信号与系统实验总结及心得体会

信号与系统实验总结及心得体会

20xx211204 刘梦颉 20xx210960 信号与系统是电子信息类专业的一门重要的专业核心基础课程,该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要,而且系统性、理论性很强,是将学生从电路分析领域引入信号处理与传输领域的关键性课程,为此开设必要的实验对我们加强理解深入掌握基本理论和分析方法,以及对抽象的概念具体化有极大的好处,而且为后续专业课程的学习提供了理论和大量实验知识储备,对以后的学术科研和创新工作都是十分重要的。下面我将从实验总结、心得体会、意见与建议等三方面作以总结。

一. 实验总结

本学期我们一共做了四次实验,分别为:信号的分类与观察、非正弦周期信号的频谱分析、信号的抽样与恢复(PAM)和模拟滤波器实验。

1.信号的分类与观察

主要目的是:观察常用信号的波形特点以及产生方法,学会用示波器对常用波形参数进行测量。主要内容是:利用实验箱中的S8模块分别产生正弦信号、指数信号和指数衰减正弦信号,并用示波器观察输出信号的波形,测量信号的各项参数,根据测量值计算信号的表达式,并且与理论值进行比较。

2.非正弦信号的频谱分析

主要目的是:掌握频谱仪的基本工作原理和正确使用方法,掌握非正弦周期信好的测试方法,理解非正弦周期信号频谱的离散性、谐波性欲收敛性。主要内

容是:通过频谱仪观察占空比为50%的方波脉冲的频谱,和占空比为20%的矩形波的频谱,并用坐标纸画图。

3.信号的抽样与恢复

主要目的是:验证抽样定理,观察了解PAM信号的形成过程。主要内容是:通过矩形脉冲对正弦信号进行抽样,再把它恢复还原过来,最后用还原后的图形与原图形进行对比,分析实验并总结。

4.模拟滤波器实验

主要目的是:了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性,比较无源和有源滤波器的滤波特性,比较不同阶数的滤波器的滤波效果。主要内容:利用点频法通过测试无源低通、高通、带通和有源带阻,以及有源带通滤波器的幅频特性,通过描点画图形象地把它们的特点表现出来。

通过对信号与实验课程的学习,我掌握了一些基本仪器的使用方法,DDS信号源、实验箱、示波器、频谱仪等四种实验仪器。初步了解了对信号的测试与分析方法对以前在书本上看到的常见信号有了更加具体的认识,使得书本上的知识不再那么抽象。

DDS信号源,也就是函数发生器,可以产生固定波形,如正弦波、方波或三角波,频率和幅度可以调节。实验箱是很多个信号实验装置的集合,可谓集多种功能于一身,其中包括函数发生器、模拟滤波器、函数信号的产生与测量、信号的抽样与恢复等模块。示波器能把抽象的电信号转换成具体的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。利用示波器能观察各种不同的信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、

调幅度等。频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器,用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量,可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数。

二. 心得体会

这些年来,有限的时间和精力都投入到了学习当中,动手能力比较差,所以对于实验课程并不是很擅长。实验时不能很迅速的熟悉每种仪器的使用方法,调试的时候有时会感觉无从下手,不知道具体按哪个键才能得到想要的波形和结果,往往在波形有问题的时候不知道是哪里出错了,画图的时候也显得比较缓慢,画出来的图形总是不太好看。但正因为如此,我认为开设这门课程对于锻炼我的动手操作的能力有很大的帮助,也能提高我对课程的兴趣,而且实验中所用到的仪器都是常用的基本仪器,以后分析信号时一定会经常需要,现在先掌握一些它的基本用法,以后要用时就能更熟练,为以后的研究奠定了基础。在我看来,自学能力、读图绘图能力、联系理论知识的能力、分析问题的能力、实验精神等对于完成实验是不可或缺的。

1.自学能力

实验前,我们需要对即将进行的实验进行预习。首先,应该有关对仪器有一个总体的认识,略读一下仪器的说明书,熟知仪器对实验的作用以及和实验有关的工作原理。其次,书写预习报告并不是将实验书本上的内容抄一遍!书写预习报告让我们更好的掌握实验所需要的知识,充分的预习可以让我们明确实验目的和实验内容,掌握实验步骤,这样能既可以保证实验的顺利进行,还可以让我们更容易的通过实验发现自己的问题。

2. 读图绘图能力

除了学会如何操作实验仪器外,学会如何读图读数也是衡量是否掌握实验仪器使用的重要指标之一。我们通过示波器将信号的波形、频率特性反映出来后,要知道它们的参数就要学会读图读数,在示波器上我们可以读出波形的峰峰值、周期、频率、显示器每格代表的数值等。数据的直观反映就是图像,为了分析比较的方便我们需要大量绘图。完成实验并不需要太多时间,但绘图的过程却相当的艰辛,第一次绘图完成后给老师检查不合格,拿回去又得一步步重来,异常考验我的毅力。每次画图,不仅要建立合适的坐标系、1:1地将图形绘制在坐标纸上,还要标注仪器显示频上的各种参数,此外,图形需要美观,图线需要圆滑。

3. 联系理论知识和分析问题的能力

实验是一门实践科学,但它是以理论为基础的,单纯的根据实验步骤得出一组数据是没有多大意义的。除了预习外,对实验的结果作一定的预测也必不可少,对实验结果的预测告诉我们实验结果应该是什么样子的。实验中,时刻注意预测结果与实验结果相比较,当两种结果有很大差别时,我们应该根据结果对实验进行有针对性和目的性的检查。因此,在实验过程中我们需要联系理论知识,用理论知识去分析得到的数据,并且要学会分析理论和实际的差异。

4. 实验精神

优秀的实验精神包括很多方面,这其中实事求是,有耐性、毅力,合作意识尤其重要。正如老师所说,实验是一门实践学科,看到什么就是什么,不要根据自己的主观意向去改变它,即使是根据理论知识也不行。实验中有很多工作都很烦琐,需要我们保持耐心,静下心来,不急不躁。实验都是两个人共同完成的,这就要求我们要擅长于与别人合作,许多事情一个人的力量是难以做到很好的,但多个人的力量却能达到意想不到的结果,我们不仅要提高自己的能力,还要学

会与别人合作的能力,毕竟一个人的力量有限,不可能什么都会,不可能什么都做得很好。在实验课中,我学会了与同学协同分工,根据各自的长处来分配不同的任务,这样不但可以提高效率,还可以使实验结果更加理想,很多时候我没有想到的问题别人想到了,别人没有想到的问题我想到了,这样可以互补长短,互相帮助,共同进步。

以上任何一个方面的锻炼都可以培养我们的能力,塑造我们的品格,这对于我们以后的学习和工作都有重要的意义。在今后的学习中,我会多注重理论与实践相结合,做到学以致用。学习书本上的知识只是为了让我们能运用到实际中去解决各种问题,如果学了以后不能很好的应用,那也没有意义,所以我一定要多多锻炼自己动手操作的能力,不能再像以前那样一遇到需要自己动手的事情就嫌麻烦而不愿意去做。

三.意见与建议

我们所学的专业是与通信有关的,而通信中最重要的就是对信号的处理与对系统的设计,好的通信系统可以高效率地完成对信号的传输,通信中最主要的问题就是要能在尽可能短的时间内把信号尽可能不失真地传送到目的地,因此现代通信系统中大多数都是传送的数字信号,但这并不意味着我们就可以忽略模拟信号的作用,因为我们传送出去的以及对方收到的还有很多是模拟信号,比如话音信号。本实验虽然帮助我们增加了对基本信号(正弦信号、方波信号、脉冲信号、衰减指数信号等)的认识,深入理解了信号在频域和时域中作用的联系和区别,直观的看到了滤波器对信号的滤波效果,但对于我们掌握信号与系统的概貌仍是不够的。基本每次实验都能在三小时以内完成,而教学大纲安排的是四个小时,是故希望老师在以后的教学当中可以给我们多介绍一下相关的理论和应用,让我

们对所学的知识有个更加全面的认识。还有一点小遗憾,一个学期只上四次课远远不能满足我们的理论联系实际需求,所以强烈建议加课或者把教学内容安排的更充实一些!

我们现在做实验验证性的实验较多,大多是按照实验指导书上的要求,针对具体的实验步骤按部就班的进行操作,比较偏重实验结论,而忽视对实验方法的进一步研究和探索。因而。不能有效地提高创新能力,也不利于我们培养自己的思维。同时,由于教学时间、实验场地和实验设备等的限制,有些实验我们也无法完成,这样就使得实验课的目的没有完全达到,没能充分利用利用这样的机会。再者,实验室里后排的仪器普遍存在问题,实验时大量时间耗费在更换和调试仪器上,不利于实验的正常进行。所以我希望以后做实验时可以有更好的条件,维修人员定期对设备进行检修并替换问题设备,同时也希望实验多一些提高创新思维的内容。

 

第二篇:信号与系统实验总结

信号与系统实验心得体会

为期四周的信号与系统测试实验结束了,细细品味起来每一次在顺利完成实验任务的同时,又都伴随着开心与愉快的心情,赵老师的幽默给整个原本会乏味的实验课带来了许多生机与欢乐。

现对这四周的实验做一下总结: 统观来说,信号与系统是通信工程、电子工程、自动控制、空间技术等专业的一门重要的基础课,由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都很重要,为了使我们加深理解深入掌握基本理论和分析方法以及使抽象的概念和理论形象化,具体化,在信号与系统课开设不久后又开设了信号与系统实验课。

这四次实验的实验目的及具体内容如下:

实验一:信号的分类与观察。本次实验的目的是观察常用信号的波形特点及产生方法,学会使用示波器对常用信号波形的参数的测量。实验过程中我们对正弦信号、指数信号及指数衰减信号进行了观察和测量。示波器是测量信号参数的重要元件,之前各种试验中我们对示波器也有一定接触,而这次赵老师详细的讲解使我更清楚的掌握了示波器的使用,同时也为以后其它工具的使用有了理论基础。

第一次做信号与系统的实验,让我明白了实验前的准备工作相当重要,预习是必不可少的,虽然我们都要求写预习报告,但是预习的目的并不简简单单是完成报告,真正的良好预习效果是让我们明确实验目的与实验内容,掌握实验步骤来达到在实验中得心应手的目的。而实验后的数据处理也并不是一件很轻松地事,通过实际的实验结果与理论值相比较,误差分析与实验总结,让我们及时明白实验中可能出现的错误以及减小实验误差的措施,减小了以后实验出现差错的可能性,提高了实验效率。第一次实验结束后,我比较形象直观的观察到了几种常见波形的特点并了解了计算它表达式的方法。更重要的是,知道了信号与系统实验的实验过程,为接下来的几次实验积累了更多经验。

实验二:非正弦周期信号的频谱分析。这次实验的目的是掌握频谱仪的基本工作原理与正确使用的方法;掌握非正弦周期信号的测试方法;观察非正弦周期信号频谱的离散型、谐波性、收敛性。频谱仪对于我们来说是一种全新的仪器,使用之前必要认真听它的使用讲解,才能够使接下来的实验顺利进行。实验过程中,我们画出了不同占空比的方波信号的波形及频谱显示图像,通过对这些非正弦周期信号频谱的图像分析,与理论值进行比较,更深刻的理解了方波信号频谱的离散型与谐波性,从而更好的理解傅里叶变换的意义,任何一个信号都可以分解为无数多个正弦信号的叠加,信号的频谱分析个正弦信号的幅度的相对大小,也即频谱密度的概念。

实验三:信号的抽样与恢复。本实验的主要目的是验证抽样定理。实验中先对正弦信号进行采样,然后用示波器比较恢复出的信号与原始信号的关系与差别。信号的抽样与恢复的实验让我更深入理解了信号从抽样到恢复的变化过程,和奈奎斯特抽样定理得以实现的现实意义。一个频域受限的信号m(t),如果它的最高频率是,则可以唯一的由频率等于或大于2的样值序列所决定,否则,频域发生重叠,信号将不能无失真恢复。而且,此次实验过程中,是非常需要耐心和细心的,信号的抽样与恢复过程中,抽样信号只在某一固定频率稳定,这就要求我们要有耐心和细心调节到这一频率来观察实验结果。实验是一个很细致的过程,实验中任一微小的变化,都可能引起实验结果的巨大变化,这就要求我们实验者要有严谨的态度和求实精神,最终能够很出色的完成实验,达到实验预期的目的,得到真实的结果。

实验四:模拟滤波器实验。滤波器实验的目的是了解巴特沃兹低通滤波器和切比雪夫低通滤波器的特点并学会用信号源于示波器测量滤波器的频响特性。由于我们并没有完全掌握滤波器的原理等知识,所以实验中我们仅仅测量了滤波器的频响特性,并画出了同类型的无源和有源滤波器的幅频特性。通过对图像的绘制以及分析,我们切实感受到了高通滤波器与低通滤波器的滤波特点。以前都是理论分析,一堆堆的公式堆积并不能让我形象地感受到它们实际工作的原理与特性等。而且通过实验分析,我更能感受到理论是源于实际的,任何新理论的发现都是以实践为基础的,我们应该重视实验重视理论与实验的结合,培养我们的创新精神。同时,培养严谨的实验作风和态度。任何一个方面的锻炼都可以培养我们的能力,塑造我们的品格,这对我们以后的学习和工作都有重要的意义。

信号与系统的实验不同于大物实验和电子电路实验,它是由多人合作完成的实验。在为数不多的几次实验中,我深深感受到了团队合作在实验中的重要性。两个人对实验的共同理解是实验高效误差小完成的基础。经过这些实验,我们对信号的性质、信号的调制解调、频谱等内容有了更加深刻直观的认识,实验中同学们互帮互助,增进了同学们之间的合作与交流,加深了同学们之间的友谊。而且,通过赵老师的风趣幽默深入浅出的讲解,我们巩固了信号与系统课上学习的基本知识。更浓厚了对信号与系统这一门学科的兴趣。实验后对实验报告的处理,我们完善了自己学习中知识的漏洞,而且也提高了绘图能力,了解了如何写一份完整的实验报告。老师的批改更能帮助自己更好地意识到自己的错误,让自己及时改正,从而得到提高。非常感谢信号与系统实验的老师——赵老师,带给我一份美好的实验回忆,教会了我很多,不简简单单的是实验方面的,在对待学习上也深有体会,我也会好好学习信号与系统这门学科的理论基础知识,为将来打好坚实的基础!!!

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