自动控制实验报告九-采样定理实验
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Fs>2Fmax
由实验中得到的恢复图来看，Ws=10ms，20ms，50ms，100ms都符合香农采样定理，因为相应的Fs分别为100Hz,50Hz,20Hz,10Hz,均大于2*2=4Hz。
六．实验总结
通过这次实验，我们验证了香农采样定理是正确的。但是我觉得这次试验比较遗憾的是，我们没有选取频率小于4Hz的来采样和恢复，或者是5Hz那样仅比4Hz大一点的频率来进行实验。理论上是大于2Wmax即可，但是实际中，由于仪器的原因或者其他一些因素，还是Wmax四五倍以上为好。
五、实验报告
1.在同一坐标图上，画出X(t),Xh(t),Xh*(t)的波形图。
信号源：2Hz
（1）采样间隔：10ms
采样：
恢复：
（2）采样间隔：20ms
采样：
恢复：
（3）采样间隔：50ms
采样：Fra Baidu bibliotek
恢复：
（4）采样间隔：100ms
采样：
恢复：
2.讨论本实验是否符合香农采样定理。
香农采样定理：要想使采样信号能够复现出原连续信号，采样频率Fs和连续信号的最高频率Fmax之间的关系必须满足：
采样过程
5.连接被测量典型环节的模拟电路(图9-2)。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。
6.在实验项目的下拉列表中选择实验九[九、采样实验]，鼠标单击 按钮，弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置相应的实验参数后单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果。
采样定理
9.实验连线同采样恢复，检查无误后接通电源。
10.在实验项目的下拉列表中选择实验九[九、采样实验]，鼠标单击 按钮，弹出实验课题参数设置对话框并选择恢复框，在参数设置对话框中设置相应的实验参数后单击确认。验证采样定理实验过程：设置采样时间间隔为10mS、20mS、50mS、100mS,再查看零阶保持器恢复的波形，与源信号进行比较。
检测信息
3.连接被测量典型环节的模拟电路(图9-1)。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。
4.在实验项目的下拉列表中选择实验九[九、采样实验]，鼠标单击 按钮，弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置相应的实验参数后鼠标单击确认，屏幕显示区将显示正弦信号源波形。
实验九采样定理实验
一、实验目的
1．了解采样过程和信号恢复过程。
2．了解采样器和零阶保持器的电路结构。
3．验证采样定理。
二、实验仪器
1．EL-AT-III型自动控制系统实验箱一台
2．计算机一台
三、实验内容
1．正弦信号发生电路
图9-1 5Hz信号源电路
2．采样过程
图9-2 5Hz信号源电路
3．采样恢复
图9-3 5Hz信号源电路
采样恢复
7.连接被测量典型环节的模拟电路(图9-3和图9-4)。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，输出Y1接A/D、D/A卡的AD1输入。输入U2接A/D、D/A卡的DA2输出,输出Y2接A/D、D/A卡的AD2输入。检查无误后接通电源。
8.在实验项目的下拉列表中选择实验九[九、采样实验]，鼠标单击 按钮，弹出实验课题参数设置对话框并选择恢复框，在参数设置对话框中设置相应的实验参数后单击确认，计算机完成采样，并由DA2输出到零阶保持器，进行采样恢复，恢复的波形由AD2采集并在显示区显示恢复的波形。
图9-4零阶保持器电路
4．验证采样定理实验线路同采样恢复实验，改变采样时间间隔，从10Ms以次加大，取其值为20mS,30mS,100mS,观察Xh(t)波形，对比输入信号频率与采样频率之间的关系。
四、实验步骤
1.启动计算机，在桌面双击图标[自动控制实验系统]运行软件。
2.测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。
由实验中得到的恢复图来看，Ws=10ms，20ms，50ms，100ms都符合香农采样定理，因为相应的Fs分别为100Hz,50Hz,20Hz,10Hz,均大于2*2=4Hz。
六．实验总结
通过这次实验，我们验证了香农采样定理是正确的。但是我觉得这次试验比较遗憾的是，我们没有选取频率小于4Hz的来采样和恢复，或者是5Hz那样仅比4Hz大一点的频率来进行实验。理论上是大于2Wmax即可，但是实际中，由于仪器的原因或者其他一些因素，还是Wmax四五倍以上为好。
五、实验报告
1.在同一坐标图上，画出X(t),Xh(t),Xh*(t)的波形图。
信号源：2Hz
（1）采样间隔：10ms
采样：
恢复：
（2）采样间隔：20ms
采样：
恢复：
（3）采样间隔：50ms
采样：Fra Baidu bibliotek
恢复：
（4）采样间隔：100ms
采样：
恢复：
2.讨论本实验是否符合香农采样定理。
香农采样定理：要想使采样信号能够复现出原连续信号，采样频率Fs和连续信号的最高频率Fmax之间的关系必须满足：
采样过程
5.连接被测量典型环节的模拟电路(图9-2)。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。
6.在实验项目的下拉列表中选择实验九[九、采样实验]，鼠标单击 按钮，弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置相应的实验参数后单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果。
采样定理
9.实验连线同采样恢复，检查无误后接通电源。
10.在实验项目的下拉列表中选择实验九[九、采样实验]，鼠标单击 按钮，弹出实验课题参数设置对话框并选择恢复框，在参数设置对话框中设置相应的实验参数后单击确认。验证采样定理实验过程：设置采样时间间隔为10mS、20mS、50mS、100mS,再查看零阶保持器恢复的波形，与源信号进行比较。
检测信息
3.连接被测量典型环节的模拟电路(图9-1)。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。
4.在实验项目的下拉列表中选择实验九[九、采样实验]，鼠标单击 按钮，弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置相应的实验参数后鼠标单击确认，屏幕显示区将显示正弦信号源波形。
实验九采样定理实验
一、实验目的
1．了解采样过程和信号恢复过程。
2．了解采样器和零阶保持器的电路结构。
3．验证采样定理。
二、实验仪器
1．EL-AT-III型自动控制系统实验箱一台
2．计算机一台
三、实验内容
1．正弦信号发生电路
图9-1 5Hz信号源电路
2．采样过程
图9-2 5Hz信号源电路
3．采样恢复
图9-3 5Hz信号源电路
采样恢复
7.连接被测量典型环节的模拟电路(图9-3和图9-4)。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，输出Y1接A/D、D/A卡的AD1输入。输入U2接A/D、D/A卡的DA2输出,输出Y2接A/D、D/A卡的AD2输入。检查无误后接通电源。
8.在实验项目的下拉列表中选择实验九[九、采样实验]，鼠标单击 按钮，弹出实验课题参数设置对话框并选择恢复框，在参数设置对话框中设置相应的实验参数后单击确认，计算机完成采样，并由DA2输出到零阶保持器，进行采样恢复，恢复的波形由AD2采集并在显示区显示恢复的波形。
图9-4零阶保持器电路
4．验证采样定理实验线路同采样恢复实验，改变采样时间间隔，从10Ms以次加大，取其值为20mS,30mS,100mS,观察Xh(t)波形，对比输入信号频率与采样频率之间的关系。
四、实验步骤
1.启动计算机，在桌面双击图标[自动控制实验系统]运行软件。
2.测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。