第一篇：實(shí)驗(yàn)一 時(shí)域離散信號(hào)與系統(tǒng)分析(實(shí)驗(yàn)報(bào)告)-2015
《數(shù)字信號(hào)處理》 實(shí)驗(yàn)報(bào)告
學(xué)院
專(zhuān)業(yè) 電子信息工程
班級(jí)
姓名
學(xué)號(hào)
時(shí)間
實(shí)驗(yàn)一
時(shí)域離散信號(hào)與系統(tǒng)分析
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、熟悉連續(xù)信號(hào)經(jīng)理想采樣后的頻譜變化關(guān)系，加深對(duì)時(shí)域采樣定理的理解。
2、熟悉時(shí)域離散系統(tǒng)的時(shí)域特性，利用卷積方法觀察分析系統(tǒng)的時(shí)域特性。
3、學(xué)會(huì)離散信號(hào)及系統(tǒng)響應(yīng)的頻域分析。
4、學(xué)會(huì)時(shí)域離散信號(hào)的MATLAB編程和繪圖。
5、學(xué)會(huì)利用MATLAB進(jìn)行時(shí)域離散系統(tǒng)的頻率特性分析。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、序列的產(chǎn)生（用Matlab編程實(shí)現(xiàn)下列序列（數(shù)組），并用stem語(yǔ)句繪出桿圖。（要求標(biāo)注橫軸、縱軸和標(biāo)題）
（1）.單位脈沖序列x(n)=δ（n）
（2）.矩形序列x(n)=RN(n),N=10 201321111053 陳閩焜10.90.80.70.60.50.40.30.20.10-30-20-100n102030RN(n)10.90.80.70.60.50.40.30.20.10-50510***11053 陳閩焜
圖1.1 單位脈沖序列 圖1.2 矩形序列
nδ(n)
(3).x(n)=e（0.8＋3j）n ； n取0－15。
***6420 圖1.3 復(fù)指數(shù)序列的 模 圖1.4 復(fù)指數(shù)序列的 相角 （4）.x(n)=3cos（0.25πn＋0.3π）＋2sin（0.125πn＋0.2π）n取0－15。 201321111053 陳閩焜43210-1-2-3-4-502468n10121416-202468n10121416y(n) 05n1015 圖1.4 復(fù)合正弦實(shí)數(shù)序列 （5）.把 2x *** 陳閩焜10-1-2-3-***820 圖1.6 y(n)序列桿圖 （7）、編一個(gè)用戶(hù)自定義matlab函數(shù)，名為stepshf（n0，n1，n2）實(shí)現(xiàn)單位階躍序列u[n－n1]。其中位移點(diǎn)數(shù)n1在起點(diǎn)n0和終點(diǎn)n2之間任意可選。自選3個(gè)入口參數(shù)產(chǎn)生桿圖。 201321111053 陳閩焜10.90.80.70.60.50.40.30.20.***1820 M文件子程序如上所列。圖1.7 自定義stepshf函數(shù)效果舉例 2、采樣信號(hào)及其頻譜分析 （1）繪出時(shí)間信號(hào)x(t)=cos(50πt)sin(πt),時(shí)間范圍t取0到2秒。 201321111053 陳閩焜10.80.60.40.2x(t)0-0.2-0.4-0.6-0.8-100.20.40.60.811.2t/second1.41.61.82 圖2.1 連續(xù)信號(hào)x(t)的波形圖及頻譜圖 （2）對(duì)于連續(xù)信號(hào)x(t)=500exp（-200nT）sin(50πnT)u（n），n=0，1，2，…，49； 分別求在T=0.5ms和T=1ms以及T=2ms三種情況下的x(t)的序列圖和頻譜X的幅頻響應(yīng).觀察是否有頻譜混疊現(xiàn)象。 150100500-500510******53 陳閩焜25002000***00510***04550 圖2.2-a 以T=0.5ms采樣的序列及幅頻譜圖 150100500-500510******53 陳閩焜***00510***04550 圖2.2-b 以T=1ms采樣的序列及幅頻譜圖 150100500-500510******53 陳閩焜60040020000510***04550 圖2.2-c 以T=2ms采樣的序列及幅頻譜圖 3、系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng) 求以下差分方程所描述的系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)h(n), 長(zhǎng)度 0—49共50點(diǎn) y(n)＋0.2 y(n－1)+0.6y(n－2)=2x(n)－3x(n－1) 8642x 10-3201321111053 陳閩焜 Amplitude0-2-4-6-8051015202530n(samples)354045 圖3.1 離散系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng)h(n) 4、計(jì)算離散線性卷積 序列x＝[1,-1, 2, 3]與 201321111053 陳閩焜***053 陳閩焜403020010-10-2-10-3-4-2000.511.522.533.500.511.522.533.5 圖5.1 系統(tǒng)幅頻特性 圖5.2系統(tǒng)相頻特性 三、回答思考題內(nèi)容 （1）、在分析理想采樣序列時(shí)，當(dāng)選擇不同采樣頻率獲取數(shù)據(jù)，其DFT的數(shù)字頻率是否一樣？它們的值所對(duì)應(yīng)的模擬頻率是否相同？為什么？ （2）、對(duì)于由兩個(gè)子系統(tǒng)級(jí)聯(lián)或并聯(lián)的系統(tǒng)，該如何用MATLAB分析其幅頻特性和相頻特性？ 實(shí)驗(yàn)二離散時(shí)間信號(hào)分析 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握各種常用的序列，理解其數(shù)學(xué)表達(dá)式和波形表示。 2．掌握在計(jì)算機(jī)中生成及繪制數(shù)字信號(hào)波形的方法。 3．掌握序列的相加、相乘、移位、反褶等基本運(yùn)算及計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)與作用。 4．掌握線性卷積軟件實(shí)現(xiàn)的方法。 5．掌握計(jì)算機(jī)的使用方法和常用系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件的使用。 6．通過(guò)編程，上機(jī)調(diào)試程序，進(jìn)一步增強(qiáng)使用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的能力。 二、實(shí)驗(yàn)原理 1．序列的基本概念 離散時(shí)間信號(hào)在數(shù)學(xué)上可用時(shí)間序列{x(n)}來(lái)表示，其中x(n)代表序列的第n個(gè)數(shù)字，n代表時(shí)間的序列，n的取值范圍為???n??的整數(shù)，n取其它值x(n)沒(méi)有意義。離散時(shí)間信號(hào)可以是由模擬信號(hào)通過(guò)采樣得到，例如對(duì)模擬信號(hào)xa(t)進(jìn)行等間隔采樣，采樣間隔為T(mén)，得到{xa(nT)}一個(gè)有序的數(shù)字序列就是離散時(shí)間信號(hào)，簡(jiǎn)稱(chēng)序列。 2．常用序列 常用序列有：?jiǎn)挝幻}沖序列（單位抽樣）?(n)、單位階躍序列u(n)、矩形序列RN(n)、實(shí)指數(shù)序列、復(fù)指數(shù)序列、正弦型序列等。 3．序列的基本運(yùn)算 序列的運(yùn)算包括移位、反褶、和、積、標(biāo)乘、累加、差分運(yùn)算等。 4．序列的卷積運(yùn)算 y(n)? m????x(m)h(n?m)?x(n)?h(n)? 上式的運(yùn)算關(guān)系稱(chēng)為卷積運(yùn)算，式中?代表兩個(gè)序列卷積運(yùn)算。兩個(gè)序列的卷積是一個(gè)序列與另一個(gè)序列反褶后逐次移位乘積之和，故稱(chēng)為離散卷積，也稱(chēng)兩序列的線性卷積。其計(jì)算的過(guò)程包括以下4個(gè)步驟。 （1）反褶：先將x(n)和h(n)的變量n換成m，變成x(m)和h(m)，再將h(m)以縱軸為對(duì)稱(chēng)軸反褶成h(?m)。 （2）移位：將h(?m)移位n，得h(n?m)。當(dāng)n為正數(shù)時(shí)，右移n位；當(dāng)n為負(fù)數(shù)時(shí)，左移n位。 （3）相乘：將h(n?m)和x(m)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)值相乘。 （4）求和：將以上所有對(duì)應(yīng)點(diǎn)的乘積累加起來(lái)，即得y(n)。 5.matlab命令 1、單位采樣序列:可用MATLAB中的zeros函數(shù)實(shí)現(xiàn); X=[1 zeros(1,n-1)] 2、單位階躍序列:這一序列可用MATLAB中的zeros函數(shù)實(shí)現(xiàn); X=ones(1,N) 3、實(shí)指數(shù)序列; n=0:N-1; x=a.^n; 4、正弦波： t=0:0.01*pi:2*pi x=sin(2*pi*t); plot(t,x); xlabel(‘時(shí)間t’); ylabel(‘幅值y’); 5、移位 用MATLAB編寫(xiě)一個(gè)移位函數(shù)sigshift() function [y,m]=sigshift(x,n,k) %implements y(m+k)=x(n) m=n+k; y=x; 把上面的矩形序列右移3位 n0=0; n1=-10; n2=10; n=[n1:n2]; x=[(n-n0)>=0&(n-4)<=0]; k=3; [y,n]=sigshift(x,n,k); stem(n,y); xlabel('n');ylabel('x(n)'); title('step sequence'); grid6、翻褶 用MATLAB編寫(xiě)一個(gè)翻褶函數(shù)sigfold() function [y,n]=sigfold(x,m,k) y=fliplr(x); n=-fliplr(n); 用MATLAB編寫(xiě)一個(gè)程序把上面的矩形序列翻褶 三、主要實(shí)驗(yàn)儀器及材料 微型計(jì)算機(jī)、Matlab6.5教學(xué)版、TC編程環(huán)境。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1．知識(shí)準(zhǔn)備 認(rèn)真復(fù)習(xí)以上基礎(chǔ)理論，理解本實(shí)驗(yàn)所用到的實(shí)驗(yàn)原理。 2．離散時(shí)間信號(hào)（序列）的產(chǎn)生。 利用MATLAB編程產(chǎn)生和繪制下列有限長(zhǎng)序列： （1）單位脈沖序列?(n) （2）單位階躍序列u(n) （3）矩形序列R8(n) （4）正弦型序列x(n)?Asin（（5）任意序列 ?5n??3) x(n)??(n)?2?(n?1)?3?(n?2)?4?(n?3)?5?(n?4) h(n)??(n)?2?(n?1)??(n?2)?2?(n?3) 3．序列的運(yùn)算 利用MATLAB編程完成上述兩序列的移位、反褶等運(yùn)算，并繪制運(yùn)算后序列的波形。 4．卷積運(yùn)算 利用MATLAB編制一個(gè)計(jì)算兩個(gè)序列線性卷積的通用程序，計(jì)算上述兩序列x(n)?h(n)，并繪制卷積后序列的波形。 5．上機(jī)調(diào)試并打印或記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 6．完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1．簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理及目的。 2．列出計(jì)算卷積的公式，畫(huà)出程序框圖，并列出實(shí)驗(yàn)程序清單（可略）（包括必要的程序說(shuō)明）。 3．記錄調(diào)試運(yùn)行情況及所遇問(wèn)題的解決方法。 4．給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)結(jié)果作出分析。 實(shí)驗(yàn)七 離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng) §7.1離散時(shí)間正弦信號(hào) 目的學(xué)習(xí)創(chuàng)建和分析離散時(shí)間正弦信號(hào)。 相關(guān)知識(shí) 離散時(shí)間正弦和余弦信號(hào)能夠用復(fù)指數(shù)信號(hào)表示，即 1j?n(e?e?j?n)21j?n?j?nsinn?()?(e?e)2jcosn?()? 基本題 1．考慮下面離散時(shí)間信號(hào)：xM[n]?sin??2?Mn??，假設(shè)?N?N=12。對(duì)于M＝4，5，7 和10，在0?n?2N?1區(qū)間上畫(huà)出xM[n]。用stem創(chuàng)建這些圖，并在圖的各坐標(biāo)軸上給出適當(dāng)標(biāo)注。每一個(gè)信號(hào)的基波周期是什么？由任意的整數(shù)M和N值，一般如何來(lái)確定信號(hào)的基波周期？務(wù)必考慮M?N的情況。 §7.2離散時(shí)間信號(hào)時(shí)間變量的變換 目的主要研究離散時(shí)間信號(hào)的延時(shí)與反褶運(yùn)算。 基本題 1．定義一個(gè)MATLAB向量nx是在?3?n?7上的時(shí)間變量，而MATLAB向量x是信號(hào)x[n]在這些樣本上的值，x[n]給出如下： ?2,n?0?1,n?2??x[n]???1,n? 3?3,n?4???0,其余n 請(qǐng)正確定義x[n]，用stem(nx,x)畫(huà)出該離散時(shí)間序列。 2．定義MATLAB向量y1~y4，來(lái)表示下列離散時(shí)間信號(hào)： y1[n]?x[n?2] y2[n]?x[n?1] y3[n]?x[?n] y4[n]?x[?n?1] 為此，應(yīng)該定義y1~y4，關(guān)鍵是要正確定義標(biāo)號(hào)向量ny1~ny4。首先應(yīng)判斷當(dāng)變換到y(tǒng)i[n]時(shí)，一個(gè)給定的x[n]樣本的變量時(shí)如何改變的。標(biāo)號(hào)向量不必要跨于和nx相同的一組變量值，但至少都是11個(gè)樣本長(zhǎng)，并包含了與有關(guān)信號(hào)全部非零樣本的變量值。 §7.3離散時(shí)間系統(tǒng)的性質(zhì) 目的懂得如何來(lái)證明一個(gè)系統(tǒng)滿(mǎn)足或不滿(mǎn)足某一給定性質(zhì)。 相關(guān)知識(shí) 本課程研究的離散時(shí)間系統(tǒng)通常是用幾個(gè)性質(zhì)來(lái)表征的，如線性、時(shí)不變、穩(wěn)定性、因果性及可逆性等。 基本題 1．系統(tǒng)y[n]?sin??2x[n]?不是線性的。利用信號(hào)x1[n]??[n]和x2[n]?2?[n]來(lái)證明該系統(tǒng)是如何違反線性性質(zhì)的。 2．系統(tǒng)y[n]?x[n]?x[n?1]不是因果的。利用信號(hào)x[n]?u[n]證明它。定義MATLAB向量x和y分別代表?5?n?9上的輸入和?6?n?9上的輸出。 中等題 3．系統(tǒng)y[n]?log?x[n]?不是穩(wěn)定的。 §7.4實(shí)現(xiàn)一階差分方程 目的學(xué)習(xí)求解自遞歸差分方程。 相關(guān)知識(shí) 離散時(shí)間系統(tǒng)往往用線性常系數(shù)差分方程來(lái)實(shí)現(xiàn)。兩種最簡(jiǎn)單的差分方程是一階移動(dòng)平均y[n]?x[n]?bx[n?1]和一階自遞歸y[n]?ay[n?1]?x[n]，能用這些簡(jiǎn)單系統(tǒng)對(duì)許多實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行建?；蚪?。例如，一階自遞歸可以用于銀行帳戶(hù)建模，x[n]是第n次的存款或取款，這時(shí)y[n]就是第n次的結(jié)余，而a?1?r就是利率為r的復(fù)利。 深入題 1．寫(xiě)出一個(gè)函數(shù)y=diffeqn(a,x,yn1)，該函數(shù)計(jì)算y[n]?ay[n?1]?x[n]所描述的因果系統(tǒng)的輸出y[n]。輸入向量x包含0?n?N?1內(nèi)的x[n]，yn1提供y[-1]的值。輸出向量y包含0?n?N?1內(nèi)的y[n]。M文件的第一行應(yīng)該讀出function y=diffeqn(a,x,yn1) 提示：從y[-1]計(jì)算y[0]是自遞歸的第一步。在M文件中利用for循環(huán)從n?0開(kāi)始依次計(jì)算到較大n值的y[n]。 2．假設(shè)a?1,y[?1]?0，而且僅關(guān)心0?n?30內(nèi)的輸出。利用這個(gè)函數(shù)計(jì)算x1[n]??[n]和x2[n]?u[n]時(shí)的響應(yīng)，用stem畫(huà)出每個(gè)響應(yīng)。 造紙機(jī)械狀態(tài)信號(hào)采集與系統(tǒng)分析 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：造紙機(jī)械狀態(tài)信號(hào)采集與系統(tǒng)分析 學(xué)生姓名： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2015 年 1月 15日 地 點(diǎn)：逸夫樓 7B429 指導(dǎo)老師：張 輝 1 《造紙機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷》 教 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 綱 要 第一部分 實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介 一、實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) 造紙機(jī)械狀態(tài)信號(hào)采集與系統(tǒng)分析 二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p> 1、課程情況： 制漿造紙裝備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障監(jiān)測(cè)學(xué)是現(xiàn)代化造紙機(jī)械運(yùn)行和管理必不可少的新的技術(shù)理論，是制漿造紙裝備與控制專(zhuān)業(yè)本科(專(zhuān)科)、輕化工程高職本科必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，也是制漿造紙工藝本科、其它專(zhuān)業(yè)的選修課。 2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、意義 (1)(綜合)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，使學(xué)生一方面變被動(dòng)為主動(dòng)，將課堂上理論性較強(qiáng)的、甚至抽象的內(nèi)容通過(guò)主動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并在實(shí)驗(yàn)的具體的演示表達(dá)出 來(lái)，可以深化理解、鞏固課堂內(nèi)容； (2)另一方面可以在實(shí)驗(yàn)中了解“制漿造紙裝備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障監(jiān)測(cè)”的一些基本應(yīng)用原理和方法，培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力及科研能力。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ㈠CRAS信號(hào)與振動(dòng)分析系統(tǒng)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)） 1、了解CRAS(隨機(jī)信號(hào)與振動(dòng)分析系統(tǒng))實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)單元組成和其組裝方法、條件要求； 2、掌握CRAS軟件分析系統(tǒng)的基本使用方法； 3、周期信號(hào)的生成方法，非周期信號(hào)(隨機(jī)信號(hào))的生成方法與采集； (1)正弦信號(hào)發(fā)生器(QL儀器自帶200Hz)；掌握方法及記錄信號(hào)特征如：峰值、峰峰值、有效值等。 (2)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和顯示。掌握方法及記錄信號(hào)特征如：峰值、峰峰值、有效值等。 4、二通道信號(hào)非周期信號(hào)(隨機(jī)信號(hào))的基本分析（用力錘法電荷輸入，用ICP傳感器電壓輸入兩種情形組合。ICP又可在模擬轉(zhuǎn)子上以不同轉(zhuǎn)速和模軸承上不同轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)分析） (1)波形回放；(2)頻譜分析；(3)相關(guān)分析；(4)概率分析；(5)系統(tǒng)分析。 ㈡ 造紙機(jī)械典型狀態(tài)信號(hào)采集與分析處理綜合實(shí)驗(yàn)（12學(xué)時(shí)） 四、實(shí)驗(yàn)主要器材及說(shuō)明 實(shí)驗(yàn)用主要器材——最簡(jiǎn)單的、完備的振動(dòng)等信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)(一)實(shí)驗(yàn)主要器材 1、信號(hào)源部分 ⑴ 0.5力錘及傳感器，一套，北京702所； ⑵ CA-YD-107加速度計(jì)二只，揚(yáng)無(wú)二廠。 2、AD數(shù)據(jù)采集卡 ⑴ QLl08R數(shù)據(jù)采集箱一臺(tái)，信號(hào)線四根，電源線一根； ⑵ QL-02lA--路電荷，電壓放大器一臺(tái)。 3、CRSA軟件包分析系統(tǒng) (1)ADCRAS數(shù)據(jù)采集軟件； (2)SSCRAS信號(hào)與系統(tǒng)分析軟件；(3)MACRAS機(jī)械模態(tài)分析軟件； 4、ZT-3型轉(zhuǎn)子振動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái) 5、軸承模擬試驗(yàn)臺(tái) 6、微型計(jì)算機(jī)(PC) 7、打印機(jī)(通用)(二)實(shí)驗(yàn)主要器材說(shuō)明 1、5200系列測(cè)力錘(瞬態(tài)激振信號(hào)源)主要由錘體、測(cè)力計(jì)、錘頭、輸出線(信號(hào)線)組成。① 原理 激振是用測(cè)力錘敲擊被測(cè)物件實(shí)現(xiàn)。 響應(yīng)傳遞函數(shù)：H(f)=A(t)／F(f) H(f)取決于測(cè)力錘強(qiáng)度及脈沖脈寬、被測(cè)物件內(nèi)在結(jié)構(gòu)特征（響應(yīng)輸出）。② 結(jié)構(gòu) 圖1 測(cè)力錘結(jié)構(gòu)示意圖 圖2 不同錘頭敲擊的不同波形 圖3 測(cè)試方框圖 2、5100系列傳感器（單向壓力式）①主要結(jié)構(gòu) 石英晶體片 1、導(dǎo)電片 2、傳力板 3、外殼 4、插芯 5、插座6為圓環(huán)形。 圖4 5100傳感器結(jié)構(gòu)原理圖 ②工作原理 a、石英晶體片特征為當(dāng)受均勻外力時(shí)，其表面產(chǎn)生與外力成正比的電荷； b、測(cè)力錘敲擊而受均勻外力在力傳感器的環(huán)形承壓面上時(shí)，石英晶體片表面產(chǎn)生與外力成正比的電荷由導(dǎo)電片接收，傳到插芯，通過(guò)連接導(dǎo)線連到電荷放大器，輸出成比例的電壓信號(hào)。 c、為了使外力均勻作用在傳感器的環(huán)形承壓面上，傳感器的上下接觸面精密加工、拋光后，使之平坦、剛硬。 3、CA-YD-107/美國(guó)產(chǎn)IMI加速度計(jì)（傳感器）原理： ①壓阻式加速度傳感器實(shí)質(zhì)是一個(gè)力傳感器：F＝ma ②利用硅的壓阻效應(yīng) 固體材料在應(yīng)力作用下發(fā)生形變時(shí)，其電阻率發(fā)生變化，這種效應(yīng)稱(chēng)壓阻效應(yīng)。 特點(diǎn)：靈敏度高、簡(jiǎn)單、低功耗、響應(yīng)速度快、可靠性好、精度高、便宜。IMI加速度計(jì)（傳感器）：ICP--6080A11 4、OL-108R數(shù)據(jù)采集箱 A、功能： ⑴QL-108R是集A／D轉(zhuǎn)換、信號(hào)輸入為一體的數(shù)據(jù)采集接口裝置。⑵進(jìn)行二路無(wú)相差并行采樣，最高采樣頻率51.2KHz。 ⑶QL-108R可以程控放大，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行X1、X4、X8、X16倍放大。 ⑷QL-108R自帶信號(hào)發(fā)生器，可以產(chǎn)生一個(gè)200Hz、峰峰值4V的標(biāo)準(zhǔn)正弦波以供測(cè) 試。B、使用： ⑴后面板上25芯計(jì)算機(jī)插口與計(jì)算機(jī)打印口連接； ⑵在后面板上撥動(dòng)開(kāi)關(guān)(采集OR打印)； ⑶用標(biāo)準(zhǔn)電纜將QL-108R后面板上25芯計(jì)算機(jī)插口與打印機(jī)插口連接 ⑷運(yùn)行CRAS系統(tǒng) ①采集分析 計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)——按下QL-108R前面板上電源開(kāi)關(guān)，處于開(kāi)機(jī)狀態(tài) 面板上撥動(dòng)開(kāi)關(guān)至采集——進(jìn)入CRAS系統(tǒng)子目錄，運(yùn)行具體子程序——采集分析數(shù)據(jù)。 ②數(shù)據(jù)報(bào)告打印 在后面板上撥動(dòng)開(kāi)關(guān)至打印——選擇數(shù)據(jù)或圖形——打印——打印先后 在后面板上撥動(dòng)開(kāi)關(guān)至采集方可繼續(xù)運(yùn)行程序。 5、QL-021A二路電荷＼電壓放大路 A、功能： ． ⑴是一種多功能接口箱，集電荷輸入、電壓輸入、電壓放大轉(zhuǎn)速整形為一體并有去直 流分量的功能。自帶簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器。 ⑵電荷輸入：將壓電式加速度傳感器的微弱電荷信號(hào)轉(zhuǎn)成電壓信號(hào)。電荷級(jí)由高輸入阻抗運(yùn)放外接反饋電阻、電容完成電荷／電壓轉(zhuǎn)換。 ⑶電壓輸入：將不同物理量經(jīng)傳感器后形成的電壓信號(hào)進(jìn)輸入(如振動(dòng)測(cè)量中的速度傳感器或位移傳感器的電壓輸出)。 ⑷電壓放大：兩路完全獨(dú)立、無(wú)相位差，增益可變的放大器組成。 ⑸轉(zhuǎn)速整形電路：由面板BNC插座輸出TTL電平脈沖。 ⑹信號(hào)發(fā)生器： B、結(jié)構(gòu)使用： ． ⑴面板 ①電荷輸入端 Qin——如壓電式加速度傳感器的微弱電荷信號(hào)用此端。插拔時(shí)應(yīng)斷電。 ②電壓輸入端、Vin——如電壓信號(hào)輸入進(jìn)行放大時(shí)間用此端。插拔時(shí)應(yīng)斷電。 ③電荷、電壓選擇——Q／V鍵。 ④電壓輸出Vout 無(wú)論電荷或電壓經(jīng)放大后均由此端口輸出。⑤放大增益——一組琴鍵開(kāi)關(guān)表示 ×0.1、× 1、× 10、×100（一次只能按下來(lái)個(gè)鍵）。 ⑥37芯接口與計(jì)算機(jī)相連，電源插口，信號(hào)發(fā)生器，三芯插座連傳感器。⑵使用 電荷聯(lián)線的正確聯(lián)接、Q／V開(kāi)關(guān)的正確位置、Vout到后板連線。插拔時(shí)應(yīng)斷。 6、ZT-3型轉(zhuǎn)子振動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái) 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)是由東南大學(xué)測(cè)試儀器廠設(shè)計(jì)制造的。ZT-3型是由產(chǎn)品代號(hào)（ZT）+跨數(shù)組成。 試驗(yàn)臺(tái)長(zhǎng)1200mm，寬108mm，高145mm，質(zhì)量約45kg。 轉(zhuǎn)軸直徑均為Ф9.5mm，有兩種長(zhǎng)度規(guī)格：320mm軸3根、500mm油膜振蕩專(zhuān)用軸 5 1根；最大撓曲不超過(guò)0.03mm；沿軸的軸向任何部位均可選作試驗(yàn)中的支承點(diǎn)。 共配有六只轉(zhuǎn)子，分為兩種規(guī)格：Ф76×25mm和Ф76×19mm，質(zhì)量分別為800g和600g，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選用。 配有剛性聯(lián)軸節(jié)和半撓性聯(lián)軸節(jié)供選用。 ⑴技術(shù)參數(shù) 電源：220VAC，50Hz 輸出勵(lì)磁電壓：220VDC 輸出勵(lì)磁電流：90mA 輸出電樞電壓：0~240VDC 電樞電流：0~1A 調(diào)速范圍：0~10000rpm（滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)）⑵使用方法 接線：接線時(shí)斷開(kāi)電源，按調(diào)速器面板所標(biāo)接線，面板右邊兩對(duì)接線柱，上面一對(duì)接電樞，下面一對(duì)接電機(jī)勵(lì)磁繞組，并分別以紅色、橙色導(dǎo)線區(qū)分。 開(kāi)機(jī)：開(kāi)機(jī)后，看轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否正確，由轉(zhuǎn)子向電機(jī)方向看，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎_，若反時(shí)針轉(zhuǎn)，可將電樞（或勵(lì)磁）的兩根線對(duì)調(diào)。 注意：每次啟動(dòng)前都要把調(diào)壓器左旋到零位，即保證電樞電流從零開(kāi)始往上調(diào)，以避免啟動(dòng)電流過(guò)大燒斷保險(xiǎn)絲。面板左邊有兩個(gè)3A保險(xiǎn)絲，左邊一個(gè)為電樞電路保險(xiǎn)，右邊一個(gè)為電源保險(xiǎn)。 升速：接通電源開(kāi)關(guān)，電源指示燈亮，微動(dòng)調(diào)壓器，電流表即有指示，負(fù)載較小時(shí)，轉(zhuǎn)子即會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。升速時(shí)必須平滑地轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)壓器旋鈕，開(kāi)始升得較慢，調(diào)壓器轉(zhuǎn)到某一位置后升速較快，這時(shí)必須注意要更平穩(wěn)、緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)壓器，以保證瞬時(shí)電流不致過(guò)大。 降速時(shí)，同樣要注意平緩，在高速狀態(tài)停機(jī)，應(yīng)通過(guò)平穩(wěn)降速過(guò)程再切斷電源，否則電機(jī)承受沖擊較大。 實(shí)驗(yàn)室如無(wú)轉(zhuǎn)速表，可參照轉(zhuǎn)子的I=f（n）或u=f（n）曲線（見(jiàn)圖10），由電流或電壓值算得對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。圖10曲線是在三跨負(fù)載時(shí)測(cè)得的。 7、軸承模擬試驗(yàn)臺(tái) 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)是由西安交通大學(xué)設(shè)計(jì)制造的，適用于：22210Ck＼w33、61910、22317CAlw33三種型號(hào)的滾動(dòng)軸承模擬故障實(shí)驗(yàn)。可以測(cè)試不同轉(zhuǎn)速(0～3000 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu) 本試驗(yàn)臺(tái)由：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)軸、支撐箱體、軸承座、頂尖、加載電機(jī)構(gòu)成。結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。 五、實(shí)驗(yàn)步驟與方法 1、檢查儀器單元； 2、連接儀器，安裝硬件、軟件； 3、依次通電啟動(dòng)調(diào)試； 4、采集信號(hào)，記錄存盤(pán)； 首先進(jìn)入AdCras數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，點(diǎn)擊“作業(yè)”按紐，隨即顯示作業(yè)路徑，將其存在D：ｘｘｘｘｘ中，選擇“二通道”。 然后對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置”，采樣頻率設(shè)為256Hz；通道標(biāo)記為Ch01、Ch02；塊數(shù)選為2；觸發(fā)參數(shù)設(shè)置為自由運(yùn)行；，電壓范圍為+5000mV(程控放大1倍)，工程單位為Ch1：m／s／s、Ch2：m／s／s；校正因子Chl、Ch2均為1。 然后點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)采集”按紐，同時(shí)敲擊測(cè)力錘進(jìn)行采樣，采樣過(guò)程中Blocks顯示為2，共分4頁(yè)顯示，采樣結(jié)束后系統(tǒng)自動(dòng)停止采樣，同時(shí)要停止敲擊測(cè)力錘。采樣結(jié)束存盤(pán)后，關(guān)閉AdCras數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)入SsCras信號(hào)與系統(tǒng)分析系統(tǒng)，將在AdCras數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)中采集到的信號(hào)調(diào)出，并進(jìn)行處理。 將處理結(jié)果記錄、存盤(pán)。 5、回放、分析信號(hào)，記錄圖形(各種分析圖)，標(biāo)定特征數(shù)據(jù)； 六、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、問(wèn)題、結(jié)果與描述； （一）、實(shí)驗(yàn)圖分析及圖的實(shí)例運(yùn)用 圖 1 波形圖 波形圖：波幅隨時(shí)間變化的頻率 波形圖的實(shí)例運(yùn)用：造紙機(jī)軸承監(jiān)測(cè)診斷、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)、壓榨輥振動(dòng)時(shí)域波形圖、魚(yú)雷、軍艦等。 圖 2 頻譜圖 頻譜圖：幅值隨時(shí)間變化的頻率 頻譜圖的實(shí)例運(yùn)用：壓榨部糾偏輥振動(dòng)頻譜、側(cè)軸 向振動(dòng)頻譜、壓光熱輥振動(dòng)頻譜、中心壓榨輥振動(dòng) 頻譜、烘缸操作側(cè)振動(dòng)頻譜、齒輪嚙合頻譜、齒輪 磨損頻譜等。 圖 3 自相關(guān)圖 自相關(guān)函數(shù)：指用以描述信號(hào)自身的相似程度 自相關(guān)函數(shù)列表 自相關(guān)圖的實(shí)例運(yùn)用：造紙機(jī)軸承監(jiān)測(cè)與診斷、壓 榨部糾偏輥振動(dòng)頻譜、側(cè)軸向振動(dòng)頻譜、壓光熱輥 振動(dòng)頻譜、中心壓榨輥振動(dòng)頻譜、烘缸操作側(cè)振動(dòng) 頻譜、齒輪嚙合頻譜、魚(yú)雷、軍艦。 圖 4 互相關(guān)圖 互相關(guān)函數(shù)：指用以描述兩個(gè)信號(hào)之間的相似程度或相關(guān)性 互相關(guān)函數(shù)列表 互相關(guān)圖的實(shí)例運(yùn)用：魚(yú)雷、軍艦、造紙機(jī)軸承監(jiān) 測(cè)與診斷、壓榨部糾偏輥振動(dòng)頻譜、側(cè)軸向振動(dòng)頻 譜、壓光熱輥振動(dòng)頻譜、中心壓榨輥振動(dòng)頻譜、烘 缸操作側(cè)振動(dòng)頻譜、齒輪嚙合頻譜等。 圖 5 波譜圖 （二）、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)問(wèn)題描述 1、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：傳感器接觸桌面，敲擊桌面采集信號(hào)時(shí)，電腦屏幕隨之顯示出波形圖，敲擊力度不同波形圖不同。實(shí)際工程中的振動(dòng)通常都是隨機(jī)的，非確定性的信號(hào)，振動(dòng)量的 瞬時(shí)值不能用確定的數(shù)學(xué)表達(dá)式描述，波形沒(méi)有確定的形狀。 2、實(shí)驗(yàn)問(wèn)題：采集信號(hào)的時(shí)候電腦屏幕上有可能看不到圖像。原因有可能是： ①傳感器與桌面沒(méi)有接觸或接觸不良時(shí)候，電腦屏幕不會(huì)顯示波形圖，必須保證傳 感器與桌面完全接觸，才能采集到信號(hào)。②傳感器接觸良好的情況下，波形圖看不到或者不明顯的時(shí)候，是因?yàn)榭v坐標(biāo)范圍太大，應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)Y +和Y-使范圍符合直到出現(xiàn)清晰的波形圖。 七、小結(jié)(收獲與體會(huì)與建議)這個(gè)學(xué)期我們學(xué)習(xí)了造紙機(jī)械狀態(tài)監(jiān)診學(xué)這門(mén)課程，它是一門(mén)綜合應(yīng)用相關(guān)課程的知識(shí)和內(nèi)容來(lái)解決科研、生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)乃至人類(lèi)生活所面臨的測(cè)試問(wèn)題的課程。涉及到監(jiān)診方法的分類(lèi)和選擇，傳感器的選擇、標(biāo)定、安裝及信號(hào)獲取，信號(hào)調(diào)理、變換、信號(hào)分析和特征識(shí)別、診斷等。通過(guò)造紙機(jī)械狀態(tài)監(jiān)診學(xué)實(shí)驗(yàn)，我學(xué)到了好多課本上學(xué)不到的知識(shí)體系，第一次把理論和實(shí)踐進(jìn)行了結(jié)合，深刻地理解了實(shí)踐的重要性和必要性。培養(yǎng)了我們創(chuàng)新思維能力，綜合運(yùn)用所學(xué)科學(xué)理論、分析和解決問(wèn)題方法和技術(shù)手段分析并解決制漿造紙工程實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使我們獲得了造紙工程師的基本訓(xùn)練，將我們培養(yǎng)成“有創(chuàng)意、能創(chuàng)新、善創(chuàng)業(yè)”、有較強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作能力的工程技術(shù)人才。同時(shí)也提高了我對(duì)制漿造紙裝備與 控制專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。下面請(qǐng)?jiān)试S我從以下幾個(gè)方面談?wù)勎业囊恍┦斋@和體會(huì)?！艾F(xiàn)代造紙機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障監(jiān)測(cè)”是現(xiàn)代化造紙機(jī)運(yùn)行和管理必不可少的新技術(shù)理論，是制漿造紙 11 裝備與控制專(zhuān)業(yè)本科必修、制漿造紙工藝本科專(zhuān)業(yè)選修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。因此，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課是一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課。它將課堂上理論性較強(qiáng)的、甚至抽象的內(nèi)容通 過(guò)實(shí)驗(yàn)課具體的演示表達(dá)出來(lái)，使學(xué)生一方面可以深化理解、鞏固課堂內(nèi)容，另一方面可以 在實(shí)驗(yàn)中了解“制漿造紙裝備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障監(jiān)測(cè)”的一些基本應(yīng)用原理和方法。 網(wǎng) 絡(luò) 程 序 設(shè) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：Winsock編程接口實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型： 驗(yàn) 證 型 計(jì) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p> ? 掌握Winsock的啟動(dòng)和初始化； ? 掌握gethostname(),gethostbyname(),GetAdaptersInfo()等信息查詢(xún)函數(shù)的使用。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1、編寫(xiě)程序能同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)域名的解析。比如在控制臺(tái)輸入：getip 004km.cn對(duì)應(yīng)的IP地址列表。 2、編寫(xiě)程序獲取并輸出本地主機(jī)的所有適配器的IP地址，子網(wǎng)掩碼，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，MAC地址。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫(xiě)程序： 1、對(duì)相關(guān)域名進(jìn)行解析，利用gethostbyname()完成解析，用到的結(jié)構(gòu)體為： struct hostent{ char FAR* h_name;char FAR* FAR* h_aliases;short h_addrtype;short h_length;char FAR* FAR* h_addr_list;} 得到的IP地址列表由h_addr_list存儲(chǔ)； 2、利用GetAdaptersInfo（）函數(shù)獲得本地主機(jī)的相關(guān)信息，通過(guò)IP_ADAPTER_INFO結(jié)構(gòu)體返回所需信息。 IP_ADAPTER_INFO的定義如下： typedef struct _IP_ADAPTER_INFO { struct _IP_ADAPTER_INFO* Next; DWORD ComboIndex; char AdapterName[MAX_ADAPTER_NAME_LENGTH + 4]; char Description[MAX_ADAPTER_DESCRIPTION_LENGTH + 4]; UINT AddressLength; BYTE Address[MAX_ADAPTER_ADDRESS_LENGTH]; DWORD Index; UINT Type; UINT DhcpEnabled; PIP_ADDR_STRING CurrentIpAddress; IP_ADDR_STRING IpAddressList; IP_ADDR_STRING GatewayList; IP_ADDR_STRING DhcpServer; BOOL HaveWins; IP_ADDR_STRING PrimaryWinsServer; IP_ADDR_STRING SecondaryWinsServer; time_t LeaseObtained; time_t LeaseExpires; } IP_ADAPTER_INFO, *PIP_ADAPTER_INFO; 三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程（包含實(shí)驗(yàn)結(jié)果） 1、分析題目，編寫(xiě)程序； 2、將編寫(xiě)的程序進(jìn)行編譯、運(yùn)行，輸入題目給定的內(nèi)容，完成題目要求； 結(jié)果如下： 第1題： 第2題： 四、討論與分析 思考題： 1、Winsock初始化的作用：只有調(diào)用了WSAStartup（）進(jìn)行初始化之后，應(yīng)用程 序才能調(diào)用其他Windows Sockets API函數(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信； 2、函數(shù)原型為： DWORD GetAdaptersInfo（PIP_ADAPTER_INFO pAdapterInfo，//接受數(shù)據(jù)的緩沖區(qū) PULONG pOutBufLen // 數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度大小); 3、域名解析時(shí)出現(xiàn)域名對(duì)應(yīng)多個(gè)IP，原因：該域名存在于多個(gè)服務(wù)器。 五、實(shí)驗(yàn)者自評(píng) 通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，我掌握了Winsock的啟動(dòng)和初始化以及gethostname(),gethostbyname()，GetAdaptersInfo()等函數(shù)查詢(xún)的使用，加深了以前對(duì)課本知識(shí)的認(rèn)識(shí)程度。 六、附錄：關(guān)鍵代碼（給出適當(dāng)注釋?zhuān)勺x性高） 第1題代碼： ////////////////////////////////////////////////// // GetAllIps.cpp文件 //#include “../common/InitSock.h” #include using namespace std; #pragma comment(lib, “WS2_32”)// 鏈接到WS2_32.lib //CInitSock initSock;// 初始化Winsock庫(kù) void main(){ char szMessage[256];// 取得本地主機(jī)名稱(chēng) // 初始化 WSADATA wsaData;if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData)!= 0){ exit(0);} // 通過(guò)主機(jī)名得到地址信息 printf(“ Get IP:：”);gets(szMessage); // 獲取主機(jī)信息 hostent *pHost = ::gethostbyname(szMessage); // 打印出所有IP地址 in_addr addr;for(int i = 0;;i++){ char *p = pHost->h_addr_list[i]; if(p == NULL) break; memcpy(&addr.S_un.S_addr, p, pHost->h_length); char *szIp = ::inet_ntoa(addr); printf(“ 服務(wù)器 %s IP地址：%s n ”,szMessage, szIp); printf(“服務(wù)器名字： %s n”,pHost->h_name);} /////////////////////////// ::WSACleanup(); } 第2題代碼： // 獲取并輸出本地主機(jī)的所有適配器的IP地址，子網(wǎng)掩碼，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，MAC地址 #include void main(){ // 定義變量 IP_ADAPTER_INFO *pAdapterInfo;ULONG ulOutBufLen;DWORD dwRetVal;PIP_ADAPTER_INFO pAdapter; pAdapterInfo =(IP_ADAPTER_INFO *)malloc(sizeof(IP_ADAPTER_INFO));ulOutBufLen = sizeof(IP_ADAPTER_INFO);// 第一次獲取適配器信息，得到ulOutBufLen的實(shí)際大小 if(GetAdaptersInfo(pAdapterInfo, &ulOutBufLen)!= ERROR_SUCCESS){ free(pAdapterInfo); pAdapterInfo =(IP_ADAPTER_INFO *)malloc(ulOutBufLen);} // 第二次獲取適配器信息，獲得了pAdapterInfo信息 if(dwRetVal = GetAdaptersInfo(pAdapterInfo, &ulOutBufLen)!= ERROR_SUCCESS){ cout<<“GetAdapterInfo Error!”< // 打印MAC地址信息、子網(wǎng)掩碼以及網(wǎng)關(guān) pAdapter = pAdapterInfo;while(pAdapter){ cout<<“MAC Address: ”; for(int i=0;i AddressLength;i++) { if(i ==(pAdapter->AddressLength-1)) { cout< } else { cout< } } cout< cout<<“IP 地址:”< IpAddressList.IpAddress.String< cout<<“子網(wǎng)掩碼 :”< IpAddressList.IpMask.String< cout<<“網(wǎng)關(guān) :”< IpAddressList.IpAddress.String< cout<<“****************************************”< pAdapter = pAdapter->Next;} // 釋放資源 if(pAdapterInfo){ free(pAdapterInfo);} cout< }第二篇：實(shí)驗(yàn)二離散時(shí)間信號(hào)分析
第三篇：實(shí)驗(yàn)七離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)
第四篇：造紙機(jī)械監(jiān)測(cè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)造紙機(jī)械狀態(tài)信號(hào)采集與系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告
第五篇：實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)報(bào)告
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