[实用新型]一种信号与系统实验装置

权利要求书

1.一种信号与系统实验装置，其特征在于，所述装置包括用于通过至少7组64脚插槽插接各实验模块的一个通用底板，实验模块包括信号产生模块、信号抽样与恢复模块、模拟滤波器、信号分解模块、幅度相移模块、信号合成模块和零状态零输入响应模块；其中，

信号产生模块，用于将生成的信源信号发送至信号抽样与恢复模块、模拟滤波器、信号分解模块和零状态零输入响应模块；

信号抽样与恢复模块，用于对来自信号产生模块的信源信号进行离散化，得到抽样信号，并将该抽样信号恢复为模拟信号；

模拟滤波器，用于对来自信号产生模块的信源信号进行滤波处理，得到模拟滤波信号；

信号分解模块，用于根据对来自信号产生模块的信源信号进行傅立叶变换，得到包括信源信号的基波信号和各次谐波信号的分解信号，并将基波信号发送至信号合成模块，将各次谐波解信号发送至幅度相移模块；

幅度相移模块，用于对来自信号分解模块的各次谐波信号进行幅度调整，使得各次谐波信号的幅值与基波信号的幅值满足相应的傅立叶系数比例关系；还用于对各次谐波信号进行相位调整，使得各次谐波信号相对于基波信号而言，无相位差；将经过幅度调整和相移调整的各次谐波信号发送至信号合成模块；

信号合成模块，用于对来自信号分解模块的基波信号和来自幅度相移模块的各次谐波信号进行合成，得到合成信号；

零状态零输入响应模块，用于检测RC电路、LC电路或RLC电路的零输入响应，并根据信号产生模块发送的信源信号，检测RC电路、LC电路或RLC电路的零状态响应。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号产生模块包括MAX038信号产生模块。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号产生模块包括DDS信号产生模块。

4.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，所述信源信号包括矩形波信号、三角波信号、锯齿波信号或正弦波信号。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述DDS信号产生模块包括信号发生器、波形选择器和数模转换器；其中，

信号发生器，用于生成矩形波信号、三角波信号、锯齿波信号和正弦波信号；

波形选择器，用于从信号发生器生成的信号中连续选择一种波形，作为信号发生器的输出波形；

数模转换器，用于将信号发生器输出波形对应的信号由数字信号转换为模拟信号。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号抽样与恢复模块包括抽样单元和低通滤波器；其中，

抽样单元，用于对信源信号进行离散化取样，并将得到抽样信号发送至低通滤波器；

低通滤波器，用于抽样单元发送的抽样信号由数字信号恢复为模拟信号。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号分解模块包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器；其中，

第一滤波器，用于对信源信号进行滤波，以获取基波信号，并将该基波信号发送至所述信号合成模块；

第二滤波器，用于对信源信号进行滤波，以获取一次谐波信号，并将该一次谐波信号发送至所述幅度相移模块；

第三滤波器，用于对信源信号进行滤波，以获取二次谐波信号，并将该二次谐波信号发送至所述幅度相移模块；

第四滤波器，用于对信源信号进行滤波，以获取三次谐波信号，并将该三次谐波信号发送至所述幅度相移模块。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述幅度相移模块包括第一幅度相移单元、第二幅度相移单元、第三幅度相移单元和第四幅度相移单元；其中，

第一幅度相移单元，用于对来自所述第二滤波器的一次谐波信号进行幅度调整和相位调整，通过幅度调整，使得一次谐波信号的幅值与基波信号的幅值满足相应的傅立叶系数比例关系；通过相位调整，使得一次谐波信号相对于基波信号而言，无相位差；

第二幅度相移单元，用于对来自所述第三滤波器的二次谐波信号进行幅度调整和相位调整，通过幅度调整，使得二次谐波信号的幅值与基波信号的幅值满足相应的傅立叶系数比例关系；通过相位调整，使得二次谐波信号相对于基波信号而言，无相位差；

第三幅度相移单元，用于对来自所述第四滤波器的三次谐波信号进行幅度调整和相位调整，通过幅度调整，使得三次谐波信号的幅值与基波信号的幅值满足相应的傅立叶系数比例关系；通过相位调整，使得三次谐波信号相对于基波信号而言，无相位差。