實(shí)驗(yàn)六信號(hào)的抽樣與恢復(fù).ppt

1、實(shí)驗(yàn)七 信號(hào)的抽樣與恢復(fù)(PAM),實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、驗(yàn)證抽樣定理 2、觀察了解PAM信號(hào)形成的過(guò)程 實(shí)驗(yàn)原理 利用抽樣脈沖把一個(gè)連續(xù)信號(hào)變?yōu)殡x散時(shí)間樣值的過(guò)程稱為抽樣,抽樣后的信號(hào)稱為脈沖調(diào)幅(PAM)信號(hào).在滿足抽樣定理的條件下,抽樣信號(hào)保留了原信號(hào)的全部信息,并且從抽樣信號(hào)中可以無(wú)失真地恢復(fù)出原始信號(hào). 抽樣定理在通信系統(tǒng)、信息傳輸理論方面占有十分重要的地位。數(shù)字通信系統(tǒng)是以此定理作為理論基礎(chǔ)。抽樣過(guò)程是模擬信號(hào)數(shù)字化的第一步，抽樣性能的優(yōu)劣關(guān)系到通信設(shè)備整個(gè)系統(tǒng)的性能指標(biāo)。,抽樣定理指出，一個(gè)頻帶受限信號(hào)m（t），如果它的最高頻率為fH，則可以唯一地由頻率等于或大于2fH的樣值序列所決定。

2、抽樣信號(hào)的時(shí)域與頻域變化過(guò)程如圖所示。,卷積,包絡(luò),相乘,(一)抽樣定理,不滿足抽樣定理時(shí)產(chǎn)生頻率混疊現(xiàn)象,高抽樣率時(shí)不混頻,滿足抽樣定理時(shí)不混頻,低抽樣率時(shí)混頻,（二）、由抽樣信號(hào)恢復(fù)原連續(xù)信號(hào),取主頻帶 ： 時(shí)域卷積定理：,卷積,包絡(luò),相乘,模塊說(shuō)明 在“JH 5004型信號(hào)與系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)中有一“PAM抽樣定理 ”模塊，該模塊主要由一個(gè)抽樣器與保持電容組成。,零階抽樣保持 上述假定抽樣脈沖是沖激序列，但實(shí)際電路要產(chǎn)生（t）不容易。數(shù)字通信系統(tǒng)中最常用的零階抽樣保持。 f（t）與p（t）不是簡(jiǎn)單的相乘，而是在脈沖p（t）持續(xù)間保持抽樣值直到下一個(gè)抽樣值，f0（t）呈階梯型。,零階抽樣保持,f（

3、t）,fS0（t）,p（t）,實(shí)際電路，MOS晶體管M1和M2作為開(kāi)關(guān)運(yùn)用，當(dāng)窄脈沖p1（t）到來(lái)時(shí)，M1、M2導(dǎo)通將f（t），抽樣值引到電容C兩端，此后電容保持這個(gè)值直到下一個(gè)抽樣脈沖到來(lái)，依次重復(fù)，即可由f（t）產(chǎn)生fs0（t）波形。,f（t）,fS0（t）,C,M1,M2,P1（t）,為求得fs0（t）的頻譜，構(gòu)作一個(gè)線性時(shí)不變系統(tǒng)，它是具有如下的沖激響應(yīng)， h0（t）=u（t）- u（t-TS） 顯然令fs（t）通過(guò)此系統(tǒng)即可在輸出端產(chǎn)生 fs0（t）波形，因此可以得： fs0（t）=fs（t）*h0（t）,fs0（t）經(jīng)傳輸?shù)绞斩撕笮枰謴?fù)f（t） 信號(hào)，為分析如何恢復(fù)，借助沖激序列

4、抽樣 信號(hào)的時(shí)域與頻域特性，假定：,因?yàn)閒s(t)是抽樣信號(hào)(幅度大小不同的沖激).而fs0(t)是階梯. 沖激與矩形乘得階梯,一個(gè)完整的PAM電路組成如圖所示，即在輸入、輸出端需加一低通濾波器。前一個(gè)低通濾波器是為了濾除高于fs/2的輸入信號(hào)防止出現(xiàn)頻譜混迭現(xiàn)象。產(chǎn)生混迭噪聲，影響恢復(fù)出的信號(hào)質(zhì)量。后面一個(gè)低通濾波器是為了從抽樣序列中恢復(fù)出信號(hào)，濾除抽樣信號(hào)中的高次諧波分量。,輸入信號(hào),抽樣脈沖,抽樣保持,低通濾波器,低通濾波器,抽樣定理實(shí)驗(yàn)原理圖,實(shí)驗(yàn)步驟,設(shè)置信號(hào)產(chǎn)生模塊為模式為01，在該模式下在正弦信號(hào)16KHZ、32KHZ輸出端產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)輸出，同時(shí)在信號(hào)A組產(chǎn)生1KHZ信號(hào)，在信

5、號(hào)B組產(chǎn)生125HZ信號(hào)輸出，以及PAM所需的抽樣時(shí)鐘。 1、采樣沖激串的測(cè)量 在JH5004的“PAM抽樣定理”模塊的D（T）輸入端測(cè)量采樣沖擊串，測(cè)量采樣信號(hào)的頻率。 2、模擬信號(hào)的加入 用短線將“信號(hào)A組”輸出1KHZ正弦信號(hào)與“PAM抽樣定理”模塊的信號(hào)輸入X端相連。 3、信號(hào)采樣的PAM序列觀察 在“PAM抽樣定理”模塊的輸出端可測(cè)量到輸入信號(hào)的采樣序列，用示波器比較采樣序列與原始信號(hào)的關(guān)系、及采樣序列與采樣沖擊串之間的關(guān)系,4、PAM信號(hào)的恢復(fù) 用短線將“PAM抽樣定理”模塊輸出端的采樣序列與“無(wú)源與有源濾波器”單元 的“八階切比雪夫低通濾波器“的輸入 端相連。在濾波器的輸出端可測(cè)量出恢復(fù)出的模擬信號(hào)，用示波器比?；謴?fù)出的信號(hào)與原始信號(hào)的關(guān)系與差別。 5、用