實(shí)驗(yàn)二 時域抽樣與頻域抽樣

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1、物理與電子信息學(xué)院----電子信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心數(shù)字信號處理及實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)題目時域抽樣與頻域抽樣姓名MYT組別班級學(xué)號【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹考由罾斫膺B續(xù)時間信號離散化過程中的數(shù)學(xué)概念和物理概念，掌握時域抽樣定理的基本內(nèi)容。掌握由抽樣序列重建原連續(xù)信號的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法，理解其工程概念。加深理解頻譜離散化過程中的數(shù)學(xué)概念和物理概念，掌握頻域抽樣定理的基本內(nèi)容。【實(shí)驗(yàn)原理】離散系統(tǒng)在處理信號時，信號必須是離散的序列。因此，在利用計(jì)算機(jī)等離散系統(tǒng)分析處理連續(xù)時間信號時必須對信號進(jìn)行離散化處理。時域抽樣定理給出了連續(xù)信號抽樣過程中信號不失真的約束條件；對于基帶信號，信號抽樣頻

2、率f大于等于2倍的信號最高頻率fm，即f≥fm。信號的重建使信號抽樣的逆過程。非周期離散信號的頻譜是連續(xù)的。計(jì)算機(jī)在分析離散信號的頻譜時，必須將其連續(xù)頻譜離散化。頻域抽樣定理給出了連續(xù)頻譜抽樣過程中信號不失真的約束條件?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理】1、為了觀察連續(xù)信號時域抽樣時抽樣頻率對抽樣過程的影響，在[0，0.1]區(qū)間上以50HZ的抽樣頻率對下列3個信號分別進(jìn)行抽樣，試畫出抽樣后序列的波形，并分析產(chǎn)生不同波形的原因，提出改進(jìn)措施。（1）x1(t)=cos(2π*10t)（2）x2(t)=cos(2π*50t)（3）x3(t)=cos(2π*100t)程序代碼如下:

3、clc,clear,closeallt0=0:0.001:0.1;Fs=50;t=0:1/Fs:0.1;figure(1)x1=cos(2*pi*10*t0);plot(t0,x1,'r')holdonx=cos(2*pi*10*t);stem(t,x);holdoff物理與電子信息學(xué)院----電子信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心figure(2)x2=cos(2*pi*50*t0);plot(t0,x2,'r')holdonx=cos(2*pi*50*t);stem(t,x);holdofffigure(3)x3=cos(2*pi*100*t0);plot(t0,x3,'r'

4、)holdonx=cos(2*pi*100*t);stem(t,x);holdoff圖1x1(t)=cos(2π*10t)物理與電子信息學(xué)院----電子信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心圖2x2(t)=cos(2π*50t)圖3x3(t)=cos(2π*100t)物理與電子信息學(xué)院----電子信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心2、產(chǎn)生幅度調(diào)制信號X(t)=cos(2πt)cos（200πt），推導(dǎo)其頻率特性，確定抽樣頻率，并繪出波形。程序代碼如下:clc,clear,closeallt0=0:0.01:5;Fs=2;t=0:1/Fs:5;figure(1)x1=cos(2*pi.*t0).*(co

5、s(200*pi.*t0));plot(t0,x1,'r')gridonholdonx=cos(2*pi*t).*(cos(200*pi*t));stem(t,x);holdoff圖4X(t)=cos（2πt）cos（200πt）物理與電子信息學(xué)院----電子信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心3、對連續(xù)信號x(t)=cos(4πt)進(jìn)行抽樣以得到離散序列，并進(jìn)行重建。（1）生成信號x(t)=cos(4πt),，時間t=0:0.001:4，畫出x(t)的波形。clc,clear,closeallfigure(1)t0=0:0.001:4;x1=cos(4*pi*t0);plot(t

6、0,x1,'r')holdon圖5x(t)=cos(4*π*t)（2）以f=10Hz進(jìn)行抽樣，畫出在0<=t<=1范圍內(nèi)的抽樣序列x[k]；利用抽樣內(nèi)插函數(shù)h=Sa*(πt/T)(T=1/f)恢復(fù)連續(xù)時間信號，畫出重建信號x(t)的波形。比較是否相同，為什么?clc,clear,closeallfigure(1)holdont0=0:0.001:4;x1=cos(4*pi*t0);plot(t0,x1,'r')Fs=10;t=0:1/Fs:1;x=cos(4*pi*t);stem(t,x);物理與電子信息學(xué)院----電子信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心holdofffigure

7、(2)subplot(2,2,[1,2])plot(t0,x1,'r')title('原信號')subplot(2,2,[3,4])Fs=10;t1=0:1/Fs:4;y0=cos(4.*pi.*t1);holdont2=-2:1/Fs:2;h=sinc((pi.*t2).*10);y=conv(y0,h);t3=-2:1/Fs:6;plot(t3,y,'r')title('重建信號')axis([04-11]);holdoff圖6物理與電子信息學(xué)院----電子信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心圖7（1）抽樣頻率改為f=3Hz,重做（2）clc,clear,closeallfig

8、ure(1)holdon