信號的抽樣與內(nèi)插

*-武漢大學(xué)教學(xué)實驗報告電子信息學(xué)院 電子信息工程專業(yè) 2016年*月**日感謝閱讀實驗名稱 信號的抽樣與內(nèi)插 指導(dǎo)教師 **姓名 *** 年級 大三 學(xué)號 20143012***** 成績謝謝閱讀一、預(yù)習(xí)部分實驗?zāi)康膶嶒灮驹碇饕獌x器設(shè)備（含必要的元器件、工具）（1）實驗?zāi)康模?、熟悉信號的抽樣與恢復(fù)過程；2、觀察欠采樣與過采樣時信號頻譜的變化；3、掌握采樣頻率的確定方法。（2）實驗的基本原理：由時域抽樣定理可知，若有限帶寬的連續(xù)時間信號f(t)的最高角頻率為精品文檔放心下載，則信號可以用等間隔的抽樣值唯一表示，且抽樣間隔必須不大于謝謝閱讀，或者說抽樣頻率≥.圖6-1所示為信號抽樣與恢復(fù)示意圖，其中圖6-1(a)中為抽樣前帶限精品文檔放心下載信號f(t)，其頻譜F(w)為圖6-1(b)所示，最高頻率為 ，當(dāng)該信號感謝閱讀被抽樣間隔為的沖激序列抽樣時，若<1(過采樣），則抽樣后信號的頻譜為圖1(f)所示，頻譜沒有產(chǎn)生混迭現(xiàn)象。將抽樣后信號通過一個低通濾波器，能恢復(fù)原信號。若>1（欠采樣），感謝閱讀則抽樣后信號的頻譜將產(chǎn)生混迭現(xiàn)象，不能從抽樣后信號中恢復(fù)原信號。感謝閱讀*-（3）主要實驗儀器設(shè)備：工具軟件：MATLAB使用到的函數(shù)：1.simulink仿真利用Simulink完成信號的抽樣與內(nèi)插實驗仿真設(shè)計。精品文檔放心下載2.fft函數(shù)功能：離散傅里葉變換。*-調(diào)用格式：y=fft(x,n)3.abs函數(shù)功能：求絕對值和復(fù)數(shù)的模。調(diào)用格式：y=abs(x)二、實驗操作部分實驗數(shù)據(jù)、表格及數(shù)據(jù)處理實驗操作過程（可用圖表示）實驗結(jié)論（1）實驗內(nèi)容及方法：1、MATLAB命令窗口中輸入“simulink”，啟動SimulinkLibraryBrowser；感謝閱讀2、SimulinkLibraryBrowser中，新建一個模型文件，編輯模型文件，建立如下圖所示的抽樣與內(nèi)插的仿真模型，并保存為sample.mdl；感謝閱讀*-3、分別在欠采樣與過采樣條件下，配置各模塊的參數(shù)（如信號源的頻率，抽感謝閱讀樣脈沖的間隔，低通濾波器的截止頻率等）。4、在模型文件的菜單中選擇Simulation－>Start，運行在欠采樣、與過采精品文檔放心下載樣條件下的仿真模型；5、仿真結(jié)束后，打開示波器，觀察在欠采樣與過采樣條件下的仿真結(jié)果。感謝閱讀6、畫出各信號的頻譜圖（2）實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)記錄：1、信號為正弦波：x(t)=sin(2), =1:感謝閱讀信號源的波形欠采樣的情況下：抽樣后的波形 恢復(fù)后的波形*-欠采樣的情況下的各個頻譜圖：過采樣的情況下：抽樣后的波形過采樣的情況下的各個頻譜圖：

恢復(fù)后的波形*-1、信號為方波： =1:信號源波形欠采樣的情況下：*-抽樣后的波形 恢復(fù)后的波形欠采樣的情況下的各個頻譜圖：過采樣的情況下：*-抽樣后的波形 恢復(fù)后的波形過采樣的情況下的各個頻譜圖：3、信號為三角波： =1:*-信號源的波形欠采樣的情況下：抽樣后的波形 恢復(fù)后的波形欠采樣的情況下的各個頻譜圖：*-過采樣的情況下：抽樣后的波形 恢復(fù)后的波形過采樣的情況下的各個頻譜圖：*-（3）實驗現(xiàn)象分析及結(jié)論：1、在信號的抽樣過程中，不同的抽樣頻率將影響信號的還原。精品文檔放心下載2、信號在時域被沖激函數(shù)抽樣后，其頻譜是原信號的頻譜以抽樣頻率為間隔謝謝閱讀周期重復(fù)而得到的。3、當(dāng)抽樣頻率為過抽樣或臨界抽樣時，經(jīng)過抽樣之后，頻譜圖不會發(fā)生混精品文檔放心下載疊，抽樣信號通過低通濾波器可以恢復(fù)，且基本無失真。4、當(dāng)抽樣頻率為欠抽樣時，經(jīng)過抽樣之后，頻譜圖發(fā)生混疊，抽樣信號通精品文檔放心下載過低通濾波器不能恢復(fù)。三、實驗效果分析（包括儀器設(shè)備等使用效果）1、通過實驗進一步理解了抽樣定理，同時熟練掌握了運用MATLAB工具對數(shù)謝謝閱讀據(jù)抽樣分析。2、遇到的問題：頻譜分析時程序報錯，產(chǎn)生不了預(yù)期結(jié)果：問題是Toworkspace中的謝謝閱讀saveformat參數(shù)應(yīng)設(shè)置成array，否則產(chǎn)生錯誤，無法計算頻譜。精品文檔放心下載3、采樣頻率應(yīng)大于原始信號最大頻率的兩倍，這樣才不會造成頻譜混疊，恢精品文檔放心下載復(fù)的波形才能不失真