信号与系统处理实验平台
平台基于数字信号处理技术、DDS技术、语音采集与处理技术、虚拟仪器技术,既能完成传统的信号系统实验;又能完成传统设备难以完成的“信号卷积”、“任意信号分解与合成”、“任意信号谐波分析”、“任意信号时域频域分析”、“语音信号带限处理”、“信号尺度变换”等实验。
实验平台提供整套基于LABVIEW的后台分析与处理软件:虚拟示波器(数据采集与存储)、数字滤波器在线设计下载、语音信号采集分析。整个平台有薄膜和有机玻璃保护,性能稳定。
标配频域分析算法软件,能用普通示波器观测信号频谱;系统提供基于B/S架构的课件、原理仿真、虚拟实体仿真软件,学生能在浏览器上操作RZ8664虚拟实体实验平台和Tektronix TDS2024四通道虚拟示波器,完成实验仿真。
1、基于STM32的DDS信号源,可产生:正弦波、三角波、占空比可变的脉冲信号、扫频信号、半波、全波、AM、DSB、SSB、FM等信号,便于学生对不同信号进行时域频域分析;
2、内置数字频率计:0HZ~250KHZ;数字豪伏表:0V~10V;
3、能完成各种卷积实验,输入信号和系统函数可由PC机设定;
4、能完成数字滤波器的在线设计、冲激与频响仿真、实现(提供整套在线设计、下载软件),学生可基于该功能研究复杂信号中谐波分量的位置与大小;
5、基于数字信号处理技术,能完成:任意信号的卷积、任意信号的分解与合成;(三角波、正弦波、半波、全波等信号、各种调制信号),可研究谐波幅度、谐波相位对信号合成的影响;
6、实验平台内置语音接口,专用语音采集芯片,采用“过采样”和“抽取滤波”技术确保语音在8KHZ采样时也有很好的恢复效果,采样率从8KHZ到96KHZ可编程;
7、能完成信号系统的实验类型: 阶跃响应与冲激响应、抽样定理与信号恢复、 连续时间系统的模拟、零输入与零状态响应、二阶电路暂态响应、二阶电路传输特性、信号卷积、任意信号分解与合成、谐波幅度与相位对合成信号的影响、模拟滤波器与数字滤波器、虚拟仪器、数字滤波器在线设计及任意信号谐波分析、信号时域频域分析等实验。
8、能完成语音处理实验类型:语音信号的数字化(可以听原声,看波形图);语音基语提取,傅里叶变换(幅频特性与相频特性),语音信号尺度变换(分析变换前后语音及其频谱变化)、语音带限处理频谱分析( 语音信号分别通过低通、高通和带通滤波器);
9、标配频域分析算法软件,能用普通示波器观测信号频谱;
10、系统提供基于B/S架构的课件、原理仿真、虚拟实体仿真软件,学生能在浏览器上操作RZ8664虚拟实体实验平台和Tektronix TDS2024四通道虚拟示波器,完成信号种类设置、信号频率设置、信号幅度设置、实验电路搭试、波形测试等实验过程,多通道示波器能同时显示4个测试点波形,使实验过程的展示更形象生动。借助仿真软件,学生能进行课前实验预习,提高现场实验的效率和收获。
11、提供配套的基于USB口和LABVIEW软件,能在PC 机实时展示信号卷积、任意信号分解、信号合成、抽样与恢复、滤波器幅频特性测试(虚拟扫频仪)等处理过程;提供数字滤波器、信号频谱分析、DSP应用开发等在线设计下载测试软件;
基础实验 |
实验1 阶跃响应与冲激响应 |
实验2 连续时间系统的模拟 |
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实验3 有源无源滤波器 |
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实验4 抽样定理与信号恢复 |
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实验5 二阶网络状态轨迹的显示 |
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实验6 一阶电路的暂态响应(零输入响应与零状态响应) |
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实验7 二阶电路的暂态响应 |
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实验8 二阶电路传输特性 |
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实验9 信号卷积实验 |
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实验10 矩形脉冲信号的分解 |
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实验11 矩形脉冲信号的合成 |
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实验12 谐波幅度对波形合成的影响 |
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实验13 相位对波形合成的影响 |
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实验14 数字滤波器及各种滤波器性能分析 |
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实验15 数字滤波器在线设计及任意信号谐波分析 |
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实验16 信号时域频域分析 |
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语音处理实验 |
实验1 语音信号的数字化(可以听原声,看波形图); |
实验2 傅里叶变换(幅频特性与相频特性); |
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实验3 语音信号做尺度变换(分析变换前后语音及其频谱变化) |
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实验4 语音带限处理频谱分析( 语音信号分别通过低通、高通和带通滤波器) |
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计算机控制实验 |
实验1 AD转换、 |
实验2 DA转换、 |
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实验3 数字滤波、 |
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实验4 PID控制、 |
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实验5 积分分离PID控制、 |
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实验6 大林算法、 |
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实验7 炉温控制、 |
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实验8 步进电机控制、 |
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实验9 直流电机控制实验 |
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自动控制实验 |
实验1 典型环节及其阶跃响应 |
实验2 二阶系统的阶跃响应 |
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实验3 控制系统的稳定性分析 |
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实验4 系统频率特性测量 |
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实验5 连续系统的串联校正 |
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实验6 非线性环节实验 |
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二次开发实验 |
实验1:FIR滤波器设计实验 |
实验2:FFT开发实验 |
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实验3:DSP应用实验:AD接口开发实验、8路DA接口开发实验、IO口开发实验、定时器开发实验、缓冲串口开发实验 |
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实验4:虚拟仪表使用实验:虚拟示波器开发实验、虚拟频谱仪开发实验 |
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实验5:抽样恢复滤波器开发实验 |
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实验6:基于STM32的DDS信号开发实验 |
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实验7:AM信号解调开发实验 |