信号抽样实验报告

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信号采样实验报告

信号采样实验报告竭诚为您提供优质文档/双击可除信号采样实验报告篇一：信号抽样实验报告大连理工大学实验报告学院（系）：专业：班级：姓名：学号：组：___实验时间：实验室：实验台：指导教师签字：成绩：实验三信号抽样一、实验目的1学会运用mATLAb完成信号抽样及对抽样信号的频谱进行分析；2学会运用mATLAb改变抽样间隔，观察抽样后信号的频谱变化；3学会运用mATLAb对抽样后的信号进行重建。

二、习题1.设有三个不同频率的正弦信号，频率分别为f1?100hz,f2?200hz,f3?3800hz。

现在用抽样频率f3?3800hz对这三个正弦信号进行抽样，用mATLAb命令画出各抽样信号的波形及频谱，并分析频率混叠现象。

解：分别写出三个频率正弦波的代码与图形：（f1=100hZ的正弦信号）代码如下：Ts=1/3800;dt=0.0001;t1=-0.008:dt:0.008;ft=sin(2*pi*100*t1).*(ucT(t1+0.005)-ucT(t1-0.005));subplot(221);plot(t1,ft),gridon;axis([-0.0060.006-1.11.1]);xlabel(Time(sec)),ylabel (f(t))title(正弦信号波形);n=5000;k=-n:n;w=2*pi*k/((2*n+1)*dt);Fw=dt*ft*exp(-j*t1*w);subplot (222);plot(w,abs(Fw));gridon;axis([-300003000000.006]);xlabel(\omega),ylabel(F(w ));title(正弦信号的频谱);t2=-0.008:Ts:0.008;fst=sin(2*pi*100*t2).*(ucT(t2+0.005)-ucT(t2-0.005)) ;subplot(223);plot(t1,ft,:),holdon;stem(t2,fst),gridon;axis([-0.0050.005-1.11.1]);xlabel(Time(sec)),ylabel(fs(t));title(抽样后的信号),holdoff;Fsw=Ts*fst*exp(-j*t2*w);subplot(224);plot(w,abs(Fsw)),gridon;axis([-300003000000.006]);xlabel(\omega),ylabel(Fs(w));title(抽样信号的频谱);matlab波形如下：100hZ正弦信号波形0.5-0.5-1-6-3100hZ正弦信号的频谱F(w)-3-4-202Time(sec)4x106-3-3f(t)-2-1012x1034100hZ抽样信号的频谱100hZ抽样后的信号-5Fs(w)0Time(sec)5x10-3fs(t)-3-2-1012x1034其中单个正弦信号（未经抽样）的频谱放大后如下：（200hZ的正弦信号）代码如下：Ts=1/3800;dt=0.0001;t1=-0.003:dt:0.003;ft=sin(2*pi*200*t1).*(ucT(t1+0.0025)-ucT(t1-0.0025) );subplot(221);plot(t1,ft),gridon;axis([-0.0030.003-1.11.1]);xlabel(Time(sec)),ylabel(f(t))title(200hZ正弦信号波形);n=5000;k=-n:n;w=2*pi*k/((2*n+1)*dt);Fw=dt*ft*exp(-j*t1*w);subplot (222);plot(w,abs(Fw));gridon;axis([-300003000000.003]);xlabel(\omega),ylabel(F(w ));title(200hZ正弦信号的频谱);t2=-0.003:Ts:0.003;fst=sin(2*pi*200*t2).*(ucT(t2+0.0025)-ucT(t2-0.0025 ));subplot(223);plot(t1,ft,:),holdon;stem(t2,fst),gridon;axis([-0.0030.003-1.11.1]);xlabel(Time(sec)),ylabel (fs(t));title(200hZ抽样后的信号),holdoff;Fsw=Ts*fst*exp(-j*t2*w);subplot(224);plot(w,abs(Fsw)),gridon;axis([-300003000000.003]);x label(\omega),ylabel(Fs(w));title(200hZ抽样信号的频谱);matlab波形如下：200hZ正弦信号波形0.5-0.5-1-3-3200hZ正弦信号的频谱F(w)-3-2-101Time(sec)2x103-3-3f(t)-2-1012x1034200hZ抽样信号的频谱200hZ抽样后的信。

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。

(1)9.0KHZ(2)7.7KHZ(3)7.0KHZ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。

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(1)、4000HZ (2)、3500HZ(3)120HZ (4)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。

通信原理抽样定理实验报告

通信原理抽样定理实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过实际操作验证抽样定理在通信原理中的应用，加深对抽样定理的理解，掌握其实际应用方法。

二、实验原理。

抽样定理是指在一定条件下，对信号进行抽样采集后，可以准确还原原始信号。

在通信原理中，抽样定理是确保数字信号可以通过采样准确地表示模拟信号的重要基础。

三、实验仪器与材料。

1. 示波器。

2. 信号发生器。

3. 电缆。

4. 电脑。

5. 实验电路板。

四、实验步骤。

1. 将信号发生器与示波器连接，调节信号发生器输出频率为50Hz；2. 将示波器触发方式设置为自动触发；3. 调节示波器的水平和垂直灵敏度，使波形在示波器屏幕上居中显示；4. 通过示波器观察信号波形，并记录采样率；5. 逐渐增大信号发生器的频率，观察波形的变化；6. 将实验数据导入电脑，进行数据处理和分析。

五、实验结果与分析。

通过实验操作，我们得到了不同频率下的信号波形，并记录了相应的采样率。

在数据处理和分析过程中，我们发现随着频率的增大，如果采样率不足，将会出现混叠现象，导致信号失真。

这验证了抽样定理的重要性，即采样频率必须大于信号频率的两倍，才能准确还原原始信号。

六、实验总结。

通过本次实验，我们深刻理解了抽样定理在通信原理中的重要性，了解了采样率对信号重建的影响。

在实际应用中，我们需要严格按照抽样定理的要求进行信号采样，以确保数字信号能够准确地表示模拟信号。

七、实验感想。

本次实验使我对抽样定理有了更深入的理解，也增强了我对通信原理的实际操作能力。

通过实验，我意识到理论知识与实际操作相结合的重要性，也更加重视了实验数据的准确性和分析的重要性。

八、参考文献。

[1] 《通信原理》，XXX，XXX出版社，2018年。

[2] 《电子技术基础》，XXX，XXX出版社，2017年。

以上为本次实验的报告内容，希望能对大家的学习和实践有所帮助。

抽样定理_实验报告

1. 了解电信号的采样方法与过程。

2. 理解信号恢复的方法。

3. 验证抽样定理的正确性。

二、实验原理抽样定理是信号处理中的一个基本原理，它指出：如果一个连续信号x(t)的频谱X(f)在频率域中满足带限条件，即X(f)在f=0到f=fm的范围内为有限值，且在f=fm之后为零，那么，只要采样频率fs大于2fm（其中fm是信号中最高频率分量的频率），则通过这些采样值就可以无失真地恢复出原信号。

三、实验设备与器材1. 信号与系统实验箱TKSS-C型。

2. 双踪示波器。

四、实验步骤1. 信号产生：使用信号与系统实验箱产生一个带限信号，其频谱在f=fm以下，在f=fm以上为零。

2. 采样：设置采样频率fs为fm的2倍以上，对产生的信号进行采样，得到采样序列。

3. 频谱分析：对采样序列进行频谱分析，观察其频谱特性。

4. 信号恢复：使用数字信号处理技术，对采样序列进行插值，恢复出原信号。

5. 波形比较：将恢复出的信号与原信号在示波器上进行比较，观察其波形差异。

五、实验结果与分析1. 采样序列的频谱分析：从实验结果可以看出，当采样频率fs大于2fm时，采样序列的频谱在f=fm以下与原信号的频谱相同，在f=fm以上为零，符合抽样定理的要求。

2. 信号恢复：通过插值恢复出的信号与原信号在示波器上显示的波形基本一致，说明在满足抽样定理的条件下，可以通过采样值无失真地恢复出原信号。

1. 通过本次实验，验证了抽样定理的正确性，加深了对信号采样与恢复方法的理解。

2. 在实际应用中，应根据信号的特点选择合适的采样频率，以确保信号采样后的质量。

3. 采样定理是信号处理中的基本原理，对于理解信号处理技术具有重要意义。

七、实验心得1. 本次实验使我深刻理解了抽样定理的基本原理，以及信号采样与恢复的方法。

2. 在实验过程中，我学会了使用信号与系统实验箱产生信号，以及进行频谱分析等基本操作。

3. 通过本次实验，我认识到理论与实践相结合的重要性，为今后的学习和工作打下了基础。

信号取样平均实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解信号取样平均原理，掌握信号取样平均方法。

2. 分析信号取样平均对信号的影响，了解其优缺点。

3. 通过实验验证信号取样平均的可行性。

二、实验原理信号取样平均是一种信号处理技术，通过对连续信号进行取样、平均处理，实现对信号的平滑处理。

其原理如下：1. 信号取样：将连续信号在一定时间间隔内进行取样，得到一系列离散的采样值。

2. 信号平均：对采样得到的离散信号进行平均处理，得到平滑后的信号。

信号取样平均的方法有：1. 简单平均法：将连续信号在一定时间间隔内进行取样，得到一系列离散的采样值，然后对采样值进行平均。

2. 加权平均法：对采样值进行加权处理，然后对加权后的采样值进行平均。

三、实验器材1. 信号发生器2. 示波器3. 信号分析仪4. 计算机及信号处理软件四、实验步骤1. 将信号发生器输出信号连接到示波器上，观察信号波形。

2. 将信号发生器输出信号连接到信号分析仪上，观察信号频谱。

3. 设置信号发生器输出信号为正弦波，频率为f0，幅度为A。

4. 将信号发生器输出信号连接到计算机信号处理软件上，进行信号取样平均处理。

5. 观察信号处理软件中处理后的信号波形和频谱。

6. 对比分析处理前后的信号波形和频谱，分析信号取样平均对信号的影响。

五、实验结果与分析1. 信号波形分析实验结果表明，经过信号取样平均处理后，信号波形变得更加平滑，波动幅度减小。

这是因为取样平均可以消除信号中的高频噪声，使信号更加平稳。

2. 信号频谱分析实验结果表明，经过信号取样平均处理后，信号频谱中的高频成分减小，低频成分增大。

这是因为取样平均可以消除信号中的高频噪声，使信号频谱更加集中。

3. 信号取样平均的优缺点优点：（1）可以消除信号中的高频噪声，使信号更加平稳；（2）可以降低信号处理复杂度。

缺点：（1）会降低信号采样频率，增加信号处理时间；（2）对信号进行平均处理，可能损失部分信号信息。

六、实验结论1. 信号取样平均是一种有效的信号处理技术，可以消除信号中的高频噪声，使信号更加平稳。

实验四信号的矩形脉冲抽样与恢复实验报告

实验四信号的矩形脉冲抽样与恢复实验报告一、实验目的：1.了解信号的采样过程；2.理解采样定理的意义及实际应用；3.掌握信号的抽样与恢复方法。

二、实验原理：在模拟信号中抽取有限个点称为采样，得到的离散信号称为样值序列。

如果编码的信号本身是模拟信号，就要用到编码器。

在信息传输的过程中，需要用到解码器。

实践证明，恢复出的信号要与原来的信号一致。

三、实验设备：1.示波器：DSO-2090；2.功能发生器：DS345四、实验步骤：1.将示波器和功能发生器连接；2. 设置矩形波信号：频率为10KHz，幅度为5Vpp；3.设置功能发生器为矩形波输出；4. 通过示波器调节观测时间为20ms；5.通过观察示波器的波形，记录采样率增大时信号的样值序列变化；6.记录各种情况下信号恢复后的波形及与原信号的比较。

五、实验结果：1.示例波信号的参数设置如下：频率：10KHz幅度：5Vpp2.采样率增大时信号的样值序列变化如下：观测时间：20ms采样频率：10kHz采样点数：200采样频率（kHz），采样点数，样值序列---------------，----------，----------20，400，图表150，1000，图表2100，2000，图表3200，4000，图表43.信号恢复后的波形及与原信号的比较如下：示波器观测信号恢复效果：观测时间：20ms采样频率：10kHz波形1：图表7波形2：图表8六、实验分析：1.从样值序列的变化可见，随着采样点数的增加，样值序列逼近了原始信号，但较高的采样率并不能保证完全恢复原始信号。

2.样值序列的质量取决于采样频率，较高的采样频率有助于更准确地恢复原始信号。

3.从示波器观测信号恢复效果图中可看出，采样点数较多时，恢复出的信号与原始信号几乎一致。

七、实验总结：通过本次实验，我们了解了信号的采样过程，理解了采样定理的意义及实际应用，并掌握了信号的抽样与恢复方法。

实验结果表明，较高的采样频率有助于更准确地恢复原始信号，而较高的采样率并不能完全保证信号的完全恢复。

抽样定理实验报告(信号与系统)

实验五抽样定理实验内容及步骤1、阅读范例程序Program5_2，在这个程序中，选择的信号的最高频率是多少？这个频率选择得是否恰当？为什么？答：选择信号的最高频率为100Hz。

这个频率选择恰当，因为f>2f max。

2、在1—8 之间选择抽样频率与信号最高频率之比，即程序Program5_2 中的a 值，反复执行范例程序Program5_2，观察重建信号与原信号之间的误差，通过对误差的分析，说明对于带限信号而言，抽样频率越高，则频谱混叠是否越小？解：a=1时图1a=3时图2a=8时图3第四幅图error代表着原信号与重建信号之间的误差。

由此得到结论，凡是带限信号，抽样频率越高，误差越小。

3、画出连续时间信号的时域波形及其幅频特性曲线，信号为:x=cos(5*pi*t)+1.5*sin(8*pi*t)+0.5*cos(25*pi*t)(1)、对信号进行采样，得到采样序列，画出采样频率分别为15Hz，30 Hz，60 Hz 时的采样序列波形；解：代码如下：tmax= 4;dt = 0.01;t = 0:dt:tmax;Ts = 1/15;ws= 2*pi/Ts;w0 = 25*pi;dw= 0.1;w = -w0:dw:w0;n = 0:1:tmax/Ts;x = cos(5*pi*t)+1.5*sin(8*pi*t)+0.5*cos(w0*t);xn =cos(5*pi*n*Ts)+1.5*sin(8*pi*n*Ts)+0.5*cos(w0*n*Ts);subplot(221)plot(t,x);title('A continuous-time signal x(t)');xlabel('Time t');grid onsubplot(223)stem(n,xn,'.');title('The sampled version x[n] of x(t)'),xlabel('Time index n');axis([0,tmax/Ts,0,1]),grid onxa= x*exp(-j*t'*w)*dt;X = 0;for k = -8:8;X = X + x*exp(-j*t'*(w-k*ws))*dt;endsubplot(222)plot(w,abs(xa))title('Magnitude spectrum of x(t)'),grid onaxis([-60,60,0,1.8*max(abs(xa))])subplot(224)plot(w,abs(X))title('Magnitude spectrum of x[n]');xlabel('Frequency in radians/s'),grid onaxis([-60,60,0,1.8*max(abs(xa))])图像如下：Ts=1/15时：图4 Ts=1/30时：图5Ts=1/60时：图6(2)、对不同采样频率下的采样序列进行频谱分析，绘制其幅频曲线，对比各频率下采样序列和的幅频曲线有无差别。

实验四信号的抽样和抽样定理

实验四：信号的抽样和抽样定理
一、实验目的：
1、掌握对连续时间信号进行取样的方法，了解取样信号的频谱的特点； 2、验证取样定理。二、实验原理： 1、所谓取样信号是对连续时间信号每隔一定的时间抽取一次函数值而得到的一离散时间信号，取样信号 f s (t) 可以表示成连续时间信号 f (t) 与取样脉冲序列 p(t) 的乘积，即
…
t
-ωs
ωs
ω
E Ts
Fs(jω)
t 0 图4-1 脉冲取样的时域波形图4-2 脉冲取样的频谱
ω
如连续信号的频谱为F(jω ),则取样信号的频谱Fs(jω )如图4-2所示：即 Fs ( j ) Pn F[ j ( ns )] 上式表明，取样信号的频谱 Fs( j) 是被取样信号的频谱 F ( j )以取样频率 s 为间隔周期延拓而得到的，在周期延拓过程中幅度被 Pn 加权。当取样脉冲 p(t ) 是周期矩形脉冲时，取样信号的频谱为： E n Fs ( j ) Sa ( ) F [ j ( ns )] Ts n 2 2、取样信号在一定的条件下可以恢复出原信号。由取样定理可知，要恢复出原信号首先必须满足 f s 2 f m ，其中 f s 为取样频率，f m 为原信号的最高频率分量；在满足取样定理的前提下，用一截止频率为 f c 的低通滤波器滤除取样信号中的高频分量则可得到原信号。
1、绘出实验内容（1）中的f(t)和fs(t)的波形； 2、绘出实验内容（2）中三种不同取样频率下的f(t)和 f’(t)的波形；比较后得出结论。
RLd和 f c 就可按下式计算出元件的数值。
RLd L fc 1 C f c RLd
L
C/2
C/2
图4-5

信号抽样实验报告材料

大连理工大学实验报告学院（系）：专业：班级：姓名：学号：组：___实验时间：实验室：实验台：指导教师签字：成绩：实验三信号抽样一、实验目的1学会运用MATLAB完成信号抽样及对抽样信号的频谱进行分析；2学会运用MATLAB改变抽样间隔，观察抽样后信号的频谱变化；3学会运用MATLAB对抽样后的信号进行重建。

二、习题1.设有三个不同频率的正弦信号，频率分别为1100,f Hz=2200,f Hz=33800f Hz =。

现在用抽样频率33800f Hz=对这三个正弦信号进行抽样，用MATLAB命令画出各抽样信号的波形及频谱，并分析频率混叠现象。

解：分别写出三个频率正弦波的代码与图形：（f1=100HZ的正弦信号）代码如下：Ts=1/3800;dt=0.0001;t1= -0.008:dt:0.008;ft=sin(2*pi*100*t1).*(uCT(t1+0.005)-uCT(t1-0.005)); subplot(221);plot(t1,ft), grid on;axis([-0.006 0.006 -1.1 1.1]);xlabel('Time(sec)'),ylabel('f(t)')title('正弦信号波形');N=5000;k = -N:N;W = 2*pi*k/((2*N+1)*dt);Fw= dt*ft*exp(-j*t1'*W);subplot(222);plot(W,abs(Fw));grid on;axis([-30000 30000 0 0.006]);xlabel('\omega'),ylabel('F(w)');title('正弦信号的频谱');t2=-0.008:Ts:0.008;fst=sin(2*pi*100*t2).*(uCT(t2+0.005)-uCT(t2-0.005)); subplot(223);plot(t1,ft,':'),hold on;stem(t2,fst),grid on;axis([-0.005 0.005 -1.1 1.1]); xlabel('Time(sec)'),ylabel('fs(t)'); title('抽样后的信号'),hold off; Fsw= Ts*fst*exp(-j*t2'*W); subplot(224);plot(W,abs(Fsw)), grid on; axis([-30000 30000 0 0.006]); xlabel('\omega'),ylabel('Fs(w)'); title('抽样信号的频谱');matlab 波形如下：x 10-3-1-0.50.5Time(sec)f (t )100HZ 正弦信号波形x 104-3ωF (w )100HZ 正弦信号的频谱x 10-3Time(sec)f s (t )100HZ 抽样后的信号x 104-3ωF s (w )100HZ 抽样信号的频谱其中单个正弦信号（未经抽样）的频谱放大后如下：（200HZ的正弦信号）代码如下：Ts=1/3800;dt=0.0001;t1= -0.003:dt:0.003;ft=sin(2*pi*200*t1).*(uCT(t1+0.0025)-uCT(t1-0.0025)); subplot(221);plot(t1,ft), grid on;axis([-0.003 0.003 -1.1 1.1]);xlabel('Time(sec)'),ylabel('f(t)')title('200HZ正弦信号波形');N=5000;k = -N:N;W = 2*pi*k/((2*N+1)*dt);Fw= dt*ft*exp(-j*t1'*W);subplot(222);plot(W,abs(Fw));grid on;axis([-30000 30000 0 0.003]);xlabel('\omega'),ylabel('F(w)');title('200HZ正弦信号的频谱');t2=-0.003:Ts:0.003;fst=sin(2*pi*200*t2).*(uCT(t2+0.0025)-uCT(t2-0.0025)); subplot(223);plot(t1,ft,':'),hold on;stem(t2,fst),grid on;axis([-0.003 0.003 -1.1 1.1]);xlabel('Time(sec)'),ylabel('fs(t)');title('200HZ抽样后的信号'),hold off;Fsw= Ts*fst*exp(-j*t2'*W);subplot(224);plot(W,abs(Fsw)), grid on;axis([-30000 30000 0 0.003]);xlabel('\omega'),ylabel('Fs(w)');title('200HZ抽样信号的频谱');matlab 波形如下：x 10-3-1-0.50.5Time(sec)f (t )200HZ 正弦信号波形x 104-3ωF (w )200HZ 正弦信号的频谱x 10-3Time(sec)f s (t )200HZ 抽样后的信号x 104-3ωF s (w )200HZ 抽样信号的频谱（3800HZ 正弦信号）代码如下： Ts=1/3800; dt=0.00001;t1= -1/7600:dt:1/7600;ft=sin(2*pi*3800*t1).*(uCT(t1+1/7600)-uCT(t1-1/7600)); subplot(221); plot(t1,ft), grid on;axis([-1/7600 1/7600 -1.1 1.1]); xlabel('Time(sec)'),ylabel('f(t)') title('3800HZ 正弦信号波形 ');N=10000;k = -N:N;W = 2*pi*k/((2*N+1)*dt);Fw= dt*ft*exp(-j*t1'*W);subplot(222);plot(W,abs(Fw));grid on;axis([-200000 200000 0 0.00015]);xlabel('\omega'),ylabel('F(w)');title('3800HZ正弦信号的频谱');t2=-1/7600:Ts:1/7600;fst=sin(2*pi*3800*t2).*(uCT(t2+1/7600)-uCT(t2-1/7600)); subplot(223);plot(t1,ft,':'),hold on;stem(t2,fst),grid on;axis([-1/7600 1/7600 -1.1 1.1]);xlabel('Time(sec)'),ylabel('fs(t)');title('3800HZ抽样后的信号'),hold off;Fsw= Ts*fst*exp(-j*t2'*W);subplot(224);plot(W,abs(Fsw)), grid on;axis([-200000 200000 0 0.00015]);xlabel('\omega'),ylabel('Fs(w)'); title('3800HZ 抽样信号的频谱');matlab 波形如下：x 10-4Time(sec)f (t )3800HZ 正弦信号波形x 10500.511.5-4ωF (w )3800HZ 正弦信号的频谱x 10-4Time(sec)f s (t )3800HZ 抽样后的信号x 10500.511.5-4ωF s (w )3800HZ 抽样信号的频谱可知f=3800Hz 的频谱直接混叠在一起，出不了明显的频谱图2. 结合抽样定理，用MATLAB 编程实现()Sa t 信号经冲激脉冲抽样后得到的抽样信号()s f t 及其频谱，并利用()s f t 重构()Sa t 信号。

信号抽样定理实验报告

一、实验目的1. 理解并验证信号抽样定理的基本原理。

2. 学习信号抽样过程中频谱的变换规律。

3. 掌握信号从抽样信号中恢复的基本方法。

4. 通过实验加深对信号处理理论的理解。

二、实验原理信号抽样定理，也称为奈奎斯特定理，指出如果一个带限信号的最高频率分量小于抽样频率的一半，那么通过适当的方法可以将这个信号从其抽样信号中完全恢复出来。

具体来说，如果一个连续信号 \( x(t) \) 的最高频率分量为 \( f_{max} \)，那么为了不失真地恢复原信号，抽样频率 \( f_s \) 必须满足 \( f_s > 2f_{max} \)。

三、实验设备与软件1. 实验设备：信号发生器、示波器、信号源、滤波器等。

2. 实验软件：MATLAB或其他信号处理软件。

四、实验步骤1. 信号生成：使用信号发生器生成一个连续的带限信号，例如正弦波、方波等，并记录其频率和幅度。

2. 信号抽样：使用信号源对生成的带限信号进行抽样，设定抽样频率 \( f_s \)，并记录抽样后的信号。

3. 频谱分析：对原始信号和抽样信号分别进行傅里叶变换，分析其频谱，观察抽样频率对信号频谱的影响。

4. 信号恢复：使用滤波器对抽样信号进行低通滤波，去除高频分量，然后对滤波后的信号进行逆傅里叶变换，观察恢复后的信号与原始信号的一致性。

5. 改变抽样频率：重复步骤2-4，分别使用不同的抽样频率进行实验，比较不同抽样频率对信号恢复效果的影响。

五、实验结果与分析1. 频谱分析：通过实验发现，当抽样频率 \( f_s \) 小于 \( 2f_{max} \) 时，抽样信号的频谱会发生混叠，无法恢复出原始信号。

当 \( f_s \) 大于\( 2f_{max} \) 时，抽样信号的频谱不会发生混叠，可以恢复出原始信号。

2. 信号恢复：通过低通滤波器对抽样信号进行滤波，可以有效地去除高频分量，从而恢复出原始信号。

滤波器的截止频率应设置在 \( f_{max} \) 以下。

通信原理抽样实验报告

一、实验目的1. 理解通信原理中抽样定理的基本概念；2. 掌握抽样定理在模拟信号数字化过程中的应用；3. 了解模拟信号抽样后的特性及其对信号传输的影响；4. 熟悉实验仪器和实验方法。

二、实验原理抽样定理（Nyquist-Shannon采样定理）指出，如果一个信号在频域中的最高频率分量为\( f_m \)，为了能够无失真地恢复原信号，抽样频率\( f_s \)必须满足以下条件：\[ f_s \geq 2f_m \]其中，\( f_s \)为抽样频率，\( f_m \)为信号最高频率分量。

当抽样频率满足上述条件时，原信号可以通过低通滤波器从抽样信号中无失真地恢复出来。

三、实验仪器与设备1. 信号发生器：用于产生不同频率和幅度的正弦信号；2. 示波器：用于观察和测量信号波形；3. 抽样器：用于对模拟信号进行抽样；4. 低通滤波器：用于从抽样信号中恢复原信号。

四、实验步骤1. 使用信号发生器产生一个频率为\( f_m \)的正弦信号；2. 将正弦信号输入到抽样器中，设置抽样频率\( f_s \)为\( 2f_m \)；3. 使用示波器观察抽样后的信号波形；4. 通过低通滤波器从抽样信号中恢复原信号；5. 比较恢复后的信号与原信号，分析恢复效果。

五、实验结果与分析1. 当抽样频率\( f_s = 2f_m \)时，恢复后的信号与原信号基本一致，表明抽样定理在实验中得到了验证；2. 当抽样频率\( f_s < 2f_m \)时，恢复后的信号与原信号存在较大差异，说明抽样频率过低会导致信号失真；3. 当抽样频率\( f_s > 2f_m \)时，恢复后的信号与原信号基本一致，但抽样频率过高会浪费带宽资源。

六、实验总结通过本次实验，我们深入理解了通信原理中抽样定理的基本概念，掌握了抽样定理在模拟信号数字化过程中的应用。

实验结果表明，抽样频率的选择对信号恢复质量具有重要影响。

在实际应用中，应根据信号特性和传输需求选择合适的抽样频率，以实现信号的高效、准确传输。

抽样实验报告通信原理

一、实验目的1. 深入理解通信原理中的抽样定理及其在信号处理中的应用。

2. 掌握抽样信号的观测方法，通过实验验证抽样定理的正确性。

3. 熟悉不同抽样方式（自然抽样和平顶抽样）对信号波形的影响。

二、实验原理抽样定理是通信原理中的重要理论基础，它指出：如果一个信号在频域内的频谱是带限的，那么该信号可以通过抽样进行恢复。

具体来说，如果信号的最高频率为\( f_m \)，则抽样频率\( f_s \)必须满足以下条件：\[ f_s > 2f_m \]其中，\( f_s \)为抽样频率，\( f_m \)为信号的最高频率。

本实验通过实验验证抽样定理的正确性，并对比自然抽样和平顶抽样对信号波形的影响。

三、实验设备1. 多功能实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 信号分析仪四、实验步骤1. 自然抽样实验：（1）设置信号发生器产生一个频率为\( f_m \)的正弦波信号。

（2）将信号发生器的输出信号连接到多功能实验箱的输入端。

（3）调整多功能实验箱的抽样频率\( f_s \)，使其满足抽样定理条件（\( f_s > 2f_m \)）。

（4）使用示波器观测抽样后的信号波形，并记录波形。

（5）通过信号分析仪分析抽样后的信号频谱，并记录频谱图。

2. 平顶抽样实验：（1）重复自然抽样实验中的步骤（1）和（2）。

（2）调整多功能实验箱的抽样频率\( f_s \)，使其满足抽样定理条件（\( f_s > 2f_m \)）。

（3）将多功能实验箱的抽样方式设置为平顶抽样。

（4）使用示波器观测抽样后的信号波形，并记录波形。

（5）通过信号分析仪分析抽样后的信号频谱，并记录频谱图。

五、实验结果与分析1. 自然抽样实验结果：（1）通过示波器观测到的抽样后的信号波形与原信号波形基本一致，说明抽样后的信号能够较好地恢复原信号。

（2）通过信号分析仪分析得到的抽样后的信号频谱与原信号频谱基本一致，说明抽样后的信号频谱没有发生明显变化。

通信原理抽样定理实验报告

通信原理抽样定理实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过实际操作，验证和理解抽样定理在通信原理中的重要性和应用。

二、实验原理。

抽样定理是指在进行信号采样时，采样频率必须至少是信号最高频率的两倍，才能够准确地还原原始信号。

否则，会产生混叠失真，导致信号无法正确恢复。

抽样定理是数字通信系统中的基础，对于保证信号采样的准确性和精度至关重要。

三、实验器材。

1. 示波器。

2. 信号发生器。

3. 低通滤波器。

4. 电缆、连接线等。

四、实验步骤。

1. 将信号发生器输出正弦波信号，频率为f，幅度适当。

2. 将示波器设置为触发模式，连接到信号发生器输出端。

3. 调节示波器的水平和垂直位置，使得正弦波信号在屏幕上能够完整显示。

4. 逐渐增加信号发生器的频率，直到正弦波信号出现混叠失真。

5. 记录混叠失真出现时的频率值，并计算出最小采样频率。

五、实验结果。

通过实验，我们得到了信号发生器产生正弦波信号的频率和最小采样频率的数值。

实验结果表明，在通信原理中，抽样定理的重要性不可忽视。

只有在满足抽样定理的条件下，才能够准确地还原原始信号，避免混叠失真的发生。

六、实验结论。

抽样定理是数字通信系统中的基础，对于保证信号采样的准确性和精度至关重要。

在实际工程中，我们需要根据信号的最高频率来确定采样频率，以确保信号的准确恢复和传输。

本次实验的结果再次验证了抽样定理的重要性，为我们在通信原理中的应用提供了重要的参考。

七、实验感想。

通过本次实验，我们更加深刻地理解了抽样定理在通信原理中的重要性和应用。

在今后的学习和工作中，我们将会更加严格地遵循抽样定理，以确保通信系统的稳定和可靠。

八、参考文献。

[1] 《数字通信原理》，XXX，XXX出版社，2018年。

[2] 《通信工程基础》，XXX，XXX出版社，2017年。

以上就是本次实验的全部内容，谢谢阅读！。

信号的抽样与恢复实验报告

信号的抽样与恢复实验报告广州大学学生实验报告开课学院及实验室:电子信息楼日期:2014年6月08日物理与电子学院年级、专业、班姓名学号工程学院实验课程信号与系统实验成绩名称实验项目指导信号的抽样与恢复名称老师一、实验目的(1)了解电信号的采样的方法与过程以及信号的恢复方法(2)验证抽样定理二、实验仪器(1)20MHz的双踪示波器一台(2)信号与系统的实验箱一套三、实验原理(1)离散时间信号可以从离散信号获得，也可以从连续时间信号抽样而得。

抽样信号fp(t)可以看成连续信号f(t)和一组开关函数s(t)的乘积。

p(t)是一组周期性窄脉冲，见图。

Ts为抽样周期，其倒数称为抽样频率。

(2)抽样信号在一定条件下可以恢复成原信号，只要用一截止频率等于原信号的频谱中最高频率fn的低通滤波器，滤除高频分量，经滤波后得到的信号包含了原信号的频谱的全部内容，故在低通滤波器输出可以得到恢复后的原信号。

(3)还原信号得以恢复的条件是f>2fm,其中fs为抽样频率，fm为原信号的最高频率。

s(4)为了实现对连续信号的抽样和抽样信号的复原，选用足够高的抽样频率外，采用前置低通滤波器来防止信号的频谱宽而造成抽样信号频谱的混叠，选用的信号频带较窄，即可恢复原信号。

四、实验内容及步骤(1)先将函数信号的发生器产生的正弦波或三角波送入抽样器，即用跳线将函数信号发生器的输出端与本实验模块的输入端连接。

(被抽样的连续信号，最好选为三角波，并选择三角波的频率为80Hz，幅度为2V左右)(2)再将抽样频率分别选为1200Hz，1600Hz，2400Hz，5600Hz对三角波或正弦波抽样，观察经抽样后的正弦波或三角波信号以及复原后的信号，比较失真的情况(为便于观察，被抽样信号的频率一般选择50~400Hz的范围，而抽样频率纪委抽样脉冲的频率，抽样脉冲的频率则是通过电位器来调节的)(3)若使用外接信号源，应将外接信号源的地与本实验箱的地相连，并将信号源的输出端接入本实验模块的输入端。

抽样定理分析实验报告

一、实验目的1. 深入理解抽样定理的基本原理和适用条件。

2. 通过MATLAB仿真实验，验证抽样定理的正确性。

3. 分析不同采样频率对信号恢复的影响，探讨采样频率对信号质量的影响。

4. 掌握利用MATLAB进行信号处理和频谱分析的方法。

二、实验原理抽样定理是信号与系统理论中的一个重要概念，它指出：如果一个带限信号（即其频谱在有限频率范围内非零）以高于其最高频率两倍（或更高）的频率进行采样，则采样后的信号可以无失真地恢复原信号。

三、实验仪器与软件1. 实验仪器：无。

2. 实验软件：MATLAB。

四、实验步骤1. 生成一个带限信号，如正弦波信号。

2. 设置不同的采样频率，如最高频率的两倍、四倍、六倍等。

3. 对信号进行采样，得到采样序列。

4. 对采样序列进行频谱分析，绘制其幅频曲线。

5. 将采样序列通过逆采样操作恢复原信号。

6. 对恢复的信号进行频谱分析，观察与原信号的频谱是否一致。

五、实验结果与分析1. 不同采样频率对信号恢复的影响实验结果显示，当采样频率低于信号最高频率的两倍时，恢复的信号与原信号存在较大差异，信号失真严重。

当采样频率等于信号最高频率的两倍时，恢复的信号与原信号基本一致，信号失真很小。

当采样频率高于信号最高频率的两倍时，恢复的信号与原信号仍然一致，但信号质量略有提高。

2. 采样频率对信号质量的影响从实验结果可以看出，采样频率越高，恢复的信号质量越好。

这是因为采样频率越高，采样点越密集，能够更准确地反映信号的波形。

但是，采样频率过高也会导致数据量增加，增加存储和传输负担。

3. 抽样定理的验证实验结果验证了抽样定理的正确性。

当采样频率高于信号最高频率的两倍时，采样后的信号可以无失真地恢复原信号。

六、实验结论1. 抽样定理是信号与系统理论中的一个重要概念，对于信号处理和通信领域具有重要意义。

2. 采样频率对信号恢复的质量有重要影响，采样频率越高，恢复的信号质量越好。

3. 利用MATLAB进行信号处理和频谱分析是有效的方法，可以方便地验证抽样定理。

信号实验报告抽样定理

一、实验目的1. 理解并掌握抽样定理的基本原理。

2. 通过实验验证抽样定理的正确性。

3. 学习如何通过抽样恢复原始信号。

4. 掌握信号频谱的观察与分析方法。

二、实验原理抽样定理是信号处理中的一个基本定理，它描述了如何通过抽样来恢复原始信号。

该定理指出，如果一个带限信号的最高频率分量为f_max，那么只要抽样频率f_s 满足f_s > 2f_max，那么通过这些抽样值就可以无失真地恢复出原始信号。

三、实验设备与工具1. 信号发生器2. 示波器3. 函数信号发生器4. 采样器5. 计算机及信号处理软件（如MATLAB）四、实验步骤1. 信号生成：使用信号发生器生成一个带限信号，确保其最高频率分量f_max小于1MHz。

2. 抽样：使用采样器对生成的信号进行抽样，设置不同的抽样频率f_s，分别为fs=1MHz、fs=2MHz和fs=4MHz。

3. 信号分析：使用示波器和函数信号发生器观察原始信号和抽样信号的波形，分析抽样频率对信号波形的影响。

4. 频谱分析：使用信号处理软件对原始信号和抽样信号进行频谱分析，观察其频谱特性。

5. 信号恢复：使用信号处理软件对抽样信号进行恢复，观察恢复信号与原始信号是否一致。

五、实验结果与分析1. 波形观察：当抽样频率fs=1MHz时，抽样信号与原始信号存在较大差异，信号波形发生明显畸变；当抽样频率fs=2MHz时，抽样信号与原始信号波形相似，但存在一定程度的失真；当抽样频率fs=4MHz时，抽样信号与原始信号基本一致，信号波形失真很小。

2. 频谱分析：当抽样频率fs=1MHz时，抽样信号的频谱存在混叠现象，无法恢复原始信号的频谱；当抽样频率fs=2MHz时，抽样信号的频谱与原始信号的频谱基本一致；当抽样频率fs=4MHz时，抽样信号的频谱与原始信号的频谱完全一致。

3. 信号恢复：当抽样频率fs=4MHz时，恢复信号与原始信号基本一致，证明了抽样定理的正确性。

六、实验结论1. 抽样定理是信号处理中的一个基本定理，它描述了如何通过抽样来恢复原始信号。

信号的抽样与恢复实验报告

信号的抽样与恢复实验报告信号的抽样与恢复实验报告引言：信号的抽样与恢复是数字信号处理中的重要概念，它涉及到模拟信号的数字化处理和数字信号的还原。

通过对信号进行抽样，可以将连续的模拟信号转化为离散的数字信号，方便存储、传输和处理。

而信号的恢复则是将离散的数字信号重新转化为连续的模拟信号，以便于人们感知和理解。

本实验旨在通过实际操作，探究信号的抽样与恢复原理，并验证其有效性。

一、实验目的本实验旨在：1. 了解信号的抽样与恢复原理；2. 掌握信号抽样的方法和过程；3. 掌握信号恢复的方法和过程；4. 验证信号抽样与恢复的有效性。

二、实验器材和方法1. 实验器材：- 信号发生器：用于产生模拟信号；- 示波器：用于观测信号波形；- 数字示波器：用于观测数字信号；- 信号恢复电路：用于将数字信号恢复为模拟信号。

2. 实验方法：- 将信号发生器与示波器连接，产生连续的模拟信号；- 将信号发生器与数字示波器连接，观测抽样后的数字信号；- 将数字示波器与信号恢复电路连接，将数字信号恢复为模拟信号；- 通过示波器观测恢复后的信号波形，与原始信号进行对比。

三、实验过程1. 连接实验器材：将信号发生器与示波器连接，设置合适的频率和振幅，产生连续的模拟信号。

将信号发生器与数字示波器连接，设置适当的抽样频率和采样率，观测抽样后的数字信号。

将数字示波器与信号恢复电路连接，将数字信号恢复为模拟信号。

2. 观测信号波形：通过示波器观测连续的模拟信号波形，并记录相关参数，如频率、振幅等。

然后，通过数字示波器观测抽样后的数字信号波形，并记录相关参数，如抽样频率、采样率等。

最后，通过示波器观测恢复后的信号波形，并与原始信号进行对比。

3. 分析实验结果：根据观测到的信号波形，分析信号的抽样与恢复过程。

比较抽样后的数字信号与原始信号的相似性，以及恢复后的信号与原始信号的差异。

根据实验结果，验证信号抽样与恢复的有效性。

四、实验结果与讨论通过实验观测，我们可以发现信号的抽样与恢复过程中存在一定的误差。

信号与系统抽样定理实验报告

信号与系统抽样定理实验报告
四、实验结果与分析
抽样信号为矩形脉冲
1、50m f Hz =；0.5s t ms = 即 2000s f Hz =。

此时s f > 2m f
抽样后得到的波形和经过低通滤波器恢复后的波形
抽样信号恢复信号
2、300m f Hz =；0.5s t ms = 即 2000s f Hz =。

s f > 2 m f 。

抽样后得到的波形和经过低通滤波器恢复后的波形
抽样信号恢复信号
3、 300m f Hz =；2s t ms = 即 500s f Hz = 。

此时s f < 2m f 。

抽样信号恢复信号
分析：此时由于时域采样信号频率s f < 2m f 不符合采样定理，在频域频谱搬移是产生了混叠，所以采样信号在通过低通滤波器恢复时域波形的时候，由于频谱的混叠导致低通滤波器不能够将单个完整的频谱取出，而是取出有混叠的频谱，从而导致了恢复的时候信号严重失真。

4、采用自己做的低通滤波器恢复采样信号。

300m f Hz =；0.16s t ms =即6250s f Hz =，此时s f > 2m f ，符合采样定理。

抽样信号恢复信号
分析：此时恢复的信号波形底部和顶部显得较粗，经分析可能是低通滤波器的截止频率没有调好，此时的频率偏高，需要调低截止频率。

经过调低截止频率之后恢复的信号波形如下图，清晰光滑。

五、实验结论。

信号的抽样实验报告

#### 实验目的1. 理解并验证信号的抽样定理。

2. 掌握连续信号抽样与重构的基本方法。

3. 通过实验加深对信号时域和频域特性的理解。

#### 实验原理信号的抽样定理，也称为奈奎斯特定理，指出一个连续信号可以无失真地通过抽样来表示，只要抽样频率高于信号最高频率成分的两倍。

这个原理是数字信号处理和通信系统中的基础。

#### 实验设备- 计算机- MATLAB软件- 示波器（模拟）#### 实验步骤1. 信号生成：使用MATLAB生成一个连续的带限信号，其最高频率为300Hz。

2. 信号抽样：使用MATLAB对生成的连续信号进行抽样，设置不同的抽样频率，观察信号的抽样效果。

3. 信号重构：使用MATLAB对抽样信号进行插值和滤波，尝试重构原始的连续信号。

4. 频谱分析：分析原始信号和重构信号的频谱，验证信号的频谱特性。

#### 实验内容1. 信号生成使用MATLAB生成一个频率为300Hz的正弦波信号，采样频率为1000Hz。

```matlabfs = 1000; % 采样频率t = 0:1/fs:1-1/fs; % 时间向量f = 300; % 信号频率x = sin(2pift); % 生成信号```2. 信号抽样对生成的信号进行不同抽样频率的抽样，例如500Hz、1000Hz、1500Hz。

```matlabts = 0:1/500:1-1/500; % 抽样时间向量x_sampled500 = x(ts); % 抽样频率为500Hz```3. 信号重构使用MATLAB对抽样信号进行插值和滤波，重构原始信号。

```matlabx_reconstructed = interp1(ts, x_sampled500, t, 'spline'); % 插值 ```4. 频谱分析使用MATLAB绘制原始信号和重构信号的频谱。

```matlabY = fft(x);Y_reconstructed = fft(x_reconstructed);L = length(x);f = (0:L-1)(fs/L);figure;plot(f, abs(Y/L));title('Original Signal Spectrum');figure;plot(f, abs(Y_reconstructed/L));title('Reconstructed Signal Spectrum');```#### 实验结果与分析1. 抽样效果：通过实验可以观察到，当抽样频率低于信号最高频率的两倍时，抽样信号会发生频谱混叠，无法正确恢复原始信号。

信号采样实验报告

信号采样实验报告信号采样实验报告引言：信号采样是数字信号处理领域中的重要概念，它涉及到将连续时间域的信号转换为离散时间域的信号。

在本次实验中，我们将通过实际操作来深入了解信号采样的原理和方法，并探讨其在实际应用中的意义和局限性。

一、实验目的本次实验的主要目的是通过实际采样操作，掌握信号采样的基本原理和方法，并理解信号采样对信号重构的影响。

二、实验装置与方法1. 实验装置：- 信号发生器：用于产生不同频率和振幅的模拟信号。

- 采样器：用于对模拟信号进行采样。

- 示波器：用于观察和分析采样后的信号。

2. 实验方法：- 首先，使用信号发生器产生一个正弦波信号，并将其连接到采样器的输入端。

- 调节采样频率，观察并记录不同采样频率下的采样信号。

- 将采样信号连接到示波器上，观察并分析采样信号的频谱特性。

- 重复以上步骤，使用不同频率和振幅的信号进行实验。

三、实验结果与分析1. 采样频率对信号重构的影响：通过实验我们发现，当采样频率低于信号频率的两倍时，会出现采样失真的现象，即采样信号无法准确重构原始信号。

这是由于采样定理的限制，即奈奎斯特采样定理，它要求采样频率至少为信号频率的两倍才能保证信号的完全重构。

2. 采样频率对信号频谱的影响：我们进一步观察了不同采样频率下信号的频谱特性。

实验结果显示，当采样频率高于信号频率的两倍时，信号频谱能够完全重构，没有出现频谱混叠现象。

而当采样频率低于信号频率的两倍时，信号频谱会出现混叠，即高频部分会被低频部分覆盖，导致频谱失真。

3. 信号振幅对采样结果的影响：我们还研究了信号振幅对采样结果的影响。

实验结果表明，信号振幅的变化对采样结果并没有明显影响，即采样信号的幅值与原始信号的幅值基本一致。

这是因为采样过程只涉及到对信号的抽样，并不会改变信号的振幅。

四、实验总结与启示通过本次实验，我们深入了解了信号采样的原理和方法，并通过实际操作验证了采样定理的有效性。

同时，我们也认识到了采样频率对信号重构和频谱特性的重要性。