通信原理抽样定理实验报告

通信原理实验（五）
实验一抽样定理实验
项目一、抽样信号观测及抽样定理实验
1、观测并记录抽样前后的信号波形，分别观测music和抽样输出
由分析知，自然抽样后的结果如图，很明
显抽样间隔相同，且抽样后的波形在其包
络严格被原音乐信号所限制加权，与被抽
样信号完全一致。

2、观测并记录平顶抽样前后信号的波形。

此结果为平顶抽样结果，仔细观察可发现
与上一实验中的自然抽样有很大差距，即
相同之处，其包络也由原信号所限制加
权，但是在抽样信号的每个频率分量呈矩
形，顶端是平的。

3、观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信
号的波形，并以100HZ为步进，减小A-OUT的频率，比较观测并思考在抽样脉冲频率为多少的情况下恢复信号有失真。

(2)7.7KHZ
在频率为9HZ 时的波形如上图，低通滤 波器恢复出的信号与原信号基本一致， 只是相位有了延时，约1/4个Ts ； 逐渐减小抽样频率可知在7.7KHZ 左右， 恢复信号出现了幅度的失真，且随着fs 的减小，失真越大。

上述现象验证了抽样定理，即，在信号 的频率一定时，采样频率不能低于被采 样信号的2倍，否则将会出现频谱的混 叠，导致恢复出的信号严重失真。

实验二PCM 编译码实验
实验项目一 测试W681512的幅频特性
1、将信号源频率从50HZ 到4000HZ 用示波器接模块21的音频输出，观测信号 的幅频
特性。

⑴、4000HZ
(2)、3500HZ
(1)9.0KHZ
(3)7.0KHZ
(3)120HZ⑷
50HZ
在实验中仔细观察结果，可知，当信号源的频率由4000HZ不断下降到3000HZ 的过程中，信号的频谱幅度在不断地增加；在3000HZ~1500HZ的过程中，信号的幅度在一定范围内变化，但是没有特别大的差距；在1500HZ~50HZ的过程中，信号的幅度有极为明显的下降。

实验项目二PCM编码规则实验
1、以FS为触发，观测编码输入波形。

示波器的DIV档调节为100微秒
图中分别为输入被抽样信号和抽样脉冲，
观察可发现正弦波与编码对应。

2、保持示波器设置不变的情况下，以FS
为触发观测PCM量化输出，记录波形
PCM永冲编码调制：数字通信的编码方式
之一。

可以观察到，一个抽样周期对应
PCM勺八个编码，即一个抽样值以PCk
编码是八位的。

3、以FS为触发，观察并记录PCM&码的A
律编码输出波形
A 律是PCMJE 均匀量化中的一种对数压
扩形式，对抽样值进行八位编码：
M0:极性码M1 M2 M3:段落码
M4 M5 M6 M7:区间码
分析实验结果可知，对于一个码元信号，
经过非均匀量化编码之后发现包括8个二
进制数。

4、对比观测编码输入信号和译码输出信号
观察实验结果可知，编码输入和译码输
出的结果在幅度上完全一致，相位上有接
近180°的相位差。

思考1:改变基带信号的幅度时，波形是否发生变化？改变时钟信号频率时，波形是否发生变化？
基带信号幅度对波形的影响很小，信号频率f看不出明显的规律。

f的变化对
波形没有任何影响。

改变时钟信号频率时，波形会发生变化。

思考2:当编码输入信号的频率大于3400HZ 或小于3000HZ 时，分析脉冲编码调 制和解调波形。

当编码输入信号的频率大于3400Hz 或小于300Hz 时，脉冲编码调制和解调波 形的幅度会急剧减小。

实验项目三 PCM 编码时序观测
观测分析可知，在发送一串连续周期 码时，其编码输出并没有出现周期现 象，
而是时刻都在变化。

思考：为什么实验时观测到的 PCM 编码信号码型总是在变换?
由于采样频率和输入信号的频率之间并不是有规律的整数倍关系， 导致了每一 个抽样信号点的时刻是不同的，所以编码输出的信号也不一样，观察的信号就 是随时变化的。

1、示波器观测FS 信号编码输出信号，并记录二者对应的波形
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