文档介绍：成绩
西安邮电大学
《通信原理》软件仿真实验报告
实验名称：
低通型采样定理
院系：
通信与信息工程学院
专业班级：
通工1102
学生姓名：
董坤坤
学号：
03111057
（班内序号）
13
指导教师：
张明远
报告日期：
2013年9月26日
实验目的：
1、掌握低通型采样定理；
2、掌握理想采样、自然采样和瞬时采样的特点；
3*、掌握混叠失真和孔径失真。
仿真设计电路及系统参数设置：
1、理想采样：
平顶采样
自然采样
建议时间参数：No. of Samples =4096；Sample Rate = 20000Hz
1、记录理想采样时信源、样值序列和恢复信号的波形和频谱；
信源为截止频率200Hz的低通型信号；
其中图符0为信号源（单位冲激信号即，）；
图符1为截止频率200Hz，极点个数为6的模拟低通滤波器；
图符2为采样器，采样频率2000Hz；
图符3为保持电路，Hold Value = Zero，Gain = 1；
图符4为截止频率250Hz，极点个数为5的模拟低通滤波器；
频谱选择 |FFT|；
2*、自行调整参数，观测并记录混叠失真；
3、记录自然采样时样值序列和恢复信号的波形和频谱；
用于采样的矩形脉冲序列幅度1V，频率2000Hz；
4*、调整矩形脉冲序列的占空比，观测并记录样值序列波形和频谱的变化；5、记录瞬时采样时样值序列和恢复信号的波形和频谱；
保持电路Hold Value = Last Sample，增益Gain = 1；
6*、自行调整参数，观测并记录孔径失真。
仿真波形及实验分析：
在一系列离散点伤，对模拟信号抽取样值称为抽样，抽样过程可看为用周期性单位冲击脉冲和此模拟信号相乘。抽样结果得到的是一系列周期性的冲激脉冲，其面积和模拟信号的取值成正比。设一个连续模拟信号中最高频率小于，则以间隔时间为的周期性冲激脉冲对它抽样时，该信号将被这些抽样值完全确定。
抽样信号序列表示为：
频域表达式：
由上式计算得：
由于是信号频谱在频谱轴上平移的结果，所以抽样信号的频谱是无数间隔间隔频率为
的原信号的频谱相叠加而成。因为原信号最高频率小于，所以抽样间隔时，抽样信号中每个原信号频谱之间互不重叠，这样就能够用一个低通滤波器分离出原始信号的频谱，即能恢复原始信号。称为奈奎斯特速率。
理想采样：采用采样器对原始信号进行抽样，然后过低通滤波器滤除其他频带恢复原始信号。
原始信号
通过周期性脉冲进行采样
采样结果
对抽样信号过低通滤波器，滤除其他频带，就可以恢复出原始信号
恢复信号
理想采样的波形与频谱与原信号一致。
平顶采样：
原始信号
抽样信号
恢复信号
平顶采样的波形和自然采样的波形比较像但与自然采样不同的是波形的顶部与原波形不同，水平直线频谱的顶部形状也会有变化也会出现衰减和消失的现象
修改占空比之后的抽样信号(50%)
改变占空比后的恢复信号
自然抽样：自然采样是原始信号与矩形脉冲相乘，只是中间有了间隔而频谱形状会出现某段的频谱衰减或丧失。
原始信号

自然抽样抽样信号
自然抽样恢复信号
混叠势真：样值序列的频谱可视为原始信号频谱的周期延拓，当采样频率不满足时，抽样信号的频谱会交织在一起，产生频谱混叠，这样就造成了混叠失真。在抽样时为了避免混叠失真，必须使得采样频率满足奈奎斯特速率。
原始信号频谱图
抽样信号频谱图
恢复信号频谱图
孔径失真：在数学中，取样函数在高频域的频谱衰减失真取决于脉幅宽度，取样脉冲宽度由宽变窄，失真由大变小，这种效应称为孔径效应。平顶抽样输出:,由于加权引入的失真称为孔径失真。

实验成绩评定一览表
系统设计与模块布局
系统设计合理，模块布局合理，线迹美观清楚
系统设计合理，模块布局较合理，线迹清楚
系统设计、模块布局较合理，线迹较清楚
系统设计基本合理，模块布局较合理，线迹较清楚
系统设计不够合理，模块布局较合理，线迹较清楚
参数设置与仿真波形
参数设置合理，仿真波形丰富、准确
参数设置合理，仿真波形较丰富、较准确
参数设置较合理，仿真波形较丰富
参数设置较合理，仿真波形无缺失、无重大错误
参数设置较合理，仿真波形有缺失