信号的采样与恢复实验报告

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篇一：实验2：连续信号的采样和恢复

电子科技大学

实验报告（二）

学生姓名：学号：指导教师：一、实验室名称：信号与系统实验室二、实验项目名称：连续信号的采样和恢复三、实验原理：

实际采样和恢复系统如图3.4-1所示。可以证明，奈奎斯特采样定理仍然成立。

xpT(t)

)

图3.4-1实际采样和恢复系统

采样脉冲：p(t)??F

?pT(j?)?T

2?T

??

?

k(:信号的采样与恢复实验报告)

2?ak?(??k?s)

其中，?s?

，ak?

?sin(k?s?/2)T

k?s?/2

F

，T。

采样后的信号：xs(t)xs(j?)?

1T

?

?x(j(?

k

?k?s)

当采样频率大于信号最高频率两倍，可以用低通滤波器hr(j?)由采样后的信号xs(t)恢复原始信号x(t)。

四、实验目的与任务：

目的：1、使学生通过采样保持电路理解采样原理。

2、使学生理解采样信号的恢复。

任务：记录观察到的波形与频谱；从理论上分析实验中

信号的采样保持与恢

复的波形与频谱，并与观察结果比较。

五、实验内容：

1、采样定理验证

2、采样产生频谱交迭的验证

六、实验器材（设备、元器件）：

数字信号处理实验箱、信号与系统实验板的低通滤波器模块u11和u22、采样保持器模块u43、pc机端信号与系统实验软件、＋5V电源，连接线、计算机串口连接线等。

七、实验步骤：

打开pc机端软件ssp.exe，在下拉菜单“实验选择”中选择“实验六”；使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口，打开实验箱电源。

【1.采样定理验证】

1、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图1所示。

图1观察原始信号的连线示意图

2、信号选择：按“3”选择“正弦波”，再按“＋”或“－”设置正弦波频率为“2.6khz”。按“F4”键把采样脉冲设为10khz。

3、点击ssp软件界面上的

按钮，观察原始正弦波。

4、按图2的模块连线示意图连接各模块。

图2观察采样波形的模块连线示意图

5、点击ssp软件界面上的

按钮，观察采样后的波形。

6、用截止频率为3khz的低通滤波器u11恢复采样后的信号。按图3的模块连线示意图连接各模块。

图3观察恢复波形的模块连线示意图

7、点击ssp软件界面上的【2.采样产生频谱交迭的验证】

重复实验内容（一）的实验步骤1～7；注意在第2步中正弦波的频率仍设为“2.6khz”后，按“F4”键把采样脉冲频率设为“5khz”；在第6步中用3khz的恢复滤波器（u11）。【思考问题】

（1）画出实验内容（一）的原理方框图和各信号频谱，说明为什么实验内容（一）

按钮，观察恢复后的波形。

的输出信号恢复了输入信号？

（2）画出实验内容（二）的方框图，解释与实验内容（一）有何不同之处？（3）如果改变实验内容（二）的3khz 恢复低通滤波器为截止频率为5khz的低通滤波器（u22），系统的输出信号有何变化？

八、实验数据及结果分析：【1.采样定理验证】

【2．采样产生频谱交迭的验证】

篇二：信号的采样与恢复1

深圳大学实验报告

学院：

报告人

实验时间：

实验报告提交时间：信息工程学院

教务处制

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5

篇三：信号的采样与恢复

信号的采样与恢复实验

一、任务与目的

1.熟悉信号的采样与恢复的过程。

2.学习和掌握采样定理。

3.了解采样频率对信号恢复的影响。

二、原理（条件）

pc机一台，TD－sAs系列教学实验系统一套。

1.采样定理

采样定理论述了在一定条件下，一个连续时间信号完全可以用该信号在等时间间隔上的瞬时值表示。这些值包含了该连续信号全部信息，利用这些值可以恢复原信号。采样定理是连续时间信号与离散时间信号之间的桥梁。

采样定理：对于一个具有有限频谱，且最高频率为ωmax 的连续信号进行采样，当采样频率ωs满足ωs>=ωmax时，采样信号能够无失真地恢复出原信号。三角波信号的采样如图4-1-1所示。

图4-1-1信号的采样

2.采样信号的频谱

连续周期信号经过周期矩形脉冲抽样后，抽样信号的频谱为

它包含了原信号频谱以及重复周期为的原信号频谱的

搬移，且幅度按规律变化。所以抽样信号的频谱便是原信号频谱的周期性拓延。某频带有限信号被采样前后频谱如图

4-1-2。

图4-1-2限带信号采样前后频谱

从图中可以看出，当ωs≥2bf时拓延的频谱不会与原信号的频谱发生重叠。这样只需要利用截止频率适当的滤波器便可以恢复出原信号。

3.采样信号的恢复

将采样信号恢复成原信号，可以用低通滤波器。低通滤

波器的截止频率fc应当满足fmax≤fc≤fx-fmax。实验中采用的低通滤波器原理图如图4-1-3所示，其截止频率固定为f?1?

80hz2?Rc

图4-1-3滤波器电路

4.单元构成

本实验电路由脉冲采样电路和滤波器两个部分构成，滤波器部分不再赘述。其中的采样保持部分电路由一片cD4052完成。此电路由两个输入端，其中In1端输入被采样信号，pu端输入采样脉冲，经过采样后的信号如图4-1-1所示。

三、内容与步骤

本实验在脉冲采样与恢复单元完成。

1.信号的采样

（1）使信号发生器第一路输出幅值3V、频率10hz的三角波信号；第二路输出幅值5V，频率100hz、占空比50％的脉冲信号。将第一路信号接脉冲采样器的In1端，作为输入信号；将第二路信号接入pu端，作为采样脉冲。

注：由于三角波含有1次、3次、5次、7次、9次等谐波分量，实验中我们认为三角波的1次、3次、5次谐波分量为有用信号，所以三角波的有效带宽为50hz，故当脉冲信号为100hz时，其刚好是三角波的最高有效频率的2倍。

（2）用示波器分别测量In1端和ouT1端，观察采样前