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文档介绍:信号的抽样与内插


武汉大学教学实验报告
电子信息学院 电子信息工程 专业 2016 年 * 月 ** 日
实验名称 信号的抽样与内插 指导教师 **
姓名 *** 年级
信号的抽样与内插

武汉大学教学实验报告
电子信息学院 电子信息工程 专业 2016 年 * 月 ** 日
实验名称 信号的抽样与内插 指导教师 **
姓名 *** 年级 大三 学号 20143012***** 成绩
预习部分
实验目的
实验基本原理
主要仪器设备(含必要的元器件、工具)



(1)实验目的:
1、熟悉信号的抽样与恢复过程;
2、观察欠采样与过采样时信号频谱的变化;
3、掌握采样频率的确定方法。
(2)实验的基本原理:
由时域抽样定理可知,若有限带宽的连续时间信号f(t)的最高角频率为Wm,则信号可以用等间隔的抽样值唯一表示,且抽样间隔Ts必须不大于12fm,或者说抽样频率Ws≥Wm.
图6-1所示为信号抽样与恢复示意图,其中图6-1 (a)中为抽样前带限信号f(t),其频谱F(w)为图6-1 (b)所示,最高频率为Wm,当该信号被抽样间隔为Ts的冲激序列抽样时,若Ts< 12fm (过采样),则抽样后信号的频谱为图1(f)所示,频谱没有产生混迭现象。将抽样后信号通过一个低通滤波器,能恢复原信号。若Ts>12fm(欠采样),
则抽样后信号的频谱将产生混迭现象,不能从抽样后信号中恢复原信号。
调用格式:y = fft(x, n)
3.abs函数
功能:求绝对值和复数的模。
调用格式:y = abs(x)

实验操作部分
实验数据、表格及数据处理
实验操作过程(可用图表示)
实验结论
实验内容及方法:
MATLAB命令窗口中输入“simulink”,启动Simulink Library Browser;
Simulink Library Browser中,新建一个模型文件,编辑模型文件,建立如下图所示的抽样与内插的仿真模型,并保存为

sample.mdl;

分别在欠采样与过采样条件下,配置各模块的参数(如信号源的频率,抽样脉冲的间隔,低通滤波器的截止频率等)。
在模型文件的菜单中选择Simulation->Start,运行在欠采样、与过采样条件下的仿真模型;
仿真结束后,打开示波器,观察在欠采样与过采样条件下的仿真结果。
画出各信号的频谱图
实验现象及数据记录:
1、信号为正弦波:xt=sin(2πft), f=1Hz:



信号源的波形


欠采样的情况下:

抽样后的波形 恢复后的波形


欠采样的情况下的各个频谱图:





过采样的情况下:


抽样后的波形 恢复后的波形


过采样的情况下的各个频谱图:



1、信号为方波: f=1Hz:



信号源波形

欠采样的情况下:

抽样后的波形 恢复后的波形

欠采样的情况下的各个频谱图:




过采样的情况下:

抽样后的波形 恢复后的波形

过采样的情况下的各个频谱图:



3、信号为三角波: f=1Hz:


信号源的波形

欠采样的情况下:

抽样后的波形 恢复后的波形

欠采样的情况下的各个频谱图:





过采样的情况下:

抽样后的波形 恢复后的波形

过采样的情况下的各个频谱图:




(3)实验现象分析及结论:
1、在信号的抽样过程中,不同的抽样频率将影响信号的还原。
2、信号在时域被冲激函数抽样后,其频谱是原信号的频谱以抽样频率为间隔周期重复而得到的。
3、当抽样频率为过抽样或临界抽样时,经过抽样之后,频谱图不会发生混叠,抽样信号通过低通滤波器可以恢复,且基本无失真。
4、 当抽样频率为欠抽样时,经过抽样之后,频谱图发生混叠,抽样信号通过低通滤波器不能恢复。






实验效果分析(包括仪器设备等使用效果)
通过实验进一步理解了抽样定理,同时熟练

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上传人:儒林 8/8/2022 文件大小:2.57 MB

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