
采样定理实验报告
报告一、实验目的熟悉信号采样过程,过本实验观察欠采样号频谱的混叠现象解采样前后信号频谱的变化,加深对采样定理的理解,掌握采样频率的确定方法。
二、实验原理模拟信号经过(A\\\/D)变换转为熟悉信号的过程称之为采样,信号采样后其频谱产生了周期延拓,在一定条件下,一个连续时间信号完全可以用该信号在等时间间隔上的瞬时样本值表示,这些样本值包含了该连续时间信号的全部信息,利用这些样本值可以恢复原连续时间信号。
采样定理的完整描述如下:一个频谱在(-,)以外为零的频带有限信号f(t),可唯一的由其在均匀时间间隔()上的样点值(t)=f(n)确定。
要从采样信号(t)中顺利恢复原信号f(t),必须满足两个条件:(1)f(t)必须是频带有限信号;(2)取样频率不能过低,必须满足2,称为奈奎斯特速率。
为f(t)最高截止频率。
如前所述f(t)为带限信号其最高截止频率为其频谱F(jω)如图(a)所示,采样时间间隔为Ts,则f(t)经采样后的离散序列f(n)为:其中,g(t)=—采样信号(周期单位脉冲时序列)G(t)的频谱如图(b)所示。
的频谱如图(c)所示,图中相当于原模拟信号的频谱称为基带频谱。
如果则按照采样频率进行周期延拓时,形成频谱混叠现象如图(d)所示。
的频谱函数为:=;其中可以看出,抽样信号的频谱是原信号频谱)的无数次平移之后的叠加。
其频谱图如图1(c)所示。
可见,采样信号频谱=]中n=0的部分频谱即可得到原信号的频谱图,恢复原信号。
但原信号必须是频谱在(-
抽样定理实验报告
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。
二、实验仪器1、20M双踪示波器一台。
2、信号与系统实验箱。
三、原理说明1、离散时间信号可以从离散信号源获得,也可以从连续时
抽样定理和信号恢复实验报告
实验5抽样定理与信号恢复一、实验目的1.观察离散信号频谱,了解其频谱特点;2.验证抽样定理并恢复原信号。
二、实验原理说明1.离散信号不仅可从离散信号源获得,而且也可从连续信号抽样获得。
抽样信号Fs(t)=F(t)·S(t),其中F(t)为连续信号(例如三角波),S(t)是周期为Ts的矩形窄脉冲。
Ts又称抽样间隔,Fs=称抽样频率,Fs(t)为抽样信号波形。
F(t)、S(t)、Fs(t)波形如图5-1。
图5-1连续信号抽样过程将连续信号用周期性矩形脉冲抽样而得到抽样信号,可通过抽样器来实现,实验原理电路如图5-2所示。
2.连续周期信号经周期矩形脉冲抽样后,抽样信号的频谱它包含了原信号频谱以及重复周期为fs(fs=、幅度按Sa()规律变化的原信号频谱,即抽样信号的频谱是原信号频谱的周期性延拓。
因此,抽样信号占有的频带比原信号频带宽得多。
以三角波被矩形脉冲抽样为例。
三角波的频谱:F(jω)=抽样信号的频谱:Fs(jω)=式中取三角波的有效带宽为3作图,其抽样信号频谱如图5-3所示。
图5-3抽样信号频谱图如果离散信号是由周期连续信号抽样而得,则其频谱的测量与周期连续信号方法相同,但应注意频谱的周期性延拓。
3.抽样信号在一定条件下可以恢复出原信号,其条件是fs≥2Bf,其中fs为抽样频率,Bf为原信号占有频带宽度。
由于抽样信号频谱是原信号频谱的周期性延拓,因此,只要通过一截止频率为fc(fm≤fc≤fs-fm,fm是原信号频谱中的最高频率)的低通滤波器
简述时域采样定理
对于一个频带限制在0- 内时间连续信号f(t),如果以秒的间隔对Ts≤1\\\/(2fH)其进行等间隔抽样,则f(t)将被所得到的抽样值完全确定。
换句话说,在信号最高频率分辨量的每个周期内起码应抽样两次。
信号的采样与恢复(采样定理)
实验六信号的抽样与恢复实验报告光信二班一、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。
二、实验原理(1)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抽样而得。
抽样信号可以看成连续信号和一组开关函数是一组周期形窄脉冲,见图2-9-1,称为抽样周期,其倒数称抽样频率。
对抽样信号进行傅里叶分析可知,抽样信号的频率包括了原连续信号以及无限个经过平移的原信号频率。
平移的频率等于抽样频率及其谐波频率、….。
当抽样信号是周期性窄脉冲时,平移后的频率幅度按规律衰减。
抽样信号的频谱是原信号频谱周期的延拓,它占有的频带要比原信号频谱宽得多。
(2)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到原信号。
只要用一截止频率等于原信号频谱中最高频率的低通滤波器,滤除高频分量,经滤波后得到的信号包括了原信号频谱的全部内容,故在低通滤波器输出可以得到恢复后的原信号。
(3)还原信号得以恢复的条件是,其中为抽样频率,为原信号的最高频率。
而为最低抽样频率,又称“奈斯特抽样率”。
当时,抽样信号的频谱会发生混叠,从发生混叠后的频谱中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,仅包含有限频率的信号是极少的。
因此即使,回复后的信号失真还是难免的。
图2-9-2画出了当抽样频率(不混叠时)
什么是采样定理
采样频率过高和过低各有什么优缺点
模拟信号经过 (A\\\/D) 变换转换为数字信号的过程称为采样,信号采样后其频谱产生了周期延拓,每隔一个采样频率 fs,重复出现一次.为保证采样后信号的频谱形状不失真,采样频率必须大于信号中最高频率成分的两倍,这称之为采样定理.



