信号采样实验报告.docx
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信号采样实验报告
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信号采样实验报告
篇一:
信号抽样实验报告
大连理工大学实验报告
学院(系):
专业:
班级:
姓名:
学号:
组:
___实验时间:
实验室:
实验台:
指导教师签字:
成绩:
实验三信号抽样
一、实验目的
1学会运用mATLAb完成信号抽样及对抽样信号的频谱进行分析;2学会运用mATLAb改变抽样间隔,观察抽样后信号的频谱变化;3学会运用mATLAb对抽样后的信号进行重建。
二、习题
1.设有三个不同频率的正弦信号,频率分别为f1?
100hz,f2?
200hz,f3?
3800hz。
现在用抽样频率f3?
3800hz对这三个正弦信号进行抽样,用mATLAb命令画出各抽样信号的波形及频谱,并分析频率混叠现象。
解:
分别写出三个频率正弦波的代码与图形:
(f1=100hZ的正弦信号)代码如下:
Ts=1/3800;dt=0.0001;
t1=-0.008:
dt:
0.008;
ft=sin(2*pi*100*t1).*(ucT(t1+0.005)-ucT(t1-0.005));subplot(221);
plot(t1,ft),gridon;
axis([-0.0060.006-1.11.1]);xlabel(Time(sec)),ylabel(f(t))title(正弦信号波形);
n=5000;k=-n:
n;
w=2*pi*k/((2*n+1)*dt);Fw=dt*ft*exp(-j*t1*w);subplot(222);plot(w,abs(Fw));gridon;
axis([-300003000000.006]);xlabel(\omega),ylabel(F(w));title(正弦信号的频谱);t2=-0.008:
Ts:
0.008;
fst=sin(2*pi*100*t2).*(ucT(t2+0.005)-ucT(t2-0.005));subplot(223);
plot(t1,ft,:
),holdon;stem(t2,fst),gridon;
axis([-0.0050.005-1.11.1]);xlabel(Time(sec)),ylabel(fs(t));title(抽样后的信号),holdoff;Fsw=Ts*fst*exp(-j*t2*w);subplot(224);
plot(w,abs(Fsw)),gridon;axis([-300003000000.006]);xlabel(\omega),ylabel(Fs(w));title(抽样信号的频谱);
matlab波形如下:
100hZ正弦信号波形
0.5-0.5
-1-6
-3
100hZ正弦信号的频谱
F(w)
-3-4
-2
02Time(sec)
4x10
6
-3
-3
f(t)
-2-1012x10
3
4
?
100hZ抽样信号的频谱
100hZ抽样后的信号
-5
Fs(w)
0Time(sec)
5x10
-3
fs(t)
-3
-2-1012x10
3
4
?
其中单个正弦信号(未经抽样)的频谱放大后如下:
(200hZ的正弦信号)代码如下:
Ts=1/3800;dt=0.0001;
t1=-0.003:
dt:
0.003;
ft=sin(2*pi*200*t1).*(ucT(t1+0.0025)-ucT(t1-0.0025));subplot(221);
plot(t1,ft),gridon;
axis([-0.0030.003-1.11.1]);xlabel(Time(sec)),ylabel(f(t))title(200hZ正弦信号波形);n=5000;k=-n:
n;
w=2*pi*k/((2*n+1)*dt);Fw=dt*ft*exp(-j*t1*w);subplot(222);plot(w,abs(Fw));gridon;
axis([-300003000000.003]);xlabel(\omega),ylabel(F(w));title(200hZ正弦信号的频谱);t2=-0.003:
Ts:
0.003;
fst=sin(2*pi*200*t2).*(ucT(t2+0.0025)-ucT(t2-0.0025));subplot(223);
plot(t1,ft,:
),holdon;stem(t2,fst),gridon;
axis([-0.0030.003-1.11.1]);xlabel(Time(sec)),ylabel(fs(t));
title(200hZ抽样后的信号),holdoff;
Fsw=Ts*fst*exp(-j*t2*w);subplot(224);
plot(w,abs(Fsw)),gridon;axis([-300003000000.003]);xlabel(\omega),ylabel(Fs(w));title(200hZ抽样信号的频谱);
matlab波形如下:
200hZ正弦信号波形
0.5-0.5
-1-3
-3
200hZ正弦信号的频谱
F(w)
-3-2
-1
01Time(sec)
2x10
3
-3
-3
f(t)
-2-1012x10
3
4
?
200hZ抽样信号的频谱
200hZ抽样后的信
号
-3
Fs(w)
-2
-1
01Time(sec)
2x10
3
-3
fs(t)
-3
-2-1012x10
3
4
?
(3800hZ正弦信号)代码如下:
Ts=1/3800;dt=0.00001;
t1=-1/7600:
dt:
1/7600;
ft=sin(2*pi*3800*t1).*(ucT(t1+1/7600)-ucT(t1-1/7600));subplot(221);
plot(t1,ft),gridon;
axis([-1/76001/7600-1.11.1]);xlabel(Time(sec)),ylabel(f(t))title(3800hZ正弦信号波形);n=10000;k=-n:
n;
w=2*pi*k/((2*n+1)*dt);Fw=dt*ft*exp(-j*t1*w);subplot(222);plot(w,abs(Fw));gridon;
axis([-20000020000000.00015]);xlabel(\omega),ylabel(F(w));title(3800hZ正弦信号的频谱);t2=-1/7600:
Ts:
1/7600;
fst=sin(2*pi*3800*t2).*(ucT(t2+1/7600)-ucT(t2-1/7600));subplot(223);
plot(t1,ft,:
),holdon;stem(t2,fst),gridon;
axis([-1/76001/7600-1.11.1]);xlabel(Time(sec)),ylabel(fs(t));
title(3800hZ抽样后的信号),holdoff;Fsw=Ts*fst*exp(-j*t2*w);subplot(224);
plot(w,abs(Fsw)),gridon;
axis([-20000020000000.00015]);xlabel(\omega),ylabel(Fs(w));title(3800hZ抽样信号的频谱);
matlab波形如下:
3800hZ正弦信号波形
-1
0Time(sec)
3800hZ抽样后的信号
-1
0Time(sec)
1x10
-4
1.51
-4
3800hZ正弦信号的频谱
F(w)
0.50
-2
-4
f(t)
1x10
-1
-4
01
x10
2
5
?
1.513800hZ抽样信号的频谱
Fs(w)
fs(t)
0.50-2
-101
x10
2
5
?
可知f=3800hz的频谱直接混叠在一起,出不了明显的频谱图
2.结合抽样定理,用mATLAb编程实现sa(t)信号经冲激脉冲抽样后得到的抽样信号
fs(t)及其频谱,并利用fs(t)重构sa(t)信号。
解:
认为原sa(t)的信号带宽为wm=2,取wc=1.2wm代码如下:
篇二:
信号的抽样与内插实验报告
武汉大学教学实验报告
电子信息学院通信工程专业20XX年9月24日
实验名称信号的抽样与内插指导教师
姓名年级学号成绩
篇三:
信号实验报告1
本科实验报告
课程名称:
实验项目:
实验地点:
专业班级:
电信
学生姓名:
指导教师:
信号与系统抽样定理学院楼信号与系统实(本文来自:
博旭范文网:
信号采样实验报告)验室1201学号:
20XX001318
李艳平
20XX年7月01日
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,加深对抽样定理的认识和理解。
二、原理说明:
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经抽样而获得。
抽样信号fs(t)可以看成是连续信号f(t)和一组开关函数s(t)的乘积。
即:
fs(t)=f(t)×s(t)
对抽样信号进行傅里叶分析可知,抽样信号的频谱包含了原连续信号以及无限个经过平移的原信号频谱。
平移后的频率等于抽样频率fs及其各次谐波频率2fs、3fs、4fs、5fs......。
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接起来,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为原信号。
只要用一个截止频率等于原信号频谱中最高频率fmax的低通滤波器,滤除高频分量,经滤波后得到的信号包含了原信号频谱的全部内容,故在低通滤波器的输出可以得到恢复后的原信号。
但原信号得以恢复的条件是fs>2b,其中fs为抽样频率,b为原信号占有的频带宽度。
而fmin=2b为最低的抽样频率,又称为“奈奎斯特抽样率”。
当fs 为了实现对连续信号的抽样和抽样信号的复原,可用以下实验原理方案:
三、实验内容及步骤:
1、方波信号的抽样与恢复。
1)观察方波信号的抽样。
调节函数信号发生器,使其输出频率分别为1KhZ、3KhZ
,s
(t)的频率分别置
3.9Khz、
15.6Khz、62.5Khz,观察抽样后的波形,并记录之。
方波原始图
62.5Khz的抽样图
2)观察恢复后的波形。
观察1)中的波形恢复,即滤波器输出的信号f’(t)的波形,并记录之。
62.5Khz的恢复图
2、三角波信号的抽样与恢复。
重复1的步骤。
三角波原始图
62.5Khz的抽样图
62.5Khz的恢复图
3、正旋波信号的抽样与恢复。
重复1的步骤。
正旋波原始图
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