JG-XH2 信號與系統(tǒng)及數(shù)字信號實驗箱

信號與系統(tǒng)及數(shù)字信號實驗箱根據(jù)《信號與系統(tǒng)》和《數(shù)字信號處理》兩門課相互關聯(lián)的特點，在總結(jié)信號與系統(tǒng)實驗教學經(jīng)驗，并結(jié)合數(shù)字信號處理技術、DDS技術，開發(fā)出的新型“信號與系統(tǒng)”實驗箱。它既可完成傳統(tǒng)實驗箱所有信號系統(tǒng)實驗；又可完成傳統(tǒng)實驗箱難以完成或結(jié)果不理想的信號分解、信號與系統(tǒng)卷積、數(shù)字濾波器等實驗；同時也能做“數(shù)字信號處理”和“DSP應用”實驗；實驗箱采用了正面貼膜工藝，增加了USB通信接口，可完成虛擬儀表功能和多種常見信號觀測功能。系統(tǒng)既美觀又穩(wěn)定可靠，方便管理。適合?？啤⒈究?、研究生和研發(fā)人員使用。
信號系統(tǒng)實驗箱基于數(shù)字信號處理技術、DDS技術、虛擬儀表技術，既能完成傳統(tǒng)的信號系統(tǒng)實驗；又能完成傳統(tǒng)實驗箱難以完成的“信號卷積“、“任意信號分解”、“數(shù)字濾波器在線設計與實現(xiàn)”、“任意信號的實時頻譜分折（虛擬頻譜儀）”等實驗；同時又有開發(fā)開放區(qū)便于學生進行二次開發(fā)。
信號與系統(tǒng)及數(shù)字信號實驗箱可采用示波器對實驗結(jié)果進行時域分析，也可對部分實驗用自帶虛擬頻譜儀進行頻域分析。

一、 實驗室建設依據(jù)
目前高校人才培養(yǎng)主要分為研究型和應用型兩個方向，應用型人才崗位需求要多得多。應用型人才培養(yǎng)又多采用高職高專類院校培養(yǎng)思路和普通本科類培養(yǎng)思路，但這兩種思路都存在重實訓、輕理論，且在實訓前和實訓中都沒有相應的原理支撐和原理指導。其實，通信工程所培養(yǎng)的應用型人才不僅僅要會操作設備，更重要的是會應用設備，當設備出現(xiàn)問題時，應該定位并排除相應故障。這就要求要懂得設備的工作原理。
建設專業(yè)理論課程實驗室是培養(yǎng)研究型人才和應用人才*的硬件基礎。
二、 實驗室建設思路
基于教學現(xiàn)狀的探索，實驗室建設應該有以下功能：
1、 能讓學生了解些課程的框架，加深對專業(yè)知識的理解。
2、 能讓學生掌握此課程在通信系統(tǒng)中的作用。
3、 保證實驗的開放性，讓學生隨時可開展實驗。
4、 保證實驗設備的耐用性，保障設備的完好。
5、 能讓理論課程和實驗設備的內(nèi)容有效結(jié)合，讓學生通過實驗加深對課程內(nèi)容的理解。
有鑒于些，建設專業(yè)課程實驗室可采用實驗箱加仿真的實驗方式。
三、技術指標
1.內(nèi)置DDS信號源，可產(chǎn)生：正弦波、三角波、占空比可變的脈沖信號、掃頻信號、半波、全波等；幅度0-12V可調(diào)。
2.內(nèi)置數(shù)字頻率計：0HZ～350KHZ；
3.內(nèi)置數(shù)字豪伏表：0V～10V；
4.復雜信號的抽樣與恢復；
5.信號的卷積；
6.各種無源、有源模擬濾波器設計、仿真、驗證
7.數(shù)字濾波器的在線設計、實現(xiàn)（提供整套在線設計、下載軟件）
8.方波信號的分解與合成；
9.任意信號的分解與合成；（三角波、正弦波、半波、全波等信號）
10.內(nèi)置USB接口，可實現(xiàn)虛擬示波器、虛擬頻譜儀功能；（提供整套示波器顯示、任意信號頻譜分折軟件）
四、產(chǎn)品特點
1．信號源采用DDS新技術，可產(chǎn)生高純度的正弦波，信號頻率在0MHZ～250KHZ內(nèi)可100HZ步長精確可調(diào)，對學生研究信號頻譜很有幫助。同時DDS信號源兼?zhèn)浞讲?、三角波、鋸齒波功能和掃頻功能，及頻率與占空比精確可調(diào)的脈沖信號。
2．采用DSP數(shù)字信號處理新技術，將模擬電路難以實現(xiàn)或?qū)嶒灲Y(jié)果不理想的“信號分解與合成”、“信號卷積”等實驗得以準確地演示，并能生動地驗證理論結(jié)果；
3．PC機和DSP結(jié)合可在線仿真、產(chǎn)生、觀測各種特殊信號，如：指數(shù)信號等。
4．平臺和PC機結(jié)合可實現(xiàn)虛擬儀表功能：各系統(tǒng)輸出信號可經(jīng)采集模塊的高速A/D和USB口將數(shù)據(jù)傳至PC機，配上軟件后可顯示系統(tǒng)的幅頻特性，使實驗結(jié)果更直觀。
5．可系統(tǒng)地了解并比較無源、有源、數(shù)字濾波器的性能及特性，學會數(shù)字濾波器的設計與實現(xiàn)。
6．實驗箱配有DSP同PC主機的通信接口，學生可在我們提供軟件的基礎上進行“信號與系統(tǒng)”的二次開發(fā)，如：各種數(shù)字濾波器設計與實現(xiàn)、頻譜分析、卷積等。
7．實驗箱配有DSP標準的JTAG插口，學生可通過仿真器完成DSP應用的開發(fā)實驗如：A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、DSP的IO口使用、DSP定時器使用等。
8．實驗系統(tǒng)特別注重二次開發(fā)和可擴展性，學生既可進行軟件開發(fā)，又可自制小板進行單元電路擴展實驗。
9．實驗系統(tǒng)用有機玻璃和薄膜保護，使系統(tǒng)既美觀又穩(wěn)定可靠。
10．內(nèi)置DDS信號源、數(shù)字頻率計、數(shù)字毫伏表。
三、實驗項目

實驗1 階躍響應與沖激響應
實驗2 連續(xù)時間系統(tǒng)的模擬
實驗3 有源無源濾波器
實驗4 抽樣定理與信號恢復
實驗5 二階網(wǎng)絡狀態(tài)軌跡的顯示
實驗6 一階電路的暫態(tài)響應 （零輸入響應、零狀態(tài)響應）
實驗7 二階電路的暫態(tài)響應
實驗8 二階電路傳輸特性
實驗9 信號卷積實驗
實驗10 矩形脈沖信號的分解
實驗11 矩形脈沖信號的合成
實驗12 諧波幅度對波形合成的影響
實驗13 相位對波形合成的影響
實驗14 數(shù)字濾波器
實驗15 虛擬儀表
實驗16 信號產(chǎn)生實驗
實驗17 數(shù)字濾波器在線設計
實驗18 信號頻譜分析
實驗19 MATLAB軟件使用實驗
實驗20 MATLAB各種信號產(chǎn)生、頻譜分折、下載、觀測實驗
實驗21 無源、有源、數(shù)字濾波器性能比較實驗
實驗22 各種數(shù)字濾波器設計實驗
實驗23 DSP數(shù)字信號處理單元實驗
實驗24 DSP應用實驗
實驗25 虛擬儀表使用實驗
實驗26 自定義信號的卷積實驗
實驗27 脈沖信號的CPLD實現(xiàn)
實驗28 擴展板及擴展實驗的設計與制作

五、標準配置