信号与系统及数字信号实验箱

JG-XH2 信号与系统及数字信号实验箱

信号与系统及数字信号实验箱根据《信号与系统》和《数字信号处理》两门课相互关联的特点，在总结信号与系统实验教学经验，并结合数字信号处理技术、DDS技术，开发出的新型“信号与系统”实验箱。它既可完成传统实验箱所有信号系统实验；又可完成传统实验箱难以完成或结果不理想的信号分解、信号与系统卷积、数字滤波器等实验；同时也能做“数字信号处理”和“DSP应用”实验；实验箱采用了正面贴膜工艺，增加了USB通信接口，可完成虚拟仪表功能和多种常见信号观测功能。系统既美观又稳定可靠，方便管理。适合专科、本科、研究生和研发人员使用。
信号系统实验箱基于数字信号处理技术、DDS技术、虚拟仪表技术，既能完成传统的信号系统实验；又能完成传统实验箱难以完成的“信号卷积“、“任意信号分解”、“数字滤波器在线设计与实现”、“任意信号的实时频谱分折（虚拟频谱仪）”等实验；同时又有开发开放区便于学生进行二次开发。
信号与系统及数字信号实验箱可采用示波器对实验结果进行时域分析，也可对部分实验用自带虚拟频谱仪进行频域分析。

一、 实验室建设依据
目前高校人才培养主要分为研究型和应用型两个方向，应用型人才岗位需求要多得多。应用型人才培养又多采用高职高专类院校培养思路和普通本科类培养思路，但这两种思路都存在重实训、轻理论，且在实训前和实训中都没有相应的原理支撑和原理指导。其实，通信工程所培养的应用型人才不仅仅要会操作设备，更重要的是会应用设备，当设备出现问题时，应该定位并排除相应故障。这就要求要懂得设备的工作原理。
建设专业理论课程实验室是培养研究型人才和应用人才*的硬件基础。
二、 实验室建设思路
基于教学现状的探索，实验室建设应该有以下功能：
1、 能让学生了解些课程的框架，加深对专业知识的理解。
2、 能让学生掌握此课程在通信系统中的作用。
3、 保证实验的开放性，让学生随时可开展实验。
4、 保证实验设备的耐用性，保障设备的完好。
5、 能让理论课程和实验设备的内容有效结合，让学生通过实验加深对课程内容的理解。
有鉴于些，建设专业课程实验室可采用实验箱加仿真的实验方式。
三、技术指标
1.内置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、全波等；幅度0-12V可调。
2.内置数字频率计：0HZ～350KHZ；
3.内置数字豪伏表：0V～10V；
4.复杂信号的抽样与恢复；
5.信号的卷积；
6.各种无源、有源模拟滤波器设计、仿真、验证
7.数字滤波器的在线设计、实现（提供整套在线设计、下载软件）
8.方波信号的分解与合成；
9.任意信号的分解与合成；（三角波、正弦波、半波、全波等信号）
10.内置USB接口，可实现虚拟示波器、虚拟频谱仪功能；（提供整套示波器显示、任意信号频谱分折软件）
四、产品特点
1．信号源采用DDS新技术，可产生高纯度的正弦波，信号频率在0MHZ～250KHZ内可100HZ步长精确可调，对学生研究信号频谱很有帮助。同时DDS信号源兼备方波、三角波、锯齿波功能和扫频功能，及频率与占空比精确可调的脉冲信号。
2．采用DSP数字信号处理新技术，将模拟电路难以实现或实验结果不理想的“信号分解与合成”、“信号卷积”等实验得以准确地演示，并能生动地验证理论结果；
3．PC机和DSP结合可在线仿真、产生、观测各种特殊信号，如：指数信号等。
4．平台和PC机结合可实现虚拟仪表功能：各系统输出信号可经采集模块的高速A/D和USB口将数据传至PC机，配上软件后可显示系统的幅频特性，使实验结果更直观。
5．可系统地了解并比较无源、有源、数字滤波器的性能及特性，学会数字滤波器的设计与实现。
6．实验箱配有DSP同PC主机的通信接口，学生可在我们提供软件的基础上进行“信号与系统”的二次开发，如：各种数字滤波器设计与实现、频谱分析、卷积等。
7．实验箱配有DSP标准的JTAG插口，学生可通过仿真器完成DSP应用的开发实验如：A/D转换、D/A转换、DSP的IO口使用、DSP定时器使用等。
8．实验系统特别注重二次开发和可扩展性，学生既可进行软件开发，又可自制小板进行单元电路扩展实验。
9．实验系统用有机玻璃和薄膜保护，使系统既美观又稳定可靠。
10．内置DDS信号源、数字频率计、数字毫伏表。
三、实验项目

实验1 阶跃响应与冲激响应
实验2 连续时间系统的模拟
实验3 有源无源滤波器
实验4 抽样定理与信号恢复
实验5 二阶网络状态轨迹的显示
实验6 一阶电路的暂态响应 （零输入响应、零状态响应）
实验7 二阶电路的暂态响应
实验8 二阶电路传输特性
实验9 信号卷积实验
实验10 矩形脉冲信号的分解
实验11 矩形脉冲信号的合成
实验12 谐波幅度对波形合成的影响
实验13 相位对波形合成的影响
实验14 数字滤波器
实验15 虚拟仪表
实验16 信号产生实验
实验17 数字滤波器在线设计
实验18 信号频谱分析
实验19 MATLAB软件使用实验
实验20 MATLAB各种信号产生、频谱分折、下载、观测实验
实验21 无源、有源、数字滤波器性能比较实验
实验22 各种数字滤波器设计实验
实验23 DSP数字信号处理单元实验
实验24 DSP应用实验
实验25 虚拟仪表使用实验
实验26 自定义信号的卷积实验
实验27 脉冲信号的CPLD实现
实验28 扩展板及扩展实验的设计与制作

五、标准配置