通信原理实验二 抽样定理实验(PAM)
抽样定理和PAM
河南工学院《通信原理》课程实验报告系部：电子通信工程系班级：通技142 姓名：吴志强学号： 140413229实验抽样定理和脉冲调幅实验一、实验目的1)验证抽样定理；2)观察了解PAM信号形成过程，平顶展宽解调过程。
3)了解时分多路系统中的路际串话现象。
二、基本原理利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为“抽样”，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。
并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原信号。
下图示意地画出了传输一路语音信号的PCM系统。
从图中可以看出要实现对语音的PCM编码，首先就要对语音信号进行抽样，然后才能进行量化和编码。
因此，抽样过程是语音信号数字化的重要环节，也是一切模拟信号数字化的重要环节。
单路PCM系统示意图1、抽样定理一个频带受限信号m(t)如果它的最高频率为fH(即m(t)的频谱中没有fH 以上的分量)，可以唯一地由频率等于或大于2fH 的样值序列所决定。
对于一个最高频率为3400Hz 的语音信号m(t)，可以用频率大于或等于6800Hz 的样值序列来表示。
抽样频率fs 和语音信号m(t)的频谱如图所示。
由频谱可知，用截止频率为fH 的理想低通滤波器可以无失真地恢复原始信号m(t)，fHMf语音信号的频谱fHMff s 2f sfHf s +f Hf s +2理想低通滤波器语言信号的抽样频谱和抽样信号的频谱实际上，考虑到低通滤波器特性不可能理想，对最高频率为3400Hz 的语音信号，通常采用8KHz 抽样频率，这样可以留出1200Hz 的防卫带，见下图。
如果fs ＜2fH ，就会出现频谱混迭的现象，如图所示。
0fHMff s 2f sfHf s +f Hf s +2一般低通滤波器留出防卫带的语音信号的抽样频谱fHMff s 2f sf H f s +f Hf s +2fs ＜2fH 时语音信号的抽样频谱实验原理图：音频信号抽样门低通滤波抽样脉冲抽样定理实验方框图多路脉冲调幅(PAM 信号的形成和解调)音频信号1音频信号2分路抽样1分路抽样2分路3分路2相加信道分路选通1展宽低通分路2'多路脉冲调幅实验框图分路抽样电路的作用：将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验
电子信息工程学系实验报告课程名称：通信原理 实验项目名称：抽样定理和脉冲调幅（PAM ）实验 实验时间：班级：通信091 姓名：Jxairy 学号：910705131实 验 目 的:1)验证抽样定理； 2)观察了解PAM 信号形成过程，平顶展宽解调过程。
实 验 环 境 与 仪 器: 1)抽样定理和脉冲调幅（PAM ）实验模块 2)数字频率计 8110A 3) 低频信号发生器XFD7 4) 直流稳压电源 JWY -30-4 5) 双踪同步示波器 SR8 6) 毫伏表 GB9 实 验 原 理:利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为“抽样”，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM ）信号。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。
并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原信号。
图02-01示意地画出了传输一路语音信号的PCM 系统。
从图中可以看出要实现对语音的PCM 编码，首先就要对语音信号进行抽样，然后才能进行量化和编码。
因此，抽样过程是语音信号数字化的重要环节，也是一切模拟信号数字化的重要环节。
图02-01 单路PCM 系统示意图1. 抽样定理：一个频带受限信号m(t)如果它的最高频率为f H （即m(t)的频谱中没有f H 以上的分量），可以唯一地由频率等于或大于2f H 的样值序列所决定。
图02-02 抽样定理实验方框图2.脉冲幅度调制（PAM）：是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种的调制方式。
若脉冲载波是冲激脉冲序列，则按抽样定理进行抽样得到的信号m()t就是一个PAM信号。
sPAM信号在时间上是离散的，但在幅度上却是连续的。
而在PCM系统里，PAM信号只有在被量化和编码后才有传输的可能。
本实验仅提供一个PAM系统的简单模式。
图02-03 多路脉冲调幅实验框图实验内容及过程:(一)、抽样和分路脉冲的形成用示波器和频率计观察并核对各脉冲信号的频率、波形及脉冲宽度，并记录相应的波形。
通信原理实验报告
通信原理实验报告学号：姓名：2012年12月25日实验1抽样定理与PAM通信系统实验一、实验内容样脉冲通过开关J601来选择。
可在TP62处很方便地观测到脉冲频率变化情况和输出的脉冲波形。
2、PAM解调与滤波电路该电路即为前面介绍的话路终端接收滤波电路，解调滤波电路由集成运放电路TL084组成。
即一个二阶有源低通滤波器，其截止频率设计在3.4KHz左右，因为该滤波器有着解调的作用，因此它的质量好坏直接影响着系统的工作状态。
三、实验步骤及注意事项1、脉冲幅度调制实验步骤用示波器在TP61处观察，以该点信号输出幅度不失真时为好，如有削顶失真则减小外加信号源的输出幅度或调节W03。
在TP62处观察其抽样时钟信号。
2、PAM通信系统实验步骤分别将J601的第1排、第2排和第3排相连，即改变抽样频率f s，使f c=2f s、f c＞2f s、f c＜2f s，在TP63、TP64处用示波器观测系统输出波形，以判断和验证抽样定理在系统中的正确性，同时做详细记录和绘图。
四、测量点说明TP61：若外加信号幅度过大，则该点信号波形被限幅电路限幅成方波了，因此信号波形幅度尽量小一些。
方法是：减小外加信号幅度或调节通信话路终端发送放大电路中的电位器W03。
TP62：抽样时钟输出，有三种抽样时钟：等于8KHz抽样脉冲、大于8KHz抽样脉冲、小于8KHz抽样脉冲。
由J601的选择决定。
TP63：抽样信号输出。
TP64：收端PAM解调信号输出。
六、实验报告要求绘出三种抽样时钟情况下测得各点的波形、频率，对所测波形做简要分析说明。
各点波形如下：TP61抽样频率：4kHzTP62TP63 TP64抽样频率：8kHzTP62TP63 TP64抽样频率：16kHzTP62TP63 TP64说明：在不同的抽样频率下，可以看见波形的失真程度不同，由抽样频率大于等于２倍的信号最高频率，可以验证，抽样频率在满足条件的基础上，越大，失真程度越小。
通原实验2-PAM实验
实验准备：
1 电路测试框图如图示 在框图中标明各单元电路名称 自 然 示波器CH1 抽 样 PAM 正弦波：f=1KHz/2Vp-p 信 J005和J006(地) 号 产 1.TP701，信号波形、幅度与频谱。 2.TP504信号波形、频率与占空比。 示波器CH2 生 测试数 与 3.TP703信号波形注意标明PAM信号的脉冲点数。 据观察 4、分别改变输入信号频率为2KHZ、500HZ，观察 测 与记录 并记录PAM信号，注意标明PAM信号的脉冲点数。 量 说明输入信号的抽样点数与抽样脉冲信号的关系。
2、脉冲调幅与解调系统组成
脉冲调幅（PAM）系统的电路组成框图如下：
PAM信号
话音输入 0-6000Hz 300-3400Hz
输入信号
语音 限带器
PAM调制器
抽样脉冲 f≥2fH
低 通 滤 波 器
解
调
器
抽样脉冲 产生器
调制器
脉冲调幅系统的功能是完成对模拟信号的抽样处 理，即产生脉冲调幅信号及不失真的恢复原信号。 该系统必须具备：模拟信号处理电路、抽样脉冲 产生器、抽样门电路和低通滤波器电路等单元。
还原信号
脉冲调幅与解调系统各单元电路构成与性能要求 ： 1）语音限带器
一般用运算放大器和阻容器件组成一个两级二阶巴特沃斯有 源低通滤波器,技术标准为：3dB带宽截止频率为3400Hz，用于 限制最高的信号频率，确保模/数变换性能，提高通信质量。
2）抽样脉冲产生器
抽样脉冲一般用振荡器产生，基本技术要求是： 电平要求：高电平 > 2.4V 低电平 < 0.5V 频率：8kHz 脉冲周期：125µs
实验现场操作规程
请注意人身安全和仪器设备的安全！！！
实验2 抽样定理及其应用实验
实验2 抽样定理及其应用实验一、实验目的1．通过对模拟信号抽样的实验,加深对抽样定理的理解；2．通过PAM 调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点；3．学习PAM 调制硬件实现电路，掌握调整测试方法。
二、实验仪器1．PAM 脉冲调幅模块，位号：H （实物图片如下）2．时钟与基带数据发生模块，位号：G3．20M 双踪示波器1台4．频率计1台5．小平口螺丝刀1只6．信号连接线3根三、实验原理抽样定理告诉我们：如果对某一带宽有限的时间连续信号（模拟信号）进行抽样，且抽样速率达到一定数值时，那么根据这些抽样值就能准确地还原原信号。
这就是说，若要传输模拟信号，不一定要传输模拟信号本身，可以只传输按抽样定理得到的抽样值。
通常，按照基带信号改变脉冲参量（幅度、宽度和位置）的不同，把脉冲调制分为脉幅调制（PAM ）、脉宽调制（PDM ）和脉位调制（PPM ）。
虽然这三种信号在时间上都是离散的，但受调参量是连续的，因此也都属于模拟调制。
抽样定理实验电路框图，如图1-1所示。
图1-1 抽样的实验过程结构示意图本实验中需要用到以下5个功能模块。
1．DDS 信号源：它提供正弦波等信号，并经过连线送到“PAM 脉冲调幅模块”，作为脉冲幅度调制器的调制信号。
2．抽样脉冲形成电路模块：它提供有限高度，不同宽度和频率的的抽样脉冲序列，并经过连线送到“PAM 脉冲调幅模块”， 作为脉冲幅度调制器的抽样脉冲。
3．PAM 脉冲调幅模块：它采用模拟开关CD4066实现脉冲幅度调制。
抽样脉冲序列为高电平时，模拟开关导通，有调制信号输出；抽样脉冲序列为低电平，模拟开关断开，无信号输DDS信号源抽样脉冲形成电路 信道模拟 信号恢复 滤波器开关抽样器 32P01 32TP01 32P02 32P03 P154SW02控制 P09P14 P03 32W01出。
因此，本模块实现的是自然抽样。
4．接收滤波器与功放模块：接收滤波器低通带宽有2.6KHZ和5KHZ两种，分别由开关K601上位和中位控制，接收滤波器的作用是恢复原调制信号。
(整理)通信原理实验二
电子信息工程系实验报告课程名称：现代通信原理与技术实验项目名称：抽样定理和脉冲调幅（PAM ）实验 实验时间：班级：通信092 姓名： 陈萍萍 学号：一、实 验 目 的:1. 验证抽样定理；2. 观察了解PAM 信号形成过程，平顶展宽解调过程。
二、实验仪器1. 抽样定理和脉冲调幅（PAM ）实验模块2. 数字频率计 8110A3. 低频信号发生器 XFD74. 直流稳压电源 JWY-30-45. 双踪同步示波器 SR86. 毫伏表 GB9三、实 验 原 理:概述在通信技术中为了获取最大的经济效益，就必须充分利用信道的传输能力，扩大通信容量。
因此，采取多路化制式是极为重要的通信手段。
最常用的多路复用体制是频分多路复用（FDM ）通信系统和时分多路复用（TDM ）通信系统。
频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制，把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上，在同一信道上传输，而时分多路系统中则是利用不同时序的脉冲对基带信号进行抽样，把抽样后的脉冲信号按时序排列起来，在同一信道中传输。
利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为“抽样”，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM ）信号。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。
并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原信号。
抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。
数字通信系统是以此定理作为理论基础的。
在工作设备中，抽样过程是模拟信号数字化的第一步。
抽样性能的优劣关系到整个系统的性能指标。
作为例子，图2-1示意地画出了传输一路语音信号的PCM 系统。
从图中可以看出要实现对语音的PCM 编码，首先就要对语音信号进行抽样，然后才能进行量化和编码。
因此，抽样过程是语音信号数字化的重要环节，也是一切模拟信号数字化的重要环节。
图2-1 单路PCM 系统示意图 1. 抽样定理抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)如果它的最高频率为f H （即m(t)的频谱中没有f H 以上的分量），可以唯一地由频率等于或大于2f H 的样值序列所决定。
通信报告PAM实验
通信原理实验报告--PAM实验101180009陈惠娟一、实验目的1、验证抽样定理；2、观察PAM信号形成的过程；3、了解混迭效应产生的原因；4、学习中频抽样的基本方法；二、实验仪器1、JH5001(Ⅲ)通信原理基础实验一台2、双踪示波器一台3、函数信号发生器一台三、实验原理利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。
抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)，如果它的最高频率为f h，则可以唯一地由频率等于或大于2f h的样值序列所决定。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。
并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原始信号。
实际上，设计实现的滤波器特性不可能是理想的，对限制最高频率为3400Hz的语音信号，通常采用8KHz抽样频率。
这样可以留出一定的防卫带（1200Hz）。
当抽样频率f s低于2倍语音信号的最高频率f h，就会出现频谱混迭现象，产生混迭噪声，影响恢复出的话音质量。
本次实验采用标准的8KHz抽样频率，并用函数信号发生器产生一个信号，通过改变函数信号发生器的频率，观察抽样序列和重建信号，检验抽样定理的正确性。
图6 抽样定理实验电路组成框图上图为抽样定理实验电路组成框图，低通滤波器为3dB带宽为3400Hz的滤波器，用于限制最高的信号频率，信号通过跟随器缓冲送到模拟开关。
通过抽样时钟完成对信号的抽样，形成抽样序列信号，再通过运放输出。
接着继续通过3dB带宽为3400Hz的低通滤波器，恢复原始信号。
跳线开关K702用于选择输入滤波器，当K702设置在滤波位置时（左端），送入到抽样电路的信号经过3400Hz的低通滤波器；当K702设置在直通位置时（右端），实验中所有信号都不经过抗混迭滤波器直接送到抽样电路，其目的是为了观测混迭现象。
四、实验内容1、自然抽样脉冲序列测量（1）实验步骤将复接解复接模块中的KB04设置在右端（自然抽样状态）；将ADPCM模块的输入信号选择开关K501设置在右端以输入测试信号。
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验
实验二：抽样定理和脉冲调幅（PAM）实验一、实验目的通过本实验，学生应达到以下要求：1、观察并了解PAM信号形成、平顶展宽、解调和滤波等过程；2、验证并理解抽样定理，掌握对频谱混叠现象的分析方法；3、观察时分多路系统中非理想信道之间的路际串话现象，分析并掌握其形成原因。
二、实验内容本实验课完成以下实验内容：采用专用集成抽样保持开关完成对输入信号的抽样；多种抽样时隙的产生；采用低通滤波器完成对PAM信号的解调；测试出入信号频率与抽样频率之间的关系，观察频谱混叠现象，验证抽样定理；多路脉冲条幅（PAM）；观察并测试时分多路PAM信号和高频串话。
三、实验原理在通信技术中为了获取最大的经济效益，就必须充分利用信道的传输能力，扩大通信容量。
因此，采取多路化制式是极为重要的通信手段。
最常用的多路复用体制是频分多路复用( FDM) 通信系统和时分多路复用( TDM) 通信系统。
频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制，把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上，在同一信道上传输。
利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号好称为脉冲调幅信号。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。
抽样定理：fs>2fh,才能从抽样信号中可以无失真的恢复出原信号。
抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。
数字通信系统是以此定理作为理论基础的。
在工作设备中，抽样过程是模拟信号数字化的第一步。
抽样性能的优劣关系到整个系统的性能指标。
抽样量化编码信道解码滤波收定时发定时PAM语音信号语音信号PAM图2-1 单路PCM系统示意图作为例子，图2-1示意地画出了传输一路语音信号的PCM系统。
从图中可以看出要实现对语音的PCM编码，首先就要对语音信号进行抽样，然后才能进行量化和编码。
因此，抽样过程是语音信号数字化的重要环节，也是一切模拟信号数字化的重要环节。
为了让实验者形象地观察抽样过程，加深对抽样定理的理解，本实验提供了一种典型的抽样电路。
抽样定理与PAM调制解调实验
脉幅调制(PAM)是数字通信系统最为常用的调制方式之一，脉冲振幅调制，即是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种调制方式。
如果脉冲载波是由脉冲激脉冲组成的，根据抽样定理，就可以把信号复原，就是脉冲振幅调制的原理。
通过本实验，我对抽样定理和PAM调制解调有更深的了解。
抽样定理与PAM调制解调实验工科实验报告2009-12-14 23:22:16 阅读292 评论0 字号：大中小订阅一、实验目的1、通过对模拟信号抽样的实验，加深对抽样定理的理解。
2、通过PAM调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点。
3、通过对电路组成、波形和所测数据的分析，了解PAM调制方式的优缺点。
二、实验电路的工作原理与分析取样也称抽样、采样，是把时间连续的模拟信号变换为时间离散信号的过程。
抽样定理是指：一个频带限制在（0，fH）内的时间连续信号m(t)，如果以T≤1/2fH秒的间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。
根据取样脉冲的特性，取样分为理想取样、自然取样（亦称曲顶取样）、瞬时取样（亦称平顶取样）；根据被取样信号的性质，取样又分为低通取样和带通取样。
虽然取样种类很多，但是间隔一定时间，取样连续信号的样值，把信号从时间上离散，这是各种取样共同的作用，取样是模拟信号数字化及时分多路的理论基础。
抽样定理和脉冲幅度调制系统框图如（教材）图3－1所示，实验原理图如（教材）图3－2所示，由输入电路、高速电子开关电路、脉冲发生电路、解调滤波电路、功放输出电路等五部分组成。
取样电路是用4066模拟门电路实现。
当取样脉冲为高电位时，取出信号样值；当取样脉冲为低电平时，输出电压为0，这样便完成了取样。
本电路属于低通信号的自然取样根据取样定理，取样后的信号还原为原信号要通过理想低通滤波器，本滤波电路系统用有源低通滤波器代替理想低通滤波器完成还原。
数据测量当SP302接入抽样时钟信号为16KHZ抽样时钟方波信号SP108时测量点波形峰峰值(V)频率(KHZ)TP301图11.442．00TP302 3.6416.65TP301图21.44 1.988TP3030.820 1.999TP303图30.840 1.999TP304 3.12 2.002图1图2图3当SP302接入抽样时钟信号为8KHZ抽样时钟方波信号SP109时测量点波形峰峰值(V)频率(KHZ)TP301图41.44 1.953TP302 3.608.064TP301图51.42 2.000TP3030.840 2.012TP303图60.840 2.014TP304 3.16 2.000图4图5图6当SP302接入抽样时钟信号为4KHZ抽样时钟方波信号SP110时测量点波形峰峰值(V)频率(KHZ)TP301图71.44 1.986TP302 3.60 3.968TP301图81.44 1.985TP3030.664 2.005TP303图90.672 2.000TP304 1.84 1.969图7图8图9（二）音乐信号源的PAM调制解调实验将SP302分别接入不同的抽样时钟信号频率（SP108-SP112）可以发现音乐信号的质量随着频率的降低越来越差。
抽样定理跟脉冲调幅（PAM）实验
抽样定理跟脉冲调幅（PAM）实验实验⼀常⽤信号的分类与观察⼀、实验⽬的1、观察常⽤信号的波形特点及其产⽣⽅法；2、学会使⽤⽰波器对常⽤波形参数测量；3、掌握JH5004信号产⽣模块的操作。
⼆、实验原理对于⼀个系统的特性进⾏研究，重要的⼀个⽅⾯是研究它的输⼊—输出关系，即在特定输⼊信号下，系统输出的响应信号。
因⽽对信号进⾏研究是研究系统的出发点，是对系统特性观察的基本⽅法和⼿段。
在本实验中，将对常⽤信号及其特性进⾏分析、研究。
信号可以表⽰为⼀个或多个变量的函数，在这⾥仅对⼀维信号进⾏研究，⾃变量为时间。
常⽤的信号有：指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、复指数信号、Sa （t ）信号、钟形信号、脉冲信号等。
1、指数信号：指数信号可表⽰为at Ke t f =)(。
对于不同的a 取值，其波形表现为不同的形式，如下图所⽰：在JH5004“信号与系统”实验平台的信号产⽣模块可产⽣a <0，t>0的Sa(t)函数的波形。
通过⽰波器测量输出信号波形，测量Sa(t)函数的a 、K 参数。
2、正弦信号：其表达式为)sin()(θω+?=t K t f ，其信号的参数有：振幅K 、⾓频率ω、与初始相位θ。
其波形如下图所⽰：通过⽰波器测量输出信号波形，测量正弦信号的振幅K 、⾓频率ω参数。
3、衰减正弦信号：其表达式为?>?<=-)0(sin )0(0)(t t Ke t t f at ω，其波形如下图：4、复指数信号：其表达式为)sin()cos()()(t e jK t e K e K e K t f t t t j st ωωσσωσ??+??=?=?=+⼀个复指数信号可分解为实、虚两部分。
其中实部包含余弦衰减信号，虚部则为正弦衰减信号。
指数因⼦实部表征了正弦与余弦函数振幅随时间变化的情况。
⼀般0<σ，正弦及余弦信号是衰减振荡。
指数因⼦的虚部则表⽰正弦与余弦信号的⾓频率。
对于⼀个复信号的表⽰⼀般通过两个信号联合表⽰：信号的实部通常称之为同相⽀路；信号的虚部通常称之为正交之路。
实验2 抽样定理和脉冲调幅(PAM)
电子信息工程学系实验报告课程名称：通信原理实验项目名称：实验2 抽样定理和脉冲调幅（PAM）实验实验时间：2012.5.21班级：电信091 姓名：林杨亮学号：910706104实验目的:1、验证抽样定理；2、观察了解PAM信号形成过程，平顶展宽解调过程。
实验原理:利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号好称为脉冲调幅信号。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。
抽样定理：fs>2fh,才能从抽样信号中可以无失真的恢复出原信号。
分路抽样电路的作用是：将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。
N路抽样脉冲在时间上是互不相交，顺序排列的，各路的抽样信号在多路汇接的公共负载上相加便形成合路的脉冲调幅信号，本实验设置了两路抽样电路。
多路脉冲调幅系统中的路际串话，在一个理想的传输系统中，各路PAM 信号应是严格地限制在本路时隙中的矩形脉冲。
但如果传输PAM信号的通道频带是有限的，则PAM信号就会出现拖尾现象。
实验内容及过程：1.抽样和分路脉冲的形成用示波器和频率计观察并核对各脉冲信号的频率、波形及脉冲宽度，并记录相应的波形。
（1）在TP1观察主振脉冲信号。
（2）在TP2观察分路抽样脉冲（8kHz）。
抽样和分路脉冲的形成波形如图1、图2所示。
由图1可知，主振脉冲信号的频率为2.048KHz，脉冲宽度为240ns。
由图2可知，分路抽样脉冲频率为8KHz，其脉冲宽度为10us。
图1 主振脉冲信号波形图2 分路抽样脉冲波形2.验证抽样定理连接TP2–TP6，观察并画出以下各点的波形。
（1）低频正弦信号从TP4输入，f H = 1kHz，幅度约2V P-P。
（2）以TP4作双踪同步示波器的同步信号，观察TP8——抽样后形成的PAM信号。
把输入信号调整到一合适的频率上，使PAM信号在示波器上显示稳定，计算在一个信号周期内的抽样次数。
核对信号频率与抽样频率的关系。
取样定理及PAM通信实验
实验二：取样定理及PAM通信实验
一．实验目的
1．通过对模拟信号的抽样实验，加深对取样定理的理解。
2．通过对PAM通信实验，加深对脉冲幅度调制系统的理解。
3．掌握模拟信号抽样及恢复的电路。
熟悉对它们的调整测试方法。
二．实验仪器
1．RZ8621D实验箱一台
2．20MHz 双踪示波器一台
3．专用连接线
4．平头小起子
三．实验预习及测量点说明
实验前请预习取样定理及PAM通信系统实验电路及工作原理
取样也称抽样、采样。
取样是把时间连续的信号变成时间离散的信号。
它的任务是每隔一定的时间，抽取样模拟信号的一个瞬时值，通常称为一个样值。
根据取样定理，对于频带为0- f h的低通信号，如果以f s ≥2 f h，速率对其取样，则原信号将被所抽取的样值完全确定，这就是著名的奈奎斯特低通信号取样定理。
根据取样脉冲的特性，取样分为理想取样、自然取样、瞬时取样；根据被取样信号的性质，取样又分为低通取样和带通取样，取样是模拟信号数字化和时分多路复用的理论基础。
本实验系统的方框原理如图2-1所示，它由取样和滤波两大部分组成。
电原理图框如图2-2所示。
图
2-1 取样及PAM通信方框图取样滤波。
实验抽样定理实验
实验抽样定理实验∞2 f 实验 1 PAM 调制与抽样定理实验一、实验目的1. 掌握抽样定理原理，了解自然抽样、平顶抽样特性；2. 理解抽样脉冲脉宽、频率对恢复信号的影响；3. 理解恢复滤波器幅频特性对恢复信号的影响；4. 了解混迭效应产生的原因。
二、实验原理1. 抽样定理简介抽样定理告诉我们：如果对某一带宽有限的时间连续信号（模拟信号）进行抽样，且抽样速率达到一定数值时，那么根据这些抽样值就能准确地还原原信号。
这就是说，若要传输模拟信号，不一定要传输模拟信号本身，可以只传输按抽样定理得到的抽样值。
图 1-1 信号的抽样与恢复假设 m (t ) 、δT (t ) 和 m s (t ) 的频谱分别为M (ω) 、δT (ω) 和M s (ω) 。
按照频率卷积定理，m (t ) δT (t ) 的傅立叶变换是M (ω) 和δT (ω) 的卷积：M (ω) =1[M (ω) *δ (ω)] = 1∑ M (ω- n ω)s2πT n =-∞该式表明，已抽样信号m s (t ) 的频谱M s (ω) 是无穷多个间隔为ωs 的M (ω) 相迭加而成。
需要注意，若抽样间隔 T 变得大于1, 则M (ω) 和δ (ω) 的卷积在相邻的周期内存在 2 f HT重叠（亦称混叠），因此不能由M s (ω) 恢复M (ω) 。
可见，T =1是抽样的最大间隔，它被H称为奈奎斯特间隔。
下图所示是当抽样频率f s ≥2B 时（不混叠）及当抽样频率 f s ＜2B 时（混叠）两种情况下冲激抽样信号的频谱。
sTω 0F (ω)t-ωmm(a) 连续信号及频谱0 T st-ωs1T S-ωmF s (ω)1ωmωs1. 高抽样频率时的抽样信号及频谱（不混叠）0 T st2. 低抽样频率时的抽样信号及频谱（混叠）图 1-2 采用不同抽样频率时抽样信号及频谱2. 抽样定理实现方法通常，按照基带信号改变脉冲参量（幅度、宽度和位置）的不同，把脉冲调制分为脉幅调制（PAM ）、脉宽调制（PDM ）和脉位调制（PPM ）。
抽样定理和PAM调制解调实验
《通信原理》实验报告实验三：抽样定理和PAM调制解调实验系别：信息科学与工程学院专业班级：通信1003 班学生姓名：揭芳073同组学生：杨亦奥成绩：指导教师：***（实验时间：20 12 年12 月7 日——20 12 年12 月7 日）华中科技大学武昌分校一、实验目的1、 通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。
2、 通过实验，了解了自然抽样和平顶抽样的区别3、 对抽样定理的更深一步的了解4、 通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。
二、实验内容1、 观察模拟输入正弦波信号、抽样时钟的波形和脉冲幅度调制信号，并注意观察它们之间的相互关系及特点。
2、 改变模拟输入信号或抽样时钟的频率，多次观察波形。
三、实验器材1、 信号源模块 一块2、 ①号模块 一块3、 20M 双踪示波器 一台4、 连接线 若干四、实验原理（一）基本原理 1、抽样定理抽样定理表明：一个频带限制在（0，H f ）内的时间连续信号()m t ，如果以T ≤Hf 21秒的间隔对它进行等间隔抽样，则()m t 将被所得到的抽样值完全确定。
假定将信号()m t 和周期为T 的冲激函数）t (T δ相乘，如图3-1所示。
乘积便是均匀间隔为T 秒的冲激序列，这些冲激序列的强度等于相应瞬时上()m t 的值，它表示对函数()m t 的抽样。
若用()m t s 表示此抽样函数，则有：()()()s T m t m t t δ=图3-1 抽样与恢复假设()m t 、()T t δ和()s m t 的频谱分别为()M ω、()T δω和()s M ω。
按照频率卷积定理，()m t ()T t δ的傅立叶变换是()M ω和()T δω的卷积：[]1()()()2s T M M ωωδωπ=* 因为 2()T Ts n n Tπδδωω∞=-∞=-∑Ts πω2=所以 1()()()s T s n M M n T ωωδωω∞=-∞⎡⎤=*-⎢⎥⎣⎦∑由卷积关系，上式可写成1()()s s n M M n T ωωω∞=-∞=-∑该式表明，已抽样信号()m t s 的频谱()M s ω是无穷多个间隔为ωs 的()M ω相迭加而成。
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验抽样定理，也称为奈奎斯特-香农定理或奈斯凯-香农定理，是信号处理中的一条基本定理，它表明，如果我们想要完全恢复连续的信号，我们必须将信号进行采样，采样频率必须要大于信号中频率最高的成分的两倍。
抽样定理告诉我们，如果我们使用低于两倍信号最高频率的采样频率，则不能完整地恢复原始信号。
因此，抽样定理是数字信号处理的基础之一。
脉冲调幅（PAM）是数字通信的一种基本模式，其通过将模拟信号转换为数字信号来完成模拟通信与数字通信之间的转换。
PAM是一种基本的数字化模拟调制技术，它将模拟信号进行采样并将其转换为数字信号，在数字信号中，每个样本由一个固定数量的二进制数表示。
在PAM中，我们使用一个调制脉冲来调制数据信号，这样可以将数据信号从一个信号空间映射到另一个信号空间，因此可以实现数字化通信。
在实际应用中，抽样定理和脉冲调幅（PAM）通常被用于数字通信和数字信号处理方面。
为了理解抽样定理和脉冲调幅（PAM）如何工作，我们可以进行以下实验：实验1：抽样定理实验在这个实验中，我们需要一个函数生成器（signal generator）和一个示波器（oscilloscope）来生成和观察信号。
设置函数生成器以产生一个正弦波信号，然后使用示波器来查看该信号。
以5kHz的频率采样信号，观察它的样本的数量和质量。
接下来，将抽样频率调整为10kHz并观察示波器上的波形，你会发现它看起来更平滑。
继续增加采样率以尝试找到一个极限值，达到这个极限值之后，再增加采样率不会对信号的质量产生任何显著的改进。
实验2：脉冲调幅实验在这个实验中，我们需要一个数字信号生成器（digital signal generator）、一个数字信号记录仪（digital signal recorder）和一个示波器。
设置数字信号生成器以产生一个正弦波数据信号，然后使用数字信号记录仪来记录该信号。
接下来，使用示波器来查看该记录的数字信号。
pam实验
通信原理实验报告题目：PAM实验班级：信工（信息）131姓名：黎明学号：20131524210实验二PAM实验一、实验目的1.验证抽样定理；2.观察PAM信号形成的过程；3.了解混迭效应产生的原因；4.学习中频抽样的基本方法；二、实验仪器1.ZH5001Ⅱ通信原理基础实验箱一台2.20MHz双踪示波器一台3.函数信号发生器一台三、实验原理利用抽样脉冲把一个连续信号变为时间上离散的样值序列，这一过程称之为抽样。
抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。
抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)，如果它的最高频率为fh，则可以唯一地由频率等于或大于2fh的样值序列所决定。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息，并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原始信号。
在抽样定理实验中，采用标准的8KHz抽样频率，并用函数信号发生器产生一个信号，通过改变函数信号发生器的频率，观察抽样序列和重建信号，检验抽样定理的正确性。
图1 PAM实验原理图四、实验步骤1.曲顶抽样脉冲序列测量（1）准备工作：将KQ02设置在右端（自然抽样状态），将交换模块内测试信号选择开关K001设置在外部测试信号输入位置（右端）。
首先将输入信号选择开关K701设置在测试位置，将低通滤波器选择开关K702设置在滤波位置，为便于观测，调整函数信号发生器正弦波输出频率为200～1000Hz、输出电平为2Vp-p的测试信号送入信号测试端口J005和J006（地）。
得到的波形图如如图2所示：图2曲顶抽样脉冲序列（2）PAM脉冲抽样序列观察：用示波器同时观测正弦波输入信号（TP701）和抽样脉冲序列信号（TP703），观测时以TP701做同步。
调整示波器同步电平和微调调整函数信号发生器输出频率，使抽样序列与输入测试信号基本同步。
测量抽样脉冲序列信号与正弦波输入信号的对应关系。
（3）PAM脉冲抽样序列重建信号观测：TP704为重建信号输出测试点。
实验二 PAM编译码实验
实验二 PAM 编译码实验一 实验原理抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。
抽样过程是模拟信号数字化的第一步，抽样性能的优劣关系到通信设备整个系统的性能指标。
利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM ）信号。
抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)，如果它的最高频率为f h ，则可以唯一地由频率等于或大于2f h 的样值序列所决定。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。
并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原始信号。
通常将语音信号通过一个3400 Hz 低通滤波器（或通过一个300～3400Hz 的带通滤波器），限制语音信号的最高频率为3400Hz ，这样可以用频率大于或等于6800 Hz 的样值序列来表示。
语音信号的频谱和语音信号抽样频谱见图2.1和图2.2所示。
从语音信号抽样频谱图可知，用截止频率为f h 的理想低通滤波器可以无失真地恢复原始信号m(t)。
ff h0 图 2.1 语音信号频谱ff h 0 2f s +f h f s + f h 图 2.2 语音信号的抽样频谱ff h 0 2f s +f h f s + f h图 2.3 留出防卫带的语音信号的抽样频谱ff h 0 2f s +f h f s + f h 图 2.4 f s ＜2f h 时语音信号的抽样频谱实际上，设计实现的滤波器特性不可能是理想的，对限制最高频率为3400Hz 的语音信号，通常采用8KHz 抽样频率。
这样可以留出一定的防卫带（1200Hz ），参见图2.3所示。
当抽样频率f s 低于2倍语音信号的最高频率f h ，就会出现频谱混迭现象，产生混迭噪声，影响恢复出的话音质量，原理参见图2.4所示。
在抽样定理实验中，采用标准的8KHz 抽样频率，并用函数信号发生器产生一个频率为f h 的信号来代替实际语音信号。
通过改变函数信号发生器的频率f h ，观察抽样序列和低通滤波器的输出信号，检验抽样定理的正确性。
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实验数据
1、对2K正弦基波用不同方波进行抽样的过程：
（1）、4KHZ方波A
（2）8KHZ方波A
（3）16KHZ方波A
由上面3个图的比较可知，对基波信号进行抽样的抽样脉冲即方波A的频率越大，在一个周期内的抽样点就越多，PAM输出点的波形就越接近基波信号。频谱更密集。
实验原理
1、图8-1是模拟信号的抽样原理框图。
图8-1模拟信号的抽样原理框图
实际上理想冲激脉冲串物理实现困难，实验中采用DDS直接数字频率合成信源产生的矩形脉冲来代替理想的窄脉冲串。
抽样信号规定在音频信号300~3400Hz范围内，由信号源模块提供。抽样脉冲的频率根据抽样定理的描述，应大于或等于输入音频信号频率的2倍。
抽样信号和抽样脉冲送入模拟信号数字化模块抽样电路中，产生PAM抽样信号。
3、抽样信号的还原
若要解调出原始语音信号，将抽样信号送入截止频率为3400Hz的低通滤波器即可。
图8-2抽样信号的还原原理框图
实验仪器
1、信号源模块一块
2、模拟信号数字化模块一块
3、20M双踪示波器一台
4、带话筒立体声耳机一副
5、频谱分析仪一台
4、实验连线如下：
信号源模块模拟信号数字化模块
2K正弦基波——————抽样信号
DDS-OUT——————抽样脉冲
模拟信号数字化模块内连线
PAM输出———————解调输入
5、不同频率方波抽样
（1）信号源模块“DDS-OUT”测试点输出选择“方波A”，调节“DDS调幅”旋转电位器，使其峰峰值为3V左右。
贵州大学实验报告
学院：计信学院专业：网络工程班级：091
姓名
学号
实验组
实验时间
2012-5-23
指导教师
成绩
实验项目名称
实验二抽样定理实验（PAM）
实验目的
1、掌握抽样定理的概念。
2、掌握模拟信号抽样与还原的原理及实现方法。
3、了解模拟信号抽样过程的频谱。
实验要求
根据抽样定理抽样信号进行脉冲抽样，并记录PAM输出波形。
6、模拟语音信号抽样与还原
用信号源模块模拟语音信源输出的“T－OUT”话音信号代替2K正弦信号输入模拟信号数字化模块中，还原的“解调输出”信号送回信号源模拟语音信源“R－IN”测试点，耳机接收话筒语音信号，完成模拟语音信号抽样与还原的整个过程。
实验内容
1、采用不同频率的方波对同一模拟信号抽样并还原，观测并比较抽样信号及还原信号的波形和频谱。
2、学会了对模拟信号进行抽样和还原的方法，以及用集成箱实现并在示波器上显示。
3、理解了不同频率的方波对同一正弦基波抽样的不同之处，并学会了对抽样后信号的频谱进行分析。
指导教师意见
签名：年月日
注：各学院可根据教学需要对以上栏木进行增减。表格内容可根据内容扩充。
（2）示波器双踪观测“抽样信号”与“PAM输出”测试点波形，对比方波A的频率为4KHz、8KHz、16KHz等典型频率值时“PAM输出”测试点波形及频谱的区别。
这里可采用频谱分析仪或数字存储示波器的频谱分析功能进行信号频谱分析。
（3）示波器双踪观测“抽样信号”和“解调输出”测试点波形，对比方波A的频率为4KHz、8KHz、16KHz等典型频率值时抽样信号还原的效果。
实验步骤
1、将模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，两个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）
3、信号源模块调节“2K调幅”旋转电位器，使“2K正弦基波”输出幅度为3V左右。
2、对2KHZ正弦基波抽样后信号的还原过程：
示波器双踪观测“抽样信号”和“解调输出”测试点波形，对比方波A的频率为4KHz、8KHz、16KHz等典型频率值时抽样信号还原的效果。由实验观察可知，“抽样信号”和“解调输出”测试点波形完全相同。说明解调还原出原基波信号。实验总结1、源自过本实验，我初步明白了抽样定理的原理。