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       西安唐都科教儀器公司為滿足各學校對“信號與系統”課程實驗教學的更高要求,2018年特別推出了“TDX-SAS 新一代信號與系統教學實驗系統”,支持“信號與系統”全部教學實驗內容,一個實驗箱就能全部搞定!性價比極高!

       與TD-SAS+教學實驗系統相比較,信號源、實驗電路和測量與分析儀器的性能得到更大提升,實驗內容得到進一步完善,許多重要實驗可獲得更好的教學效果。

     

    一、集成一體化的先進結構,不需要配電腦或其他儀器

       開放式的實驗電路平臺、高品質數字信號源、新一代高性能測量與分析儀器集成在一個實驗箱中,全面支持“信號與系統”實驗的教學內容,易維護和操作,占用更少的實驗室空間和場地。

     

    二、新一代高性能測量與分析儀器,幫助學生學會并掌握重要教學內容

       新一代高性能測量與分析儀器,包括波形變換儀、卷積計算及過程顯示儀、頻譜分析儀、示波器、頻率特性分析儀等。這些儀器與教學實驗內容緊密相關,可獲得良好的教學實驗效果和測量分析體驗。

       例如,時域分析實驗中的“卷積的物理意義、圖解法卷積計算、卷積的性質”,具有極佳實驗效果,使這一內容變得容易學習和理解。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    三、實驗解析:“信號分解與合成”實驗

       系統采用了高品質的帶通濾波器,可將各種信號按傅立葉級數展開式高質量的分解,得到高品質的正弦基波及各個分量,包括奇次分量、偶次分量和直流分量,實際分解出的信號,完全符合傅立葉級數展開式計算的結果,由此合成出來的信號完美還原,與輸入信號等同,使學生能夠正確理解傅立葉變換的意義和實際效果。

     

       系統具有信號幅值和相位調整電路,對將要合成的信號,可改變基波和各諧波分量的幅值與相位,來觀察研究這種改變對信號合成的影響?;箍捎悶燈追治鲆搶垂鄄旎ㄓ敫鞔渦巢ê銑珊蟮牟ㄐ蔚鈉燈?,觀察去掉某些諧波分量后頻譜發生的變化。

     

    四、實驗舉例:“信號采樣與恢復”實驗

       通過使用系統中集成的專用頻譜分析儀,對信號采樣與恢復的實際過程進行測量與分析,實際驗證了香農定理的條件和結論,可清晰地觀測到頻譜搬移現象對信號完整恢復的影響,對學生真正理解香農定理,具有很好的實驗效果。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    五、實驗電路平臺具有良好的開放性,支持課程設計

       具有開放和靈活高效的實驗電路新型構造方式,學生可自主設計并高效構造出實驗電路,避免了單純驗證性實驗方式。學生可由實驗平臺提供的開放的運算放大器電路,來設計、構造各階次濾波器及模擬運放電路,例如用模擬電路來設計實現四階巴特沃斯濾波器,并實現巴特沃斯濾波器對信號進行處理的應用,從而支持信號與系統的課程設計。

    TDX-SAS 信號與系統教學實驗系統  

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    1.實驗教學內容更加完善,使學生更容易掌握教學重點和難點

       “信號與系統”課程中的數學概念和運算多,比較抽象,難教難學,學生容易陷在公式堆里而一頭霧水,通過具有良好效果的實驗教學,可使學生建立起直觀的物理概念,在物理本質上來認識和把握信號與系統,促進學生掌握“信號與系統”的教學內容。

       系統通過高品質的實驗電路和新一代測量與分析儀器,幫助學生學會并掌握重要教學內容,例如,時域分析實驗中的“卷積的物理意義、圖解法卷積計算、卷積的性質”等,頻域分析實驗中的“信號的頻譜分析、傅立葉變換的性質、離散信號的頻譜觀察”等,尤其是通過實驗觀測,將“信號的分解與合成”、“信號的采樣與恢復”等抽象內容進行了直觀的實驗展現?;垢萁萄Ш陀τ玫男枰?,增強了信號與系統課程設計的內容。

     

    2.具有集成一體化的先進結構,不需要配電腦或其他儀器

       系統具有集成一體化的先進結構,將開放式的電路和實驗平臺、高品質數字信號源、新一代測量與分析儀器集成在了一個實驗箱中,不需要配電腦或其他儀器,只需一個實驗箱就能全面支持“信號與系統”實驗的教學內容,可極大提高學生實驗操作效率和實驗效果,增強學生的綜合設計和實驗能力,實驗系統更加耐用、易維護和易操作,設備使用及管理更加方便,占用更少的實驗室空間和場地,節省投資和維護費用,性價比極高。

     

    3.系統除集成了示波器、頻譜分析儀、頻率特性分析儀等常用儀器外,還集成了一組專為實驗個性化設計的測量與分析儀器

       系統為“信號與系統”實驗專門個性化設計了新一代的測量與分析儀器,除包括高性能的數字存儲示波器、頻譜分析儀、頻率特性分析儀、X-Y測量儀等常用儀器外,還具有波形變換儀、卷積計算及過程顯示儀、理論頻譜分析等專用測量與分析儀器,這些儀器都是與教學實驗內容緊密相關的,可獲得良好的教學實驗效果和測量分析體驗。儀器采用了液晶顯示和觸屏操控方式,測量結果的波形及數據可保存到U盤,用作實驗報告或以Matlab等軟件進行后續處理。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    4.獨特的卷積的性質與計算實驗

       系統提供了獨特的卷積計算及過程顯示儀,可將卷積計算過程形象地展現出來,可使學生迅速理解和掌握卷積計算的原理和過程。特別是應用該功能,可以更好地開展卷積的物理意義、卷積的性質方面的實驗。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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    5.高質量的信號分解與合成實驗

       系統采用了高品質的帶通濾波器,可將任意信號按傅立葉級數展開式高質量的分解,得到高品質的正弦基波及各個分量,包括奇次分量、偶次分量和直流分量,實際分解出的信號,完全符合傅立葉級數展開式計算的結果,由此合成出來的信號完美還原,與輸入信號等同,使學生能夠正確理解傅立葉變換的意義和實際效果。

       系統具有信號幅值和相位調整電路,對將要合成的信號,可改變基波和各諧波分量的幅值與相位,來觀察研究這種改變對信號合成的影響?;箍捎悶燈追治鲆搶垂鄄旎ㄓ敫鞔渦巢ê銑珊蟮牟ㄐ蔚鈉燈?,觀察去掉某些諧波分量后頻譜發生的變化。

     

    6.優異的信號采樣與恢復實驗

       通過使用系統中集成的頻譜分析儀,對信號采樣與恢復的實際過程進行測量與分析,實際驗證了香農定理的條件和結論,清晰地觀測到頻譜搬移現象對信號完整恢復的影響,對學生真正理解香農定理,具有很好的實驗效果。

     

    7.實際頻譜與理論頻譜對比分析

       系統集成的頻譜分析儀是專為頻譜分析實驗而個性化設計的,包括幅度譜、功率譜等,具有極佳的測量與分析效果,并具有獨特的理論頻譜分析功能,用戶可將信號的實際頻譜與理論頻譜進行對比分析,完美支持信號頻譜分析類實驗。

     

    8.高效的頻率特性測量與分析

       系統集成的頻率特性分析儀可對電路的頻率特性以半自動方式進行測量與分析,使學生全程準確介入測量與分析過程,并最終由系統計算生成波特圖,由此可深入理解頻率特性的物理概念和機制,具有極好的教學實驗效果。

     

    9.高品質的數字信號源,可實現多種輸入信號的需要

       系統具有高品質的數字信號源,包括多類型信號發生器、掃頻源、白噪聲信號源、直流信號源等。多類型信號發生器可以產生兩路正弦波、三角波、方波、脈沖波等多種常用信號,全面支持“信號與系統”實驗對各種信號輸入的需要。

     

    10.實驗電路平臺具有良好的開放性,學生可自主設計構造實驗電路

       系統采用了開放和靈活高效的實驗電路構造方式,通過短路塊的選擇切換及少量電路接線就可快速構成實驗電路,從而可由學生自主設計并靈活構造出實驗電路,避免了單純驗證性實驗方式。實驗電路包括直流信號源單元、RLC二階系統單元、脈沖采樣單元、典型二階與三階系統單元、信號的分解與合成單元、綜合實驗單元等。信號的分解與合成單元中,采用高質量模擬帶通濾波器,可滿足多類型信號的分解與合成實驗。綜合實驗單元中提供了多組開放的運算放大器電路及開放靈活的電路結構,可設計、構造各階次濾波器及模擬運放電路,例如用模擬電路來設計實現四階巴特沃斯濾波器,并實現巴特沃斯濾波器對聲音等各種信號進行處理及應用,從而支持信號與系統的課程設計。

     

    11.通過實驗教學管理客戶端,可實現新一代實驗教學管理

       系統將實驗教學管理客戶端與專用測量與分析儀器融為一體,通過選配WIFI???,可支持實驗系統與教師機進行無線組網,并提供教師機上的實驗跟蹤監控軟件,實現實驗進度跟蹤、實驗狀態觀察、實驗結果上傳等功能。

    若選配“基于云服務的智能化實驗教學管理系統”,學生的實驗結果數據可由教師機上傳到云端服務器上保存,學生可在上傳數據的基礎上,隨時隨地完成實驗報告,教師則可以此準確評定學生的實驗效果和成績。

  • 信號與系統實驗

     

    1. 信號與系統的基本實驗

     

    (1)信號源的使用與常見信號的觀察實驗

     

    (2)信號的時域變換實驗

     

    (3)信號的基本運算實驗

     

    (4)系統特性實驗

     

    2. 時域分析實驗

     

    (1)沖激響應與階躍響應實驗

     

    (2)零輸入響應、零狀態響應與全響應實驗

     

    (3)卷積的物理意義實驗

     

    (4)圖解法卷積計算觀察實驗

     

    (5)卷積的性質實驗

     

    3. 頻域分析實驗

     

    (1)信號的分解與合成實驗

     

    (2)連續周期信號與連續非周期信號的頻譜實驗

     

    (3)周期與脈寬和脈沖信號頻譜的關系實驗

     

    (4)傅立葉變換的性質實驗

     

    (5)信號的采樣與恢復實驗

     

    (6)周期離散信號的頻譜觀察實驗

     

    4. 有源無源濾波器實驗

     

    5. 二階系統狀態軌跡實驗

     

    6. 課程設計:巴特沃斯濾波器設計及應用

     

    (1)巴特沃斯濾波器的設計

     

    (2)巴特沃斯濾波器的基本應用

     

    (3)巴特沃斯濾波器在聲音信號處理中的應用(需選配專用音頻線和耳機)

     

     

    DSP數字信號處理實驗(需選配DSP開發板套件)

     

    1. DSP接口及應用實驗

     

    (1)存儲器讀寫實驗

     

    (2)I/O口鍵盤掃描實驗

     

    (3)中斷源輸入中斷信號實驗

     

    (4)定時器實驗

     

    (5)串口(Mcbsp)通信實驗

     

    (6)μ律/A律縮展器

     

    (7)語音回放實驗

     

    2. 數字信號處理技術實驗

     

    (1)離散傅立葉變換(DFT)實驗

     

    (2)快速傅立葉變換(FFT)及應用實驗

     

    (3)IIR無限沖擊響應數字濾波器設計與實現

     

    (4)FIR有限沖擊響應數字濾波器設計與實現

     

    (5)自適應濾波器實驗

     

    (6)自相關函數應用實驗

     

    (7)DCT離散余弦變換實驗

     

     

    數字指紋圖像處理技術及應用實驗(需選配指紋圖像處理單元)

     

    (1)直方圖均衡化實驗

     

    (2)圖像分割實驗

     

    (3)腐蝕和膨脹實驗

     

    (4)細線化實驗

     

    (5)幾何變換實驗

     

    (6)指紋圖像采集實驗

     

    (7)指紋圖像匹配實驗

     

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