FC-XH3信号与系统及数字处理平台

一、系统介绍

 信号与系统实验箱的基础上，运用先进技术先进手段研制成功的。它是专门为《信号与系统》课程而设计的，提供了信号的频域、时域分析的实验手段，增加了数字信号处理功能。利用该实验箱可进行阶跃响应与冲激响应的时域分析；连续时间系统的模拟；抽样定理与信号恢复的分析与研究；一阶、二阶电路的暂态响应；二阶网络状态轨迹显示、借助于DSP技术实现信号频谱的分析与研究、信号的分解与合成的分析与实验；各种模拟、数字滤波器的设计与实现等内容的学习与实验。

 实验箱采用的DSP数字信号处理新技术，可以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；系统地了解并比较各种模拟滤波器（无源、有源）和数字滤波器的性能及特性，并可学会数字滤波器的设计与实现。

实验箱配有DSP标准的JTAG插口及DSP同主机PC机的通信接口，可方便学生在我公司提供的软件的基础上进行二次开发（可用仿真器或不用仿真器），完成一些数字信号处理、DSP应用方面的实验。如各种数字滤波器设计、频谱分析、卷积、A/D转换、D/A转换、DSP定时器的使用、DSP基本I/O口使用等。内置信号源、频率计、毫伏表。

二、系统特点：

1、紧扣教学大纲、内容简洁、重点突出：以高等教育出版社的国家重点教材“信号与系统“（郑君里）一书为背景，对课程的大部分章节均提供有实验项目，使实验内容具有教学性和通用性，同时也使学生通过实验环节更透彻得掌握原理性的知识。

2、电路模块化设计：每一个实验单元均以一模块来划分，实验名称与模块名相对应。模块内的电路在相应的位置画出，使实验者一目了然。

3、采用了DSP数字处理的新技术。随着科学技术的不断发展，信号的数字处理技术在实际中的应用范围大大扩展，无所不在。通过数字处理可以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”、“频谱分析”等实验得以准确地演示，并能生动地验证理论结果；可以比较数字滤波器与模拟滤波器的性能优劣。

4、二次开发功能：能通过DSP数字信号处理单元和主机接口与二次开发区，可使学生设计各种数字滤波器、对模拟信号进行频谱分析、卷积运算等丰富的实验项目。

三、实验内容

可完成以下22个实验：

1、基本运算单元实验（单元电路、信号源、频率计、电压表）

2、阶跃响应与冲激响应实验

3、连续系统的模拟实验 

4、模拟滤波器实验（无源、有源、低通、高通、带通、带阻） 

5、抽样定理实验

6、二阶网络状态轨迹实验 

7、一阶电路暂态响应实验 

8、二阶电路暂态响应实验

9、二阶电路传输特性实验

10、信号卷积实验

11、矩形信号的分解实验

12、矩形信号的合成实验

13、幅度对信号合成的影响

14、相位对信号合成的影响

15、锯齿波信号的分解/合成

16、信号的频谱分析

17、DSP应用实验

18、DSP数字信号处理单元实验

19、数字滤波器实验（低通、高通、带通、带阻）

20、各种模拟、数字滤波器性能比较实验

21、主机接口与二次开发区

22、CPLD编程开放模块

四、实验箱的技术指标

电源参数：+5V、2A；-5V、0.5A；+12V、1A；-12V、0.5A。

频率计：可测量的信号频率范围：0～350KHz；

毫伏表：可测量的信号频率范围：0～100KHz；

可测量的信号幅值范围：1mV～10V；

信号源：可产生正弦波、三角波、方形波三种波形。

幅值（峰峰值）： 正弦波 0～12V；

三角波 0～18V；

方 波 0～20V；

频率：(四档可调) 正弦波 2Hz～100KHz；

三角波 2Hz～100KHz；

方 波 2Hz～100KHz；

本实验箱的功能与配置与DJ-XH2基本一致，同时又增加了以下功能或模块。

1、增加了4个模块

（1）信号的调制与解调模块

（2）频分与复用模块

（3）八阶高通、低通滤波器模块

（4）信号的无失真传输系统

2、扩充了二次开发区模块。

提供了很多开放的电阻、电容、电位器、运放单元、阻容元件插件（可插上二次开发区未提供的阻容元件），可根据需要搭接不同的电路，进行各种测试。可完成基本运算单元实验，如加法器、比例放大器、积分器等，及一阶系统的模拟、连续系统的模拟等实验。

其中：电位器3个；运放单元4个；固定电阻18个；固定电容12个；固定电感3个；及R-L-C插件6个，可根据需要插上不同的电阻、电容或电感。

3、增加了数字虚拟存储示波器功能，采样频率1MHz，能对实验信号进行实时采样。为学校大大地节省了硬件设备的投资。