實驗1 抽樣定理與信號的恢復

1、實驗指導書實驗項目名稱:抽樣定理與信號恢復實驗項目性質:普通實驗所屬課程名稱:信號與系統(tǒng)實驗計劃學時:2學時一、 實驗目的1.驗證抽樣定理;2. 從抽樣得信號恢復原信號。二、 實驗內容和要求實驗內容:觀察抽樣信號波形;驗證抽樣定理與信號恢復。實驗要求:認真了解信號抽樣與恢復的相關理論, 實驗前做好預習, 記錄實驗的數(shù)據(jù)和波形, 分析遇到的問題, 完成實驗報告。三、 實驗主要儀器設備和材料1. 雙蹤示波器1臺2. 信號系統(tǒng)實驗箱1臺四、 實驗方法、步驟及結果測試1. 觀察抽樣信號波形。 J702置于“三角”, 選擇輸出信號為三角波,撥動開關K701選擇“函數(shù)”; 默認輸出信號頻率為2KHz,按下

2、S702使得輸出頻率為1KHz; 連接P702與P601,輸入抽樣原始信號; 連接P701與P602,輸入抽樣脈沖; 調節(jié)電位器W701,信號輸出信號幅度為1V。 撥動地址開關SW704改變抽樣頻率,用示波器觀察TP603(Fs(t的波形,此時需把撥動開關K601撥到“空”位置進行觀察。地址開關的不同組合,輸出不同頻率和占空比的抽樣脈沖,如表1-1所示:1234(SW704選擇開關F(頻率2/t(占空比0101 3k 1/2 0110 3k 1/4 0111 3k1/81001 6k1/21010 6k1/4 1011 6k 1/8 1101 12k 1/2 1110 12k 1/4 1111

3、12k1/8表1-1 抽樣脈沖選擇2.驗證抽樣定理與信號恢復(1 信號恢復實驗方案方框圖如圖1-1所示。 圖1-1 信號恢復實驗方框圖(2 信號發(fā)生器輸出f=1KHz,A=1V 有效值的三角波接于P601,示波器CH1接于TP603觀察抽樣信號Fs(t,CH2接于TP604觀察恢復的信號波形。(3撥動開關K601撥到“2K”位置,選擇截止頻率fc2=2KHz 的濾波器;撥動開關K601撥到“4K”位置,選擇截止頻率fc2=4KHz 的濾波器;此時在TP604可觀察恢復的信號波形。 (4撥動開關K601撥到“空”位置,未接濾波器。同學們可按照圖1-2,在基本運算單元搭試截止頻率fc1=2K 的低

4、通濾波器,抽樣輸出波形P603送入Ui 端,恢復波形在Uo 端測量,圖中電阻可用電位器代替,進行調節(jié)。 圖1-2 截止頻率為2K 的低通濾波器原理圖(5設1KHz的三角波信號的有效帶寬為3KHz,Fs(t信號分別通過截止頻率為fc1和fc2低通濾波器,觀察其原信號的恢復情況,并完成下列觀察任務。1. 當抽樣頻率為3KHz、截止頻率為2KHz時:Fs(t的波形 F'(t波形2. 當抽樣頻率為6KHz、截止頻率為2KHz時:Fs(t的波形 F'(t波形3. 當抽樣頻率為12KHz、截止頻率為2KHz時:Fs(t的波形 F'(t波形4. 當抽樣頻率為3KHz、截止頻率為4KH

5、z 時:Fs(t的波形 F'(t波形5. 當抽樣頻率為6KHz、截止頻率為4KHz 時:Fs(t的波形 F'(t波形6. 當抽樣頻率為12KHz、截止頻率為4KHz 時:Fs(t的波形 F'(t波形五、 實驗報告要求1. 實驗儀器,實驗目的,實驗方法和步驟,整理實驗數(shù)據(jù),分析實驗結果;2. 整理在不同抽樣頻率(三種頻率和濾波器截止頻率(兩種頻率情況下,F (t 、Fs(t與F(t波形,比較后得出結論;3. 比較F (t 分別為正弦波和三角形時,其Fs (t 的頻譜特點;4. 回答思考題;5. 心得體會。六、 思考題1. 抽樣的信號經(jīng)過一個低通濾波器, 能夠得到抽樣前的信號, 如何從插值的角度出發(fā)