新型：满足信号系统、数字信号处理、语音处理、虚拟仪器技术4门课程实验，TFT液晶与操作系统人机对话、实时频域分析、在线数字信号处理算法设计下载分析、APP信号分析参数设置与恢复、远程实验操控；
一、简述
信号系统与语音处理技术平台，是依据信号系统与数字信号处理的内在联系设计的满足信号系统实验与数字信号处理实验的新型综合实验产台。实验平台采用数字信号处理技术，能完成传统信号系统实验箱难于完成或实验效果不好的实验，如：信号系统卷积、任意信号分解、信号频域分析、付氏变换性质分析等；另能完成数字信号处理类相关实验，如：基于DSP(或SOPC)的信号采集、FIR（IIR）数字滤波器在线设计与性能验证，FFT算法算法设计与信号频谱分析、语音信号带限、语音加密、语音压缩等。
●采用主控系统+实验模块形式的模块化实验平台，方便扩展，维护升级；
●实验平台采用一体化开模工艺，结构设计合理，整体协调美观；
●实验模块采用总线技术，不需接插件，更换方便，性能稳定可靠；
●模块均用翻盖式有机玻璃保护，不用螺丝固定，操作便捷。并且配备专用锁具，可以防止模块随意更换；
●备用模块等备件可放置实验箱左侧储物盒，储物盒有盖子锁定，方便物件管理；
二、系统特性
1、实验平台采用智能仪器设计理念，内置基于Linux+QT和7寸TFT彩色液晶的人机对话窗口，现场鼠标或网络远程操控；智能系统能自动检测模块所在位置、配置实验参数、控制模块电源、转发远程操控命令；
2、信号处理与信号分析模块采用ARM Cortex-M4+FLASH+SOPC（DSP）结构，模块对应的所有实验均能二次开发，二次开发软件均能通过网络定向在线加载（不插JTAG线，不断电）。确保系统稳定性、可靠性、可扩展性；
3、借助虚拟实验管理软件，学生能通过校园网进行信号处理与语音处理算法设计类二次开发，开发软件远程加载，实验结果实时反馈，能有效解决实验课时、实验场地冲突的矛盾；
4、基于操作系统的人机交互界面友好，学生能实时调阅实验原理、实验任务、实验注意事项、实验框图及对应信号节点原理波形；能在框图界面通过双击鼠标调整实验参数，如：输入模拟信号幅度、频率、波形，抽样频率，滤波器带宽等；信号处理流程与原理展示清晰。
5、独创通信原理在线考核系统，教师通过手机APP软件配置或修改实验电路参数，考核学生对信号系统与数字信号处理中：时常数、系统稳定性、复杂信号与简单信号、谐波性质、付氏变换性质、滤波器通阻带、抽样频率、数字滤波器冲激响应系数设计等知识点理解；
6、系统内嵌频谱分析仪，能实时测试并分析信号频域特性； 三、技术指标
1、基于操作系统与TFT的综合仪器：
DDS低频信号源，能产生正弦波、三角波、脉冲、半波、全波、音乐、扫频等信号，正弦波、扫频频率0-2000KHZ；其它信号频率0-50KHZ；信号幅度0-10Vpp；
抽样脉冲，频率:0-100KHZ，占空比：12.5%-87.5%；
低频频谱仪，频率：100HZ-1.5MHZ；
频率计：0-2000KHZ；
毫伏表：0-10V，频率:0-2000KHZ；
2、能完成各种卷积实验，输入信号和系统函数可由PC机设定；
3、各种无源、有源模拟滤波器设计、仿真、验证；复杂信号的抽样与恢复，恢复滤波器可开发；
4、能完成数字滤波器的在线设计、冲激与频响仿真、实现（提供整套在线设计、下载软件），学生可基于该功能研究复杂信号中谐波分量的位置与大小；
5、基于数字信号处理技术，能完成：任意信号的卷积、任意信号的分解与合成；（三角波、正弦波、半波、全波等信号、各种调制信号），可研究谐波幅度、谐波相位对信号合成的影响；
6、内置网络接口和高速数据采集模块，可实现基于LABVIEW虚拟示波器、虚拟频谱仪、虚拟选频表功能。在PC机上进行实时的信号时域频域分析；演示实时信号合成原理及吉布斯效应。采集数据可以存贮，在PC机后台分析处理各种信号：如带宽分析、频谱分析、能量分析等。
7、实验平台内置语音接口，专用语音采集芯片，采用“过采样”和“抽取滤波”技术确保语音在8KHZ采样时也有很好的恢复效果，采样率从8KHZ到96KHZ可编程；
8、能进行DSP、数字信号处理、语音处理、虚拟仪器的二次开发，DSP和数字信号处理的二次开发软件能通过USB接口直接下载，不需仿真器；提供基于LABVIEW的虚拟仪器开发VI函数；
9、实时信号频谱显示；
10、提供配套PC机后台软件，能实时展示信号卷积、信号分解、抽样与恢复等处理过程；提供在线数字滤波器设计、信号频谱分析、DSP应用开发在线下载等软件； 五、模块配置
1、主控模块
1）通过CAN局域网连接各实验模块，接受实验操作命令，管理并设置各实验模块参数；
2）接收网络数据，定向加载模块二次开发软件；
3）信号源：幅度0-10Vpp；
DDS信号源1：正弦波，0-2MHZ正弦波；
DDS信号源2：函数信号，频率：0-50KHZ；
AM、DSB、FM载波：20KHZ；
抽样脉冲：1KHZ-100KHZ; 占空比：12.5-87.5%；
4）电话信号：二四线变换，电话收、电话发；
5）语音终端：喇叭输出；
6）7寸TFT液晶，完成信号参数选择、实验课件调阅、实验框图与测试点原理波形展示、模块参数配置、频谱仪；
7）内置网口、USB口，手机APP设置模块参数，考核学生实验掌握程度；
2、信号分析与语音信号处理模块
基于FPGA和高速AD/DA完成信号采集、信号卷积、信号分解、语音信号处理、数字滤波器设计等实验；模块内置USB接口中，提供基于USB的数据传输VI函数，开发虚拟示波器、频谱仪、选频表等；
3、零输入零状态、二阶电路暂态及稳定性研究模块
研究信号经一二阶系统各种响应
4、滤波器与抽样定理模块
研究各种有源无源滤波器、抽样恢复滤波器性能与设计
5、信号合成与连续时间系统模拟模块
研究谐波幅度、相位对合成信号的影响，连续时间系统模拟；
6、模拟调制与信号频谱搬移模块
研究模拟幅度调制信号时域与频域的对应关系，理解
7、数字信号处理模块（选配）
基于DSP（TMS320VC5416）和AD/DA完成数字信号处理相关实验；模块采用主机加载方式，学生可通过网口实时下载开发程序（不用仿真器），实验内容见实验目录；
8、DSP应用模块（选配）
基于DSP处理器的信号采集、LED数码管驱动与时钟、液晶驱动与显示、TDMA接口设计、模拟调制、数字调制等
9、计算机控制模块（选配）
研究计算机控制原理与相关算法
10、自动控制模块（选配）
研究自动控制原理与相关电路特性 六、实验项目
第一章 信号与系统综合实验概述
第一节 RZ9664信号与系统模块组成介绍
第二节 各实验模块介绍
第三节 信号源
第二章 基础实验
实验1 阶跃响应与冲激响应
实验2 连续时间系统的模拟
实验3 有源无源滤波器
实验4 抽样定理与信号恢复
实验5 二阶网络状态轨迹的显示
实验6 一阶电路的暂态响应（零输入响应与零状态响应）
实验7 二阶电路的暂态响应
实验8 二阶电路传输特性
实验9 信号卷积实验
实验10 矩形脉冲信号的分解
实验11 矩形脉冲信号的合成
实验12 谐波幅度对波形合成的影响
实验13 相位对波形合成的影响
实验14 数字滤波器及各种滤波器性能分析
实验15 数字滤波器在线设计及任意信号谐波分析
实验16 信号时域频域分析
第三章 数字信号处理与语音处理实验
实验1 语音信号的数字化（可以听原声，看波形图）；
实验2 傅里叶变换（幅频特性与相频特性）；
实验3 语音信号做尺度变换（分析变换前后语音及其频谱变化）
实验4 语音带限处理频谱分析（ 语音信号分别通过低通、高通和带通滤波器）
第四章 数字信号处理实验
实验1 MATLAB语言上机操作实践
实验2 用MATLAB进行信号频谱分析
实验3 低通.高通滤波器的幅频特性
实验4 IIR数字滤波器的实际与实现
实验5 RIR数字滤波器的是设计与实现
实验6 离散信号与信号的频谱分析
实验7 实时信号的频谱分析
实验8 带通.带阻滤波器的幅频特性
实验9 用MATLAB设计IIR数字滤波器
实验10 用MATLAB窗函数法设计FIR滤波器
CCS使用DSP程序调试实验
实验1 CCS的基本操作使用
实验2 CCS中程序的基本调试方法
实验3 用CCS读取数据和显示图形
实验4 定点小数乘法运算
实验5 定点小数除法运算
实验6 用Simulator调试FIR数字滤波器
实验7 IIR数字滤波器程序的编写与调试
实验8 快速傅里叶变换（FFT）程序
实验9 正弦信号发生器程序的调试
实验10 自适应滤波器的原路与程序
DSP原理与应用实验
实验1 DSP初始化程序设计实验
实验2 数据块传输实验
实验3 中断及分支实验
实验4 定时器/计数器的编程
实验5 McBSP串口初始化程序设计与自环实验
实验6 串行D/A转换实验
实验7 串行A/D转换实验
实验8 语音接口芯片WM873的初始设计及语音录放实验
实验9 DSP的 I/O口使用及数字温度传感器实验
实验10 DSP的SPI接口设计及LED显示实验
实验11 电子钟
实验12 信号产生实验
实验13 在线数字滤波器的实现
实验14 DSP的BOOTLOAD
第五章 计算机控制实验
实验1 AD转换
实验2 DA转换
实验3 数字滤波
实验4 PID控制
实验5 积分分离PID控制
实验6 大林算法
实验7 炉温控制
实验 8 步进电机控制
实验9 直流电机控制实验
第六章 自动控制实验
实验1 典型环节及其阶跃响应
实验2 二阶系统的阶跃响应
实验3 控制系统的稳定性分析
实验4 系统频率特性测量
实验5 连续系统的串联校正
实验6 非线性环节实验
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