深 圳 学 实 验 报 告
课程名称： 信号系统
实验项目名称： 信号采样恢复
学院： 信息工程
专业： 电子信息
指导教师：
报告： 学号： 班级：
实验时间：
实验报告提交时间：
教务部制
实验目求：
1解信号采样方法程信号恢复方法
2验证抽样定理
实验容：
1观察抽样脉抽样信号抽样恢复信号
2观察抽样程中发生混叠非混叠时波形
实验仪器：
1信号系统实验箱台（板）
2系统时域频域分析模块块
320M双踪示波器台
实验原理：
1离散时间信号离散信号源获连续时间信号抽样抽样信号成连续信号组开关函数积组周期性窄脉见图51TS称抽样周期倒数称抽样频率
τ
图 51矩形抽样脉
抽样信号进行傅里叶分析知抽样信号频率包括原连续信号限移原信号频率移频率等抽样频率谐波频率……抽样信号周期性窄脉时移频率幅度规律衰减抽样信号频谱原信号频谱周期延拓占频带原信号频谱宽
2正测足够实验数坐标纸系列数点连起条光滑曲线样抽样信号定条件恢复原信号截止频率等原信号频谱中高频率fn低通滤波器滤高频分量滤波信号包含原信号频谱全部容低通滤波器输出恢复原信号
3原信号恢复条件中抽样频率B原信号占频带宽度低抽样频率称奈奎斯特抽样率时抽样信号频谱会发生混迭发生混迭频谱中法低通滤波器获原信号频谱全部容实际中仅包含限频率信号极少恢复信号失真难免图52画出抽样频率（混叠时）抽样频率（混叠时）两种情况激抽样信号频谱
0
0
(a) 连续信号频谱
0
0
（b） 高抽样频率时抽样信号频谱（混叠）
0
0
（c） 低抽样频率时抽样信号频谱（混叠）
图52 抽样程中出现两种情况
4点频抽样原实验采分立方式2kHz正弦波进行抽样原首先2kHz方波截止频率256kHz低通滤波器2kHz正弦波然调窄脉正弦波进行抽样抽样信号抽样信号低通滤波器原出正弦波
考虑面正弦信号：
假定两倍该正弦信号频率进行脉串采样已采样激信号作输入加截止频率理想低通滤波器产生输出：
见＝0整数倍时右图x(t)完全恢复
时
该信号采样周期整数倍点值零采样频率产生信号全零零输入加理想低通滤波器时输出然零
5实现连续信号抽样抽样信号复原选足够高抽样频率外常采前置低通滤波器防止原信号频谱宽造成抽样信号频谱混叠会造成失真原始语音信号带宽40Hz10000Hz实际中传输语音信号带宽300Hz3400Hz影响听觉效果实验加前置滤波器
6语音抽样原实验采集成方式实验采PCM编译码器TP3067专规模集成电路CMOS工艺制造单片PCM A律编译码器．片带输入输出话路滤波器．编译码器（Codec）滤波器(Filter)集成芯片
脉编码调制（PCM)时间连续取值连续模拟信号变换成时间离散取值离散数字信号信道中进行传输脉编码调制模拟信号先进行抽样样值幅度进行量化编码程话音信号先防混叠低通滤波器限带信号（300Hz～3400Hz）进行脉抽样变成8kHz重复频率抽样信号（离散脉调幅PAM信号）然幅度连续PAM信号四舍五入办法量化限幅度取值信号编码转换成二进制码电话CCITT（国际电话电报顾问委员会 International Telephone and Telegraph Consultative Committee）规定抽样率8kHz抽样值编8位码28256量化值话路PCM编码标准数码率64kbs
实验步骤：
1点频抽样
(1) 系统时域频域分析模块插板导线接通模块电源接入板电源（清标识防止接错）开模块电源开关（S1S2）
（2）示波器测试H07CLKR波形256kHz方波导线H07CLKRH12连接起
（3）示波器测试H012kHz输出波形2kHz方波导线连接H012kHzH02输入
（4）通测试钩T01观察输入方波截止频率2kHz低通滤波器2kHz正弦波抽样电路正弦波进行抽样然原电路原出正弦波
（5）示波器观察测试钩T08抽样脉序列波形通键频率粗调键频率细调改变抽样脉序列频率抽样脉序列频率值500Hz值115kHz样通占空粗调键占空细调键调节抽样脉序列占空复位键抽样脉序列频率复位500Hz占空通调节抽样脉频率实现欠采样界采样采样
（6）示波器观察T02抽样信号波形
（7）观察抽样信号低通滤波器原波形T03
（8）改变抽样频率fs<2Bfs≥2B观察抽样信号（T02)复原信号（T03)较失真程度
2 语音信号抽样恢复
话筒插进V1耳机插进V2(清标识接错)导线PCM信号输出连接PCM信号输入检查误着话筒讲话会耳机里听清楚声音（W01调节语音信号放倍数W02调节声音）
数处理：
抽样频率变化采样信号分应恢复信号
采样信号1
恢复信号1
采样信号2
恢复信号2
采样信号3
恢复信号3
实验结果分析
1实验原理理选fs＞2 fmax采样频率连续信号进行
采样信号采样失真原实验中达理想
效果实验中频率500hz正弦波信号采样通低通滤波
器恢复时fs4 fmax1968hz时信号采样失真原
2原信号方波三角波示波器观察离散采样信
号装置难实现理想低通滤波器高频窄脉
（激函数）方波三角波离散信号低通滤波器
观测基波分量法恢复原信号实验结果23验证
结果实验结果显示方波采样信号系列谐波合成
细节图中明显出方波没完全恢复转变成系列
谐波合成波方波者三角波分解成傅里叶级数存频率
高谐波分量实验条件法原成原信号低频
波合成原图原信号致波形
3 实验中采样信号标准击信号低通滤波器
达标准理值非标准正余弦信号恢复原信号
深圳学学生实验报告纸
心体会：
通实验解模拟信号采样方法程信号恢复验证采样定理通输入信号采样信号输入信号恢复信号知道遵循采样定理保证采样频率奎斯特率恢复信号够达原信号相水模拟信号数字化
指导教师批阅意见：
成绩评定：
指导教师签字：
年 月 日
备注：
注：1报告项目容设置根实际情况加调整补充
2教师批改学生实验报告时间应学生提交实验报告时间10日
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深 圳 学 实 验 报 告
课程名称： 信号系统
实验项目名称： 信号采样恢复
学院： 信息工程
专业： 电子信息
指导教师：
报告： 学号： 班级：
实验时间：
实验报告提交时间：
教务部制
实验目求：
1解信号采样方法程信号恢复方法
2验证抽样定理
实验容：
1观察抽样脉抽样信号抽样恢复信号
2观察抽样程中发生混叠非混叠时波形
实验仪器：
1信号系统实验箱台（板）
2系统时域频域分析模块块
320M双踪示波器台
实验原理：
1离散时间信号离散信号源获连续时间信号抽样抽样信号成连续信号组开关函数积组周期性窄脉见图51TS称抽样周期倒数称抽样频率
τ
图 51矩形抽样脉
抽样信号进行傅里叶分析知抽样信号频率包括原连续信号限移原信号频率移频率等抽样频率谐波频率……抽样信号周期性窄脉时移频率幅度规律衰减抽样信号频谱原信号频谱周期延拓占频带原信号频谱宽
2正测足够实验数坐标纸系列数点连起条光滑曲线样抽样信号定条件恢复原信号截止频率等原信号频谱中高频率fn低通滤波器滤高频分量滤波信号包含原信号频谱全部容低通滤波器输出恢复原信号
3原信号恢复条件中抽样频率B原信号占频带宽度低抽样频率称奈奎斯特抽样率时抽样信号频谱会发生混迭发生混迭频谱中法低通滤波器获原信号频谱全部容实际中仅包含限频率信号极少恢复信号失真难免图52画出抽样频率（混叠时）抽样频率（混叠时）两种情况激抽样信号频谱
0
0
(a) 连续信号频谱
0
0
（b） 高抽样频率时抽样信号频谱（混叠）
0
0
（c） 低抽样频率时抽样信号频谱（混叠）
图52 抽样程中出现两种情况
4点频抽样原实验采分立方式2kHz正弦波进行抽样原首先2kHz方波截止频率256kHz低通滤波器2kHz正弦波然调窄脉正弦波进行抽样抽样信号抽样信号低通滤波器原出正弦波
考虑面正弦信号：
假定两倍该正弦信号频率进行脉串采样已采样激信号作输入加截止频率理想低通滤波器产生输出：
见＝0整数倍时右图x(t)完全恢复
时
该信号采样周期整数倍点值零采样频率产生信号全零零输入加理想低通滤波器时输出然零
5实现连续信号抽样抽样信号复原选足够高抽样频率外常采前置低通滤波器防止原信号频谱宽造成抽样信号频谱混叠会造成失真原始语音信号带宽40Hz10000Hz实际中传输语音信号带宽300Hz3400Hz影响听觉效果实验加前置滤波器
6语音抽样原实验采集成方式实验采PCM编译码器TP3067专规模集成电路CMOS工艺制造单片PCM A律编译码器．片带输入输出话路滤波器．编译码器（Codec）滤波器(Filter)集成芯片
脉编码调制（PCM)时间连续取值连续模拟信号变换成时间离散取值离散数字信号信道中进行传输脉编码调制模拟信号先进行抽样样值幅度进行量化编码程话音信号先防混叠低通滤波器限带信号（300Hz～3400Hz）进行脉抽样变成8kHz重复频率抽样信号（离散脉调幅PAM信号）然幅度连续PAM信号四舍五入办法量化限幅度取值信号编码转换成二进制码电话CCITT（国际电话电报顾问委员会 International Telephone and Telegraph Consultative Committee）规定抽样率8kHz抽样值编8位码28256量化值话路PCM编码标准数码率64kbs
实验步骤：
1点频抽样
(1) 系统时域频域分析模块插板导线接通模块电源接入板电源（清标识防止接错）开模块电源开关（S1S2）
（2）示波器测试H07CLKR波形256kHz方波导线H07CLKRH12连接起
（3）示波器测试H012kHz输出波形2kHz方波导线连接H012kHzH02输入
（4）通测试钩T01观察输入方波截止频率2kHz低通滤波器2kHz正弦波抽样电路正弦波进行抽样然原电路原出正弦波
（5）示波器观察测试钩T08抽样脉序列波形通键频率粗调键频率细调改变抽样脉序列频率抽样脉序列频率值500Hz值115kHz样通占空粗调键占空细调键调节抽样脉序列占空复位键抽样脉序列频率复位500Hz占空通调节抽样脉频率实现欠采样界采样采样
（6）示波器观察T02抽样信号波形
（7）观察抽样信号低通滤波器原波形T03
（8）改变抽样频率fs<2Bfs≥2B观察抽样信号（T02)复原信号（T03)较失真程度
2 语音信号抽样恢复
话筒插进V1耳机插进V2(清标识接错)导线PCM信号输出连接PCM信号输入检查误着话筒讲话会耳机里听清楚声音（W01调节语音信号放倍数W02调节声音）
数处理：
抽样频率变化采样信号分应恢复信号
采样信号1
恢复信号1
采样信号2
恢复信号2
采样信号3
恢复信号3
实验结果分析
1实验原理理选fs＞2 fmax采样频率连续信号进行
采样信号采样失真原实验中达理想
效果实验中频率500hz正弦波信号采样通低通滤波
器恢复时fs4 fmax1968hz时信号采样失真原
2原信号方波三角波示波器观察离散采样信
号装置难实现理想低通滤波器高频窄脉
（激函数）方波三角波离散信号低通滤波器
观测基波分量法恢复原信号实验结果23验证
结果实验结果显示方波采样信号系列谐波合成
细节图中明显出方波没完全恢复转变成系列
谐波合成波方波者三角波分解成傅里叶级数存频率
高谐波分量实验条件法原成原信号低频
波合成原图原信号致波形
3 实验中采样信号标准击信号低通滤波器
达标准理值非标准正余弦信号恢复原信号
深圳学学生实验报告纸
心体会：
通实验解模拟信号采样方法程信号恢复验证采样定理通输入信号采样信号输入信号恢复信号知道遵循采样定理保证采样频率奎斯特率恢复信号够达原信号相水模拟信号数字化
指导教师批阅意见：
成绩评定：
指导教师签字：
年 月 日
备注：
注：1报告项目容设置根实际情况加调整补充
2教师批改学生实验报告时间应学生提交实验报告时间10日
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