JG XD-XH3信號(hào)與系統(tǒng)及數(shù)字處理平臺(tái)試驗(yàn)箱

一、系統(tǒng)介紹
JGXD-XH3是在常規(guī)的信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱的基礎(chǔ)上，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)先進(jìn)手段研制成功的。它是專門為《信號(hào)與系統(tǒng)》課程而設(shè)計(jì)的，提供了信號(hào)的頻域、時(shí)域分析的實(shí)驗(yàn)手段，增加了數(shù)字信號(hào)處理功能。利用該實(shí)驗(yàn)箱可進(jìn)行階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的時(shí)域分析；連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的模擬；抽樣定理與信號(hào)恢復(fù)的分析與研究；一階、二階電路的暫態(tài)響應(yīng)；二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡顯示、借助于DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻譜的分析與研究、信號(hào)的分解與合成的分析與實(shí)驗(yàn)；各種模擬、數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)箱采用的DSP數(shù)字信號(hào)處理新技術(shù)，可以將模擬電路難以實(shí)現(xiàn)或?qū)嶒?yàn)結(jié)果不理想的“信號(hào)分解與合成”、“信號(hào)卷積”等實(shí)驗(yàn)得以準(zhǔn)確地演示，并能生動(dòng)地驗(yàn)證理論結(jié)果；系統(tǒng)地了解并比較各種模擬濾波器（無(wú)源、有源）和數(shù)字濾波器的性能及特性，并可學(xué)會(huì)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 實(shí)驗(yàn)箱配有DSP標(biāo)準(zhǔn)的JTAG插口及DSP同主機(jī)PC機(jī)的通信接口，可方便學(xué)生在提供的軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)（可用仿真器或不用仿真器），完成一些數(shù)字信號(hào)處理、DSP應(yīng)用方面的實(shí)驗(yàn)。如：各種數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)、頻譜分析、卷積、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、DSP定時(shí)器的使用、DSP基本I/O口使用等。內(nèi)置信號(hào)源、頻率計(jì)、毫伏表。
二、系統(tǒng)特點(diǎn)：
1、緊扣教學(xué)大綱、內(nèi)容簡(jiǎn)潔、重點(diǎn)突出：以高等教育出版社的國(guó)家重點(diǎn)教材“信號(hào)與系統(tǒng)“（鄭君里）一書(shū)為背景，對(duì)課程的大部分章節(jié)均提供有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具有教學(xué)性和通用性，同時(shí)也使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)更透徹得掌握原理性的知識(shí)。
2、電路模塊化設(shè)計(jì)：每一個(gè)實(shí)驗(yàn)單元均以一模塊來(lái)劃分，實(shí)驗(yàn)名稱與模塊名相對(duì)應(yīng)。模塊內(nèi)的電路在相應(yīng)的位置畫(huà)出，使實(shí)驗(yàn)者一目了然。
3、采用了DSP數(shù)字處理的新技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，信號(hào)的數(shù)字處理技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用范圍大大擴(kuò)展，無(wú)所不在。通過(guò)數(shù)字處理可以將模擬電路難以實(shí)現(xiàn)或?qū)嶒?yàn)結(jié)果不理想的“信號(hào)分解與合成”、“信號(hào)卷積”、“頻譜分析”等實(shí)驗(yàn)得以準(zhǔn)確地演示，并能生動(dòng)地驗(yàn)證理論結(jié)果；可以比較數(shù)字濾波器與模擬濾波器的性能優(yōu)劣。
4、二次開(kāi)發(fā)功能：能通過(guò)DSP數(shù)字信號(hào)處理單元和主機(jī)接口與二次開(kāi)發(fā)區(qū)，可使學(xué)生設(shè)計(jì)各種數(shù)字濾波器、對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行頻譜分析、卷積運(yùn)算等豐富的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
可完成以下22個(gè)實(shí)驗(yàn)：
1、基本運(yùn)算單元實(shí)驗(yàn)（單元電路、信號(hào)源、頻率計(jì)、電壓表）
2、階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)實(shí)驗(yàn)
3、連續(xù)系統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)
4、模擬濾波器實(shí)驗(yàn)（無(wú)源、有源、低通、高通、帶通、帶阻）
5、抽樣定理實(shí)驗(yàn)
6、二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡實(shí)驗(yàn)
7、一階電路暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)
8、二階電路暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)
9、二階電路傳輸特性實(shí)驗(yàn)
10、信號(hào)卷積實(shí)驗(yàn)
11、矩形信號(hào)的分解實(shí)驗(yàn)
12、矩形信號(hào)的合成實(shí)驗(yàn)
13、幅度對(duì)信號(hào)合成的影響
14、相位對(duì)信號(hào)合成的影響
15、鋸齒波信號(hào)的分解/合成
16、信號(hào)的頻譜分析
17、DSP應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
18、DSP數(shù)字信號(hào)處理單元實(shí)驗(yàn)
19、數(shù)字濾波器實(shí)驗(yàn)（低通、高通、帶通、帶阻）
20、各種模擬、數(shù)字濾波器性能比較實(shí)驗(yàn)
21、主機(jī)接口與二次開(kāi)發(fā)區(qū)
22、CPLD編程開(kāi)放模塊
四、實(shí)驗(yàn)箱的技術(shù)指標(biāo)
電源參數(shù)：+5V、2A；-5V、0.5A；+12V、1A；-12V、0.5A。
頻率計(jì)：可測(cè)量的信號(hào)頻率范圍：0～350KHz；
毫伏表：可測(cè)量的信號(hào)頻率范圍：0～100KHz；
可測(cè)量的信號(hào)幅值范圍：1mV～10V；
信號(hào)源：可產(chǎn)生正弦波、三角波、方形波三種波形。
幅值（峰峰值）： 正弦波 0～12V；
三角波 0～18V；
方 波 0～20V；
頻率：(四檔可調(diào)) 正弦波 2Hz～100KHz；
三角波 2Hz～100KHz；
方 波 2Hz～100KHz；

本實(shí)驗(yàn)箱的功能與配置與XD-XH2基本一致，同時(shí)又增加了以下功能或模塊。

1、增加了4個(gè)模塊

（1）信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)模塊

（2）頻分與復(fù)用模塊

（3）八階高通、低通濾波器模塊

（4）信號(hào)的無(wú)失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)

2、擴(kuò)充了二次開(kāi)發(fā)區(qū)模塊。

提供了很多開(kāi)放的電阻、電容、電位器、運(yùn)放單元、阻容元件插件（可插上二次開(kāi)發(fā)區(qū)未提供的阻容元件），可根據(jù)需要搭接不同的電路，進(jìn)行各種測(cè)試。可完成基本運(yùn)算單元實(shí)驗(yàn)，如加法器、比例放大器、積分器等，及一階系統(tǒng)的模擬、連續(xù)系統(tǒng)的模擬等實(shí)驗(yàn)。

其中：電位器3個(gè)；運(yùn)放單元4個(gè)；固定電阻18個(gè)；固定電容12個(gè)；固定電感3個(gè)；及R-L-C插件6個(gè)，可根據(jù)需要插上不同的電阻、電容或電感。

3、增加了數(shù)字虛擬存儲(chǔ)示波器功能，最高采樣頻率1MHz，能對(duì)實(shí)驗(yàn)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣。。

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