实验信号的抽样与恢复实验信号的抽样与恢复
实验一 信号的抽样与恢复(,,,) 一、实验目的
1、验证抽样定理
2、观察了解PAM信号形成的过程;
二、实验原理
由于模拟通信的有效性和可靠性很低，不能满足实际通信的需要，现在普遍采用数字通信，可大大提高可靠性和有效性。但是实际的信号一般都是模拟信号，所以模拟信号数字化是实现数字通信的基础，而模数转化的第一步就是信号的抽样。我们的目的就是用离散值来代替模拟信号，以便于在新道中传输，而且由这些离散值能准确无误地恢复原来的模拟信号。
利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程...
实验信号的抽样与恢复
实验一 信号的抽样与恢复(,,,) 一、实验目的
1、验证抽样定理
2、观察了解PAM信号形成的过程;
二、实验原理
由于模拟通信的有效性和可靠性很低，不能满足实际通信的需要，现在普遍采用数字通信，可大大提高可靠性和有效性。但是实际的信号一般都是模拟信号，所以模拟信号数字化是实现数字通信的基础，而模数转化的第一步就是信号的抽样。我们的目的就是用离散值来代替模拟信号，以便于在新道中传输，而且由这些离散值能准确无误地恢复原来的模拟信号。
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始信号。
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。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。
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。抽样信号的时域与频域变化过程及原理框图如下。
低通 抽样 低通 输入信号 滤波器 保持 滤波器
8KHz
抽样
脉冲
抽样:一个频带限制在(0—Fm)范围内的信号f(t),如果用频率为fs>=2fm 的脉冲序列对 抽样定理实验原理框图
其进行等间隔抽样，则抽样信号能完全确定原信号f(t)，这也就是奈奎斯特定理。
此外实际中还有一类带通信号，频带限制在(f1—f2)范围内，此时抽样频率最小为
fs=2B+2(f2-nB)/n,其中n为小于f2/B的最大整数。上面的定理也可以从频谱的角度来说明。
抽样信号为 s(t)=f(t)，,(t)
f(t) 相乘 s(t)
冲激序列
2 恢复
由频谱图标显示的频谱图可知通过适当的滤波器既可恢复原信号。
三、实验步骤
1 根据信号的抽样及恢复定理，用Systemview软件建立仿真电路如下:
2 元件参数的配置
Token 4，5 ，6，7 观察点—分析窗
Token 1 乘法器
Token 0 正弦信号(1，频率100Hz)
Token 3 低通滤波器(极点数=3，截止频率=100Hz)
Token 2 信号源(脉冲信号，1，频率,Hz，脉冲宽度,)
500 10-6
3 运行时间设置
运行时间= 2.047s 采样频率=1000Hz 102.3e-3
4 运行系统
在Systemview系统窗内运行该系统后，转到分析窗观察Token 4，5，6,7三个点的波形。
5 功率谱 在分析窗绘出该系统抽样后的功率谱。
信号抽样及恢复运行结果
1 原低通信号频谱
2 低通信号抽样后的频谱
3 脉冲信号频谱
4 恢复后频谱
由上面的频谱图可知，所谓抽样，实质上是对原信号的频谱进行搬移，对信号来说做的是线性变化，其目的是对信号进行调制，以使信号适合于在信道中传输。如果想得到原信号，只需要根据频谱图，选择适当的线性系统(滤波器)，实现对频域的操作。 四、实验思考
在实验电路中，采样冲激串不是理想的冲激函数，通过这样的冲激序列所采样的采样信号谱的形状是怎样的,
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