數(shù)字信號處理與高頻電路
1、FS FT DFS DTFT DFT 的聯(lián)系和區(qū)別
時(shí)域上任意連續(xù)的周期信號可以分解為無限多個(gè)正弦信號之和，在頻域上就表示為離散非周期的信號，即時(shí)域連續(xù)周期對應(yīng)頻域離散非周期的特點(diǎn)，這就是傅立葉級數(shù)展開（FS），它用于分析連續(xù)周期信號。
FT是傅立葉變換，它主要用于分析連續(xù)非周期信號，由于信號是非周期的，它必包含了各種頻率的信號，所以具有時(shí)域連續(xù)非周期對應(yīng)頻域連續(xù)非周期的特點(diǎn)。
FS和FT 都是用于連續(xù)信號頻譜的分析工具，它們都以傅立葉級數(shù)理論問基礎(chǔ)推導(dǎo)出的。時(shí)域上連續(xù)的信號在頻域上都有非周期的特點(diǎn)，但對于周期信號和非周期信號又有在頻域離散和連續(xù)之分。
在自然界中除了存在溫度，壓力等在時(shí)間上連續(xù)的信號，還存在一些離散信號，離散信號可經(jīng)過連續(xù)信號采樣獲得，也有本身就是離散的。例如，某地區(qū)的年降水量或平均增長率等信號，這類信號的時(shí)間變量為年，不在整數(shù)時(shí)間點(diǎn)的信號是沒有意義的。用于離散信號頻譜分析的工具包括DFS，DTFT和DFT。
DTFT是離散時(shí)間傅立葉變換 ，它用于離散非周期序列分析，根據(jù)連續(xù)傅立葉變換要求連續(xù)信號在時(shí)間上必須可積這一充分必要條件，那么對于離散時(shí)間傅立葉變換，用于它之上的離散序列也必須滿足在時(shí)間軸上級數(shù)求和收斂的條件；由于信號是非周期序列，它必包含了各種頻率的信號，所以DTFT對離散非周期信號變換后的頻譜為連續(xù)的，即有時(shí)域離散非周期對應(yīng)頻域連續(xù)周期的特點(diǎn)。
當(dāng)離散的信號為周期序列時(shí)，嚴(yán)格的講，傅立葉變換是不存在的，因?yàn)樗粷M足信號序列絕對級數(shù)和收斂（絕對可和）這一傅立葉變換的充要條件，但是采用DFS（離散傅立葉級數(shù)）這一分析工具仍然可以對其進(jìn)行傅立葉分析。
根據(jù)DTFT，對于有限長序列作Z變換或序列傅立葉變換都是可行的，或者說，有限長序列的頻域和復(fù)頻域分析在理論上都已經(jīng)解決；但對于數(shù)字系統(tǒng)，無論是Z變換還是序列傅立葉變換的適用方面都存在一些問題，重要是因?yàn)轭l率變量的連續(xù)性性質(zhì)（DTFT變換出連續(xù)頻譜），不便于數(shù)字運(yùn)算和儲存。
參考DFS，可以采用類似DFS的分析方法對解決以上問題?？梢园延邢揲L非周期序列假設(shè)為一無限長周期序列的一個(gè)主直周期，即對有限長非周期序列進(jìn)行周期延拓，延拓后的序列完全可以采用DFS進(jìn)行處理，即采用復(fù)指數(shù)基頻序列和此有限長時(shí)間序列取相關(guān)，得出每個(gè)主值在各頻率上的頻譜分量以表示出這個(gè)“主值周期”的頻譜信息。
由于DFT借用了DFS，這樣就假設(shè)了序列的周期無限性，但在處理時(shí)又對區(qū)間作出限定（主值區(qū)間），以符合有限長的特點(diǎn)，這就使DFT帶有了周期性。另外，DFT只是對一周期內(nèi)的有限個(gè)離散頻率的表示，所以它在頻率上是離散的，就相當(dāng)于DTFT變換成連續(xù)頻譜后再對其采樣，此時(shí)采樣頻率等于序列延拓后的周期N，即主值序列的個(gè)數(shù)。
2.同步檢波
同步檢波是用一個(gè)與載波同頻同相的本振信號與已調(diào)信號相乘來實(shí)現(xiàn)信號解調(diào)的過程。同步檢波就指是在收聽中波、短波時(shí)，將鄰近相互打架的兩個(gè)或多個(gè)電臺，通過同步檢波濾出一個(gè)較強(qiáng)的電臺，并清晰的收聽到這個(gè)電臺。同步檢波針對中短波而言，不適用于調(diào)頻，在使用二次變頻的情況下，可以不打開同步檢波開關(guān)，但在打開同步檢波開關(guān)時(shí)，一定使用了二次變頻。
3.包絡(luò)檢波
從調(diào)幅波包絡(luò)中提取調(diào)制信號的過程：先對調(diào)幅波進(jìn)行整流，得到波包絡(luò)變化的脈動電流，再以低通濾波器濾除去高頻分量，便得到調(diào)制信號。
包絡(luò)檢波電路有很多種，無源的有二極管檢波，有源的有三極管、運(yùn)放等；還有單向檢波、橋式檢波、同步檢波等等。最簡單的，也是用得最多的就是二極管和三極管
4.串行通信與同步通信異同,特點(diǎn),比較。
串行通信的數(shù)據(jù)是逐位傳送的，發(fā)送方發(fā)送的每一位都具有固定的時(shí)間間隔，這就要求接收方也要按照發(fā)送方同樣的時(shí)間間隔來接收每一位，可以大大節(jié)省傳輸線，但是速度慢。并行通信是多位數(shù)據(jù)同時(shí)傳送，傳送速度快，但需要較多的傳輸線，通信成本高，只適用于近距離的傳送。
5．鎖相環(huán)（PLL）及工作原理
鎖相環(huán)主要由壓控振蕩器，鑒相器，低通濾波器，以及參考頻率振蕩器組成。壓控振主要實(shí)現(xiàn)電壓與頻率的變換，鑒相器主要實(shí)現(xiàn)把壓控振的頻率與參考頻率振蕩器的頻率進(jìn)行比較。低通濾波器主要是濾除信號中的高頻分量，參考頻率振蕩器提供參考頻率。鎖相環(huán)是一種反饋電路，其作用是使得電路上的時(shí)鐘和某一外部時(shí)鐘的相位同步。PLL通過比較外部信號的相位和由壓控晶振（VCXO）的相位來實(shí)現(xiàn)同步的，在比較的過程中，鎖相環(huán)電路會不斷根據(jù)外部信號的相位來調(diào)整本地晶振的時(shí)鐘相位，直到兩個(gè)信號的相位同步
鎖相環(huán)的工作原理：
1、壓控振蕩器的輸出經(jīng)過采集并分頻；
2、和基準(zhǔn)信號同時(shí)輸入鑒相器；
3、鑒相器通過比較上述兩個(gè)信號的頻率差，然后輸出一個(gè)直流脈沖電壓；
4、控制VCO，使它的頻率改變；
5、這樣經(jīng)過一個(gè)很短的時(shí)間，VCO 的輸出就會穩(wěn)定于某一期望值。
6．同步異步傳輸?shù)牟町?br /> 同步通信是指在約定的通信速率下，發(fā)送端和接收端的時(shí)鐘信號頻率和相信始終保持一致（同步），這就保證了通信雙方在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)具有完全一致的定時(shí)關(guān)系。異步通信是指通信中兩個(gè)字符之間的時(shí)間間隔是不固定的，而在一個(gè)字符內(nèi)各位的時(shí)間間隔是固定的。
7：數(shù)字濾波器的分類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
按濾波器的沖激響應(yīng)分類，數(shù)字濾波器可分為有限沖激響應(yīng)濾波器(稱為FIR濾波器)和無限沖激響應(yīng)濾波器(稱為IIR濾波器)。按照實(shí)現(xiàn)方法來分類，數(shù)字濾波器可分為三類：遞歸型數(shù)字濾波器、非遞歸型數(shù)字濾波器和快速傅立葉變換型(FFT)。
8：IIR，FIR濾波器的異同。
IIR數(shù)字濾波器與FIR濾波器相比，前者保留了模擬濾波器的優(yōu)點(diǎn)，幅頻特性較好，但存在相位失真。后者相頻特性較好，可實(shí)現(xiàn)線性相位，但在相同指標(biāo)要求下要比前者的階數(shù)高的多。IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法主要有雙線性Z變換法和沖激響應(yīng)不變法；FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法主要有窗函數(shù)法、頻率抽樣法和切比雪夫逼近法等。
9：FPGA和ASIC
FPGA是可編程ASIC。ASIC:專用集成電路，它是面向?qū)ｉT用途的電路，專門為一個(gè)用戶設(shè)計(jì)和制造的。根據(jù)一個(gè)用戶的特定要求，能以低研制成本，短、交貨周期供貨的全定制，半定制集成電路。與 門陣列等其它ASIC(Application Specific IC)相比，它們又具有設(shè)計(jì)開發(fā)周期短、設(shè)計(jì)制造成本低、開發(fā)工具先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品無需測試、質(zhì)量穩(wěn)定以及可實(shí)時(shí)在線檢驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)。
10：卷積的條件
假設(shè)兩個(gè)信號，求它們的卷積時(shí)，如果利用微分與積分性質(zhì)進(jìn)行卷積，那么微分的信號必須滿足lim=0的條件，即要求微分的信號必須是有始信號(或時(shí)限信號)。由以上討論可知，直接利用卷積的微分與積分性質(zhì)計(jì)算卷積時(shí)，必須首先對兩個(gè)相卷積的信號進(jìn)行考查，如果微分的信號不是有始信號，將會得出錯(cuò)誤的結(jié)果；如果微分的信號是有始信號，可放心地利用卷積的微分與積分性質(zhì)，直接進(jìn)行卷積計(jì)算。
QY-MS300E適用于高等院校及要求較高的中專、技校、職業(yè)學(xué)校，可完成電工學(xué)、電工原理、電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電路，電氣控制設(shè)備等課程實(shí)驗(yàn)。適用于高頻電路實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)含有相配套的電源、信號源、電路實(shí)驗(yàn)區(qū)、電路開發(fā)區(qū)，為適合基礎(chǔ)教學(xué)的需要，增添了數(shù)字電路、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)線路。實(shí)現(xiàn)了專業(yè)基礎(chǔ)課（模擬、數(shù)字電路）、專業(yè)課(高頻電路)實(shí)驗(yàn)與開發(fā)二合一，做到一機(jī)多用。
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
(一)模擬電子實(shí)驗(yàn)：
1．二極管的正、反相特性
2．晶體三極管的輸入、輸出特性
3．晶體管共射極單管放大器
4．兩級阻容耦合放大電路
5．負(fù)反饋對放大器性能的影響
6．場效應(yīng)管放大器
7．差動放大電路
8．運(yùn)算放大器指標(biāo)測試
9．集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用 (多種模擬運(yùn)算電路)
10．集成運(yùn)算放大器非線性應(yīng)用（多種波形發(fā)生器）
11．變壓器耦合推挽功率放大器
12．0TL功率放大器
13．集成功率放大器
14．單相橋式整流電路
15．串聯(lián)型晶體管直流穩(wěn)壓電源(設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn))
16．集成直流穩(wěn)壓電源
17．單結(jié)晶體管特性
18．單結(jié)晶體管觸發(fā)電路
19．晶閘管簡單測試
20．晶閘管可控整流電路
利用上述20項(xiàng)實(shí)驗(yàn)元器件還可完成下面實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1．電壓負(fù)反饋偏置電路
2．分壓式電流負(fù)反饋偏置電路
3．用二極管穩(wěn)定工作點(diǎn)
4．共基極放大電路
5．共集電極放大電路
6．共源極基本放大電路
7．場效應(yīng)管共漏極電路
8．場效應(yīng)管共柵極電路
9．單管阻容放大電路
10．變壓器耦合放大電路
11．甲類功率放大電路
12．串聯(lián)電流負(fù)反饋電路
13．串聯(lián)電壓負(fù)反饋電路
14．并聯(lián)電壓負(fù)反饋電路
15．并聯(lián)電流負(fù)反饋電路
16．共基共射極放大電路
17．自舉射極輸出電路
18．NPN一PNP直接耦合放大電路
19．用負(fù)反饋消除自激振蕩
20．晶體管開關(guān)作用
21．變壓器反饋式振蕩電路
22．電容三點(diǎn)式振蕩電路
23．電感三點(diǎn)式振蕩電路
24．差動放大電路的基本形式
25．長尾式差動放大電路
26．雙電源長尾式差動放大電路
27．運(yùn)放用作交流比例放大
28．反相輸入保護(hù)措施
29．同相輸入保護(hù)措施
30．電源極性錯(cuò)接的保護(hù)
31．RC高通電路
32．利用三極管來保護(hù)器件
33．差動輸入運(yùn)算電路
34．快速積分電路
35．模擬一階微分方程電路
36．模擬二階微分方程電路
37．基本對數(shù)運(yùn)算電路
38．實(shí)用微分電路
39．反對數(shù)放大基本電路
40．簡單的過零比較電路
41．利用二級管作為上限檢測幅度選擇電路
42．下限幅度選擇電路
43．RC無源網(wǎng)絡(luò)的低通濾波電路
44．同相輸入一階低通濾波電路
45．反相輸入一階低通濾波電路
46．簡單的二階RC濾波電路
47．典型二階RC有源低通濾波電路
48．典型二階高通有源濾波電路
49．基本帶通濾波電路
50．典型帶通濾波電路
51．矩型波振蕩電路
52．寬度可調(diào)的矩形波發(fā)生器
53．幅頻可調(diào)的鋸齒波發(fā)生器
54．單相半波整流電路
55．單相全波整流電路
56．電容濾波電路
57．電容濾波帶電阻負(fù)載
58．RC濾波電路
59．基本LC濾波電路
60．二倍壓整流電路
61．三倍壓整流電路
62．基本穩(wěn)壓電路
63．基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路
64．具有放大環(huán)節(jié)的穩(wěn)壓電路
65．單相半波可控硅整流
66．電子調(diào)壓電路
67．電子催眠器一一趣味性實(shí)驗(yàn)一
68．電子門鈴電路一一趣味性實(shí)驗(yàn)二
69．電子報(bào)警電路一一趣味性實(shí)驗(yàn)三
(二)數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)：
1．TTL集成邏輯門的參數(shù)測試
2．CM0S邏輯門的參數(shù)測試
3．TTL集成電極開路門與三態(tài)輸出門的應(yīng)用
4．與、非、或、與非門電路實(shí)驗(yàn)
5．半加器電路實(shí)驗(yàn)
6．全加器電路實(shí)驗(yàn)
7．RS觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)
8．D觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)
9．JK觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)
10．T觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)
11．JK型觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成D觸發(fā)器
12．D型觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成JK觸發(fā)器
13．計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)
14．MSI移位寄存器及其應(yīng)用
15．譯碼器及其變換方式
16．MSI數(shù)據(jù)選擇器及邏輯設(shè)計(jì)
17．微分型單穩(wěn)態(tài)電路
18．環(huán)形多諧振蕩器
19．利用門電路構(gòu)成編碼器分配器、選擇器
20．組合電路的設(shè)計(jì)之一一一編碼轉(zhuǎn)換
21．組合電路的設(shè)計(jì)之二一一顯示電路
22．同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)
23．計(jì)算機(jī)時(shí)序電路的設(shè)計(jì)
24．集成定時(shí)器測試及應(yīng)用
25．CM0S集成A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路實(shí)驗(yàn)
26．二極管非門、或非門電路
27．三極管非門、與非門、或非門電路
28．異步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器
29．異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器
30．綜合能力培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)一一電子秒表
（三）高頻電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1．調(diào)諧放大電路
2．通頻帶擴(kuò)展電路
3．LC振蕩器電路
4．石英晶體振蕩器電路
5．諧振功率放大電路
6．丙類高頻功率放大電路
7．幅度調(diào)制電路
8．幅度解調(diào)電路
9．分立元件組成的頻率調(diào)制與解調(diào)電路
10．集成電路組成的頻率調(diào)制器
11．集成電路組成的壓控振蕩器及鎖相環(huán)電路
12．波形變換電路

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数字信号处理与高频电路基础知识与实训QY-MS300E的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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