301選擇頻段，如“低”“中”“高”）。輸出幅度Vs＝4V左右（調節電位器W305進行幅度粗調，W304進行幅度的細調）。記錄信號波形及頻譜顯示圖象，并于理論分析結果相比較。

5、把方波、三角波信號調節成頻率為20kHz，脈寬50μs的信號，重復以上內容。

五、 實驗報告要求

1、畫出相應的輸入和其相應的頻譜圖，然后與理論進行比較。

2、寫出實驗報告

六、思考題

1、說明脈沖周期T和脈寬τ變化所引起頻譜變化的規律。