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武汉大学教学实验报告 电子信息学院 电子信息科学与技术专业 2010年 5 月 6 日 实验名称 信号的抽样与内插 指导教师 卜方玲 姓名 吴小川 年级08级 学号 2008301200139 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 ????熟悉信号采样过程，并通过本实验观察欠采样时信号频谱的混迭现象，了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。 2.实验基本原理 ????模拟信号经过 A/D变换转换为数字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，每隔一个采样频率，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份的两倍，这称之为采样定理。 a 正常采样 ?b 欠采样? 图1. 采样信号的频混现象实验内容为设计一模拟信号： ?， 对采样频率为正常采样和欠采样时两种情况进行分析，观察欠采样时信号频谱的混迭现象。 3.主要仪器设备 MATLAB，计算机 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.原理图的连接 2.各种参数的设置 信号源的频率频率：0.25hz（频率小是为了使图看起来更清晰） 低通滤波器一的截止频率：f=30rad=4.77hz 低通滤波器一的截止频率：f=40rad=6.37hz 抽样频率：20hz 抽样频率的最低取值为：f=1/2*4.77=9.54hz 实验中取为20hz 3．执行结果 正弦波： 输入信号 抽样后的波形 恢复以后的信号波形 方波： 输入信号 抽样后的信号 恢复以后的波形 三角波： 输入信号 抽样后的信号 恢复以后的波形 4.实验结论 一个频带受限的信号波形绝不可能在很短的时间内产生独立的，实质的变化。它的最高变化速度受最高频率分量wm 限制。因此为了保留这一频率分量的全部信息，一个周期的间隔内至少抽样两次，即满足ws2wm或fs2fm 实验效果分析（包括仪器设备等使用效果） ①当信号源信号过滤波器时，滤波器的截止频率越高，得到的波形越接近于信号源波形，但此时要求的抽样频率越高。 ②为了使得到的波形更加接近信号源波形，经过乘法器后的信号经过的滤波器的参数必须取合适的值，截止频率其一般略大于前面滤波器的截止频率。 ③当抽样频率过低时，得到的恢复后的波形失真过大。 ④当信号源经过滤波器时，由于滤过了高频分量，所以得到的波形会与原波形不同。 教师评语 指导教师 年 月 日