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通信原理抽样定理实验报告:抽样定理实验原理

时间:2021-11-04 14:49:12 浏览次数:

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 2、观测并记录平顶抽样前后信号的波形。

 2、观测并记录平顶抽样前后信号的波形。

 通信原理实验(五)

 实验一抽样定理实验

 项目一、抽样信号观测及抽样定理实验

 1、观测并记录抽样前后的信号波形,分别观测 music和抽样输出

 由分析知,自然抽样后的结果 如图,很明显抽样间隔相同, 且抽样后的波形在其包络严格 被原音乐信号所限制加权,与 被抽样信号完全一致。

 此结果为平顶抽样结果,仔细观 察可发现与上一实验中的自然抽 样有很大差距,即相同之处,其 包络也由原信号所限制加权,但 是在抽样信号的每个频率分量呈 矩形,顶端是平的。

 3、观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形,并以 100HZ为步进,减小

 A-OUT的频率,比较观测并思考在抽样脉冲频率为多少的情况下恢复信号有失 真。

 (1)9.0KHZ(3)7.0KHZ

 (1)9.0KHZ

 (3)7.0KHZ

 (2)7.7KHZ

 在频率为9HZ时的波形如上图,低通滤 波器恢复出的信号与原信号基本一致, 只是相位有了延时,约1/4个Ts; 逐渐减小抽样频率可知在7.7KHZ左右, 恢复信号出现了幅度的失真,且随着fs 的减小,失真越大。

 上述现象验证了抽样定理,即,在信号 的频率一定时,采样频率不能低于被采 样信号的2倍,否则将会出现频谱的混 叠,导致恢复出的信号严重失真。

 实验二PCM编译码实验

 实验项目一 测试W681512的幅频特性

 1、将信号源频率从50HZ到4000HZ用示波器接模块21的音频输出,观测信号 的幅频特性。

 ⑴、4000HZ (2)、3500HZ

 (3)120HZ

 ⑷ 50HZ

 在实验中仔细观察结果,可知,当信号源的频率由4000HZ不断下降到3000HZ 的过程中,信号的频谱幅度在不断地增加;在 3000HZ~1500HZ的过程中,信 号的幅度在一定范围内变化,但是没有特别大的差距;在 1500HZ~50HZ的过

 程中,信号的幅度有极为明显的下降。

 实验项目二PCM编码规则实验

 1、以FS为触发,观测编码输入波形。示波器的 DIV档调节为100微秒

 图中分别为输入被抽样信号和抽样 脉冲,观察可发现正弦波与编码对 应。

 2、保持示波器设置不变的情况下,以 FS为触发观测PCM量化输出,记录波形

 PCM永冲编码调制:数字通信的编 码方式之一。可以观察到,一个抽 样周期对应PCM勺八个编码,即一 个抽样值以PCk编码是八位的。

 3、以FS为触发,观察并记录PCM&码的A律编码输出波形

 A律是PCMJE均匀量化中的一种对 数压扩形式,对抽样值进行八位编 码:

 M0:极性码 M1 M2 M3:段落码

 M4 M5 M6 M7:区间码

 分析实验结果可知,对于一个码元 信号,经过非均匀量化编码之后发 现包括8个二进制数。

 4、对比观测编码输入信号和译码输出信号观察实验结果可知,编码输入和译 码输出的结果在幅度上完全一致, 相位上有接近180°的相位差。

 4、对比观测编码输入信号和译码输出信号

 思考1:改变基带信号的幅度时,波形是否发生变化?改变时钟信号频率时,波 形是否发生变化?

 基带信号幅度对波形的影响很小,信号频率f看不出明显的规律。f的变化对

 波形没有任何影响。

 改变时钟信号频率时,波形会发生变化。

 思考2:当编码输入信号的频率大于3400HZ或小于3000HZ时,分析脉冲编码调 制和解调波形。

 当编码输入信号的频率大于3400Hz或小于300Hz时,脉冲编码调制和解调波 形的幅度会急剧减小。

 实验项目三 PCM编码时序观测

 1、示波器观测FS信号编码输出信号,并记录二者对应的波形nJlHath seal*1

 1、示波器观测FS信号编码输出信号,并记录二者对应的波形

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 思考:为什么实验时观测到的 PCM编码信号码型总是在变换?

 由于采样频率和输入信号的频率之间并不是有规律的整数倍关系, 导致了每一 个抽样信号点的时刻是不同的,所以编码输出的信号也不一样,观察的信号就 是随时变化的。

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