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《上机实验5连续信号的采样与重构 》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、上机实验5连续信号的采样与重构一、实验目的1)验证采样定理；2)熟悉信号的抽样与恢复过程；3)通过实验观察欠采样时信号频谱的混迭现象；4)掌握采样前后信号频谱的变化，加深对采样定理的理解;5)掌握采样频率的确定方法。二．实验内容及原理信号的采样与恢复示意图如图（1）所示。图（1）信号的抽样与恢复示意图抽样定理指出：一个有限频宽的连续时间信号f(t),其最高频率为??经过等间隔抽样后，只要抽样频率??不小于信号最高频率??的二倍，即满足??>2??，就能从抽样信号fs(t)中恢复原信号，得到fo(t)。fo(t)与f(t)相比没有失真，只有幅度和相位的差异。一般把最低的抽样频率?
2、????=2??称为奈奎斯特抽样频率。当?????<2??时,fs(t)的频谱将会产生混迭现象,此时无法恢复原信号。f(t)的幅度频谱为
3、F(ω)
4、;开关信号s(t)为周期矩形脉冲;其脉宽τ相对于周期T非常小，故将其视为冲激序列，所以s(t)的幅度频谱丨S(ω)丨亦为冲激序列;抽样信号fs(t)的幅度频谱为
5、Fs(ω)
6、；f。(t)的幅度频谱为丨F。(ω)丨。观察抽样信号的频谱
7、Fs(ω)
8、,可以发现利用低通滤波器（其截止频率满足(??
9、、量化、编码过程；数字信号处理环节对得到的数字信号进行必要的处理；D/A转换环节实现数/模转换，得到连续时间信号；低通滤波器的作用是滤除截止频率以外的信号，恢复出与原信号相比无失真的信号f。(t)。三．涉及的MATLAB函数（略）四．实验内容与方法1.验证性实验1)正弦信号的采样MATLAB程序：clearall;clc;t=0:0.0005:1;f=13;xa=cos(2*pi*f*t);subplot(2,1,1);plot(t,xa);grid;xlabel('时间,msec');ylabel('幅值');title('连续时间信号x_{a}(t)');axis([01-
10、1.21.2]);subplot(2,1,2);T=0.1;n=0:T:1;xs=cos(2*pi*f*n);k=0:length(n)-1;stem(k,xs);grid;xlabel('时间,msec');ylabel('幅值');title('连续时间信号x[n]');axis([0(length(n)-1)-1.21.2]);正弦信号的采样结果如下图所示。图（3）正弦信号的采样2)采样的性质MATLAB程序：clearall;clc;t=0:0.005:10;xa=2*t.*exp(-t);subplot(2,2,1);plot(t,xa);grid;xlabel('时
11、间，msec');ylabel('幅值');title('连续时间信号x_{a}(t)');subplot(2,2,2);wa=0:10/511:10;ha=freqs(2,[121],wa);plot(wa/(2*pi),abs(ha));grid;xlabel('频率,kHz');ylabel('幅值')title('
12、X_{a}(jOmega)
13、');axis([05/pi02]);subplot(2,2,3);T=1;n=0:T:10;xs=2*n.*exp(-n);k=0:length(n)-1;stem(k,xs);grid;xlabel('时间n');ylabe
14、l('幅值');title('离散时间信号x[n]');subplot(2,2,4);wd=0:pi/255:pi;hd=freqz(xs,1,wd);plot(wd/(T*pi),T*abs(hd));grid;xlabel('频率,kHz');ylabel('幅值')title('
15、X(e^{jOmega})
16、');axis([01/T02]);信号采样的性质如下图所示。图（4）信号采样的性质3)模拟低通滤波器MATLAB程序：clearall;clc;Fp=3500;Fs=4500;Wp=2*pi*Fp;Ws=2*pi*Fs;[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,0
17、.5,30,'s');[b,a]=butter(N,Wn,'s');wa=0:(3*Ws)/511:3*Ws;h=freqs(b,a,wa);plot(wa/(2*pi),20*log10(abs(h)));grid;xlabel('Frequency,Hz');ylabel('Gain,dB');title('gainresponse');axis([03*Fs-605];模拟低通滤波器设计结果如下图所示。图（5）模拟低通滤波器的设计4)时域过采样MATLAB程序：%离散信号的时域过采样n
