本科实验报告

课程名称：        信号与系统        

实验项目：         抽样定理           

实验地点：       北区博学楼机房       

专业班级： 电信1201  学号: 20120014

学生姓名：                        

指导教师：         李艳萍              

一、实验目的：

  1、了解电信号的采样方法与过程以及信号恢复的方法。

  2、验证抽样定理，加深对抽样定理的认识和理解。

二、原理说明：

     离散时间信号可以从离散信号源获得，也可以从连续时间信号经抽样而获得。抽样信号fs（t）可以看成是连续信号f（t）和一组开关函数s（t）的乘积。即：

                 fs（t）=f（t）×s（t）

     对抽样信号进行傅里叶分析可知，抽样信号的频谱包含了原连续信号以及无限个经过平移的原信号频谱。平移后的频率等于抽样频率fs及其各次谐波频率2fs、3fs、4fs、5fs......。

     正如测得了足够的实验数据以后，我们可以在坐标纸上把一系列数据点连接起来，得到一条光滑的曲线一样，抽样信号在一定条件下也可以恢复为原信号。只要用一个截止频率等于原信号频谱中最高频率fmax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频谱的全部内容，故在低通滤波器的输出可以得到恢复后的原信号。

     但原信号得以恢复的条件是fs>2B，其中fs为抽样频率，B为原信号占有的频带宽度。而fmin=2B为最低的抽样频率，又称为“奈奎斯特抽样率”。当fs<2B时，抽样信号的频谱会发生混叠，从发生混叠后的频谱中，我们无法用低通滤波器获得原信号频谱的全部内容。在实际使用中，仅包含有限频谱的信号是极少的，因此即使fs=2B，恢复后的信号失真还是难免的。

     为了实现对连续信号的抽样和抽样信号的复原，可用以下实验原理方案：

图1-3  抽样定理实验方框图

三、实验内容及步骤：

  1、方波信号的抽样与恢复。

     1）观察方波信号的抽样。

     调节函数信号发生器，使其输出频率分别为1KHZ、3KHZ，s（t）的频率分别置3.9KHz、15.6KHz、62.5KHz，观察抽样后的波形，并记录之。

方波原始图

62.5KHz的抽样图

     2）观察恢复后的波形。

     观察1）中的波形恢复，即滤波器输出的信号f’（t）的波形，并记录之。

62.5KHz的恢复图

  2、三角波信号的抽样与恢复。

     重复1的步骤。

三角波原始图

62.5KHz的抽样图

62.5KHz的恢复图

  3、正旋波信号的抽样与恢复。

     重复1的步骤。

正弦波原始图

62.5KHz抽样图

62.5KHz恢复图

四、仪器设备：

  1、信号与系统实验箱。

  2、函数信号发生器。

  3、双踪示波器。

五、实验图形分析：

  1、在什么情况下观察到的fs（t）的波形最好，为什么？

根据抽样定理，当然我们所取的抽样能够完全确定原信号f(t)就是最好的抽样。
为了满足这样的条件，我们需要抽样的时间间隔T<1/2F（其中的F表示的是时间连续函数所限制的F赫兹）即  T<=1/2F

六、心得、体会

通过这次实验，我进一步了解了抽样定理的意义和作用，在实验中将理论知识用到了实际去，并且也理解了抽样定理的原理。即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，从抽样信号中无失真恢复原信号。在这次试验中，也遇到了一些问题。希望在今后是试验中，能进一步检验自己的理论水平，并且能做好预习，避免一些不该出现的错误。也希望能够在今后学习过程中多去思考，这样才能使自己不至于在实际应用理论的时候无从下手。

   

 

第二篇：实验报告五_信号的采样与恢复

深 圳 大 学 实 验 报 告

      课程名称：­            信号与系统                           

      实验项目名称：       信号的采样与恢复                            

              

学院：                 信息工程                       

        

      专业：             通信工程                         

        

      指导教师：        王兰                

           

      报告人：    学号：        班级：         

      

      实验时间：                                                   

      实验报告提交时间：                          

教务部制

深圳大学学生实验报告用纸

注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

    2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。