信号的抽样与内插实验报告

武汉大学教学实验报告电子信息学院通信工程专业 2015 年 9月 24 日实验名称信号的抽样与内插指导教师

姓名年级学号成绩

迭现象，不能从抽样后信号fs(t)中恢复原信号f(t)。

图1信号抽样与恢复示意图

1.设计信号 ， 的抽样与恢复实验

⑴.在 MATLAB 命令窗口中输入“simulink”，启动SimulinkLibraryBrowser；

⑵.在 Simulink Library Browser 中，新建一个模型文件，编辑模型文件。建立如图 2 所示的抽样与内插的仿真模型，并保存为 sample.mdl。

图2 信号抽样与恢复模型

⑶.分别在欠采样与过采样条件下，配置各模块的参数。

⑷.在模型文件的菜单中选择 Simulation－>Start，运行在欠采样、与过采样条件下的仿真模型。

⑸.仿真结束后，打开示波器，观察在欠采样与过采样条件下的仿真结果。

图3 所示为过采样和欠采样条件下的仿真结果

图3.1 过采样

图3.2 欠采样⑹.画出各信号的频谱图。

图4为正弦波的各信号频谱

图4.1 过采样

图4.1 欠采样

参考程序代码如下

N=length(time); Ts=(time(N) - time(1))/N;

m=floor(N/2); Ws=2*pi/Ts; W=Ws*(0:m)/N; F=fft(z1,N); FF=F(1:m+1); F11=abs(FF);

F=fft(z2,N); FF=F(1:m+1); F12=abs(FF);

F=fft(z3,N); FF=F(1:m+1); F13=abs(FF);

F=fft(z4,N); FF=F(1:m+1); F14=abs(FF);

figure(1)

plot(W,F11,'b',-W,F11,'b');

title('输入信号的幅频特性');

xlabel('频率（Rad/s）');

figure(2)

plot(W,F12,'b',-W,F12,'b');

title('滤波后信号的幅频特性');

xlabel('频率（Rad/s）');

figure(3)

plot(W,F13,'b',-W,F13,'b');

title('抽样后信号的幅频特性');

xlabel('频率（Rad/s）');

figure(4)

plot(W,F14,'b',-W,F14,'b');

title('恢复后信号的幅频特性');

xlabel('频率（Rad/s）');

⑺.改变信号源的波形，将信号源的波形换成方波、三角波后重复上述实验，观察信号波形与频谱的变化。

图5为方波和三角波的信号波形与频谱

图5.1 方波信号抽样与恢复各信号波形

图5.2 方波信号抽样与恢复各信号

图5.3 三角波信号抽样与恢复各信号波形

图5.4 三角波信号抽样与恢复各信号频谱

3. 实验结论

⑴.信号在时域被冲激函数抽样后，抽样函数频谱Fs(ω)是信号函数频谱F(ω)

以抽样率ωs为间隔周期重复而得到的。

⑵.F(ω)幅度被抽样脉冲的傅立叶系数加权，加权系数取决于抽样脉冲序列的

形状。

⑶.当抽样频率不满足抽样定理时，抽样信号将发生重叠，无法恢复原信号。

⑷.在满足抽样定理的条件下，可以让抽样信号通过一个合适的低通滤波器，

无失真的恢复原信号。

⑸.矩形波和三角波波形中含有高频分量的叠加，恢复得到的信号会产生明显

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