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信号的抽样与恢复实验报告

广州大学学生实验报告

开课学院及实验室:电子信息楼日期:2014年6月08日

物理与电子学院年级、专业、班姓名学号工程学院

实验课程信号与系统实验成绩名称实验项目指导信号的抽样与恢复名称

老师一、实验目的

(1)了解电信号的采样的方法与过程以及信号的恢复方法

(2)验证抽样定理

二、实验仪器

(1)20MHz的双踪示波器一台

(2)信号与系统的实验箱一套

三、实验原理

(1)离散时间信号可以从离散信号获得，也可以从连续时间信号抽样而得。抽

样信号fp(t)可以看成连续信号f(t)和一组开关函数s(t)的乘积。p(t)是一组周

期性窄脉冲，见图。Ts为抽样周期，其倒数称为抽样频率。

(2)抽样信号在一定条件下可以恢复成原信号，只要用一截止频率等于原信号

的频谱中最高频率fn的低通滤波器，滤除高频分量，经滤波后得到的信号包含了

原信号的频谱的全部内容，故在低通滤波器输出可以得到恢复后的原信号。

(3)还原信号得以恢复的条件是f>2fm,其中fs为抽样频率，fm为原信号的最

高频率。s

(4)为了实现对连续信号的抽样和抽样信号的复原，选用足够高的抽样频率

外，采用前置低通滤波器来防止信号的频谱宽而造成抽样信号频谱的混叠，选用的

信号频带较窄，即可恢复原信号。

四、实验内容及步骤

(1)先将函数信号的发生器产生的正弦波或三角波送入抽样器，即用跳线将函

数信号发生器的输出端与本实验模块的输入端连接。(被抽样的连续信号，最好选

为三角波，并选择三角波的频率为80Hz，幅度为2V左右)

(2)再将抽样频率分别选为1200Hz，1600Hz，2400Hz，5600Hz对三角波或正弦

波抽样，观察经抽样后的正弦波或三角波信号以及复原后的信号，比较失真的情况

(为便于观察，被抽样信号的频率一般选择50~400Hz的范围，而抽样频率纪委抽样

脉冲的频率，抽样脉冲的频率则是通过电位器来调节的)

(3)若使用外接信号源，应将外接信号源的地与本实验箱的地相连，并将信号

源的输出端接入本实验模块的输入端。

(5)将被抽样的三角波信号的频率改为800Hz，重复步骤1、2。

(6)将被抽样的三角波信号的频率改为20Hz，重复步骤1、2。

五、实验数据

2V80Hz的采集与还原

2V800Hz的采集与还原

2V20Hz的采集与还原

六、实验数据分析

从实验结果来看，不同的抽样脉冲信号的频率将会影响到信号的还原。2v，

20Hz，2v80Hz以及2v，800Hz，抽样的频率与被抽样信号频率将会产生不同的结

果。

可以有以下的结论:被抽样的信号频率比较小而抽样脉冲的频率相对较大，最

后得到的还原的信号失真情况没那么严重。第二种情况就是当被抽样的信号频率较

大，而抽样脉冲的频率相对较小的时候，失真情况就较严重了。