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**日感谢阅读实验名称 信号的抽样与内插 指导教师 **姓名 *** 年级 大三 学号 20143012***** 成绩谢谢阅读一、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)的最高角频率为精品文档放心下载，则信号可以用等间隔的抽样值唯一表示，且抽样间隔必须不大于谢谢阅读，或者说抽样频率≥.图6-1所示为信号抽样与恢复示意图，其中图6-1(a)中为抽样前带限精品文档放心下载信号f(t)，其频谱F(w)为图6-1(b)所示，最高频率为 ，当该信号感谢阅读被抽样间隔为的冲激序列抽样时，若<1(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>1（欠采样），感谢阅读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。感谢阅读*-（3）主要实验仪器设备：工具软件：MATLAB使用到的函数：1.simulink仿真利用Simulink完成信号的抽样与内插实验仿真设计。精品文档放心下载2.fft函数功能：离散傅里叶变换。*-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)二、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（1）实验内容及方法：1、MATLAB命令窗口中输入“simulink”，启动SimulinkLibraryBrowser；感谢阅读2、SimulinkLibraryBrowser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；感谢阅读*-3、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，抽感谢阅读样脉冲的间隔，低通滤波器的截止频率等）。4、在模型文件的菜单中选择Simulation－>Start，运行在欠采样、与过采精品文档放心下载样条件下的仿真模型；5、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。感谢阅读6、画出各信号的频谱图（2）实验现象及数据记录：1、信号为正弦波：x(t)=sin(2), =1:感谢阅读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：抽样后的波形过采样的情况下的各个频谱图：

恢复后的波形*-1、信号为方波： =1: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： =1:*-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。精品文档放心下载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谢谢阅读周期重复而得到的。3、当抽样频率为过抽样或临界抽样时，经过抽样之后，频谱图不会发生混精品文档放心下载叠，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，抽样信号通精品文档放心下载过低通滤波器不能恢复。三、实验效果分析（包括仪器设备等使用效果）1、通过实验进一步理解了抽样定理，同时熟练掌握了运用MATLAB工具对数谢谢阅读据抽样分析。2、遇到的问题：频谱分析时程序报错，产生不了预期结果：问题是Toworkspace中的谢谢阅读saveformat参数应设置成array，否则产生错误，无法计算频谱。精品文档放心下载3、采样频率应大于原始信号最大频率的两倍，这样才不会造成频谱混叠，恢精品文档放心下载复的波形才能不失真