主頁(yè) > 技術(shù)文章 > 抽樣定理與信號(hào)恢復(fù)--信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱 2025-07-11

抽樣定理與信號(hào)恢復(fù)--信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.觀察離散信號(hào)頻譜，了解其頻譜特點(diǎn)；
2.驗(yàn)證抽樣定理并恢復(fù)原信號(hào)。
二、實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明
1.離散信號(hào)不僅可從離散信號(hào)源獲得，而且也可從連續(xù)信號(hào)采樣獲得。抽樣信號(hào)Fs（t）=F（t）·S（t）。
其中F（t）為連續(xù)信號(hào)（例如三角波），S（t）是周期為Ts的矩形窄脈沖。Ts又稱抽樣間隔，F(xiàn)S=稱抽樣頻率，F(xiàn)s（t）為抽樣信號(hào)波形。F（t）、S（t）、Fs（t）波形如圖4-1。

圖4-1連續(xù)信號(hào)抽樣過(guò)程
將連續(xù)信號(hào)用周期性矩形脈沖抽樣而得到抽樣信號(hào)，可通過(guò)抽樣器來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)原理電路如圖4-2所示。

圖4-2信號(hào)抽樣實(shí)驗(yàn)原理圖
2.連續(xù)周期信號(hào)經(jīng)周期矩形脈沖抽樣后，抽樣信號(hào)的頻譜

它包含了原信號(hào)頻譜以及重復(fù)周期為fs（fs=）、幅度按規(guī)律變化的原信號(hào)頻譜，即抽樣信號(hào)的頻譜是原信號(hào)頻譜的周期性延拓。因此，抽樣信號(hào)占有的頻帶比原信號(hào)頻帶寬得多。
以三角波被矩形脈沖抽樣為例。三角波的頻譜
F(jω)＝π
抽樣信號(hào)的頻譜
F_S(jω)＝·4E
取三角波的有效帶寬為3ω1，其抽樣信號(hào)頻譜如圖4-3所示。

（a）三角波頻率

（b）抽樣信號(hào)頻率
圖4-3抽樣信號(hào)頻譜圖
如果離散信號(hào)是由周期連續(xù)信號(hào)抽樣而得，則其頻譜的測(cè)量與周期連續(xù)信號(hào)方法相同，但應(yīng)注意頻譜的周期性延拓。
3.抽樣信號(hào)在一定條件下可以恢復(fù)出原信號(hào)，其條件是fs≥2Bf，其中fs為抽樣頻率，Bf為原信號(hào)占有頻帶寬度。由于抽樣信號(hào)頻譜是原信號(hào)頻譜的周期性延拓，因此，只要通過(guò)一截止頻率為fc（fm≤fc≤fs-fm，fm是原信號(hào)頻譜中的最高頻率）的低通濾波器就能恢復(fù)出原信號(hào)。
如果fs＜2Bf，則抽樣信號(hào)的頻譜將出現(xiàn)混迭，此時(shí)將無(wú)法通過(guò)低通濾波器獲得原信號(hào)。

圖4-4實(shí)際低通濾波器在截止頻率附近頻率特性曲線
在實(shí)際信號(hào)中，僅含有限頻率成分的信號(hào)是極少的，大多數(shù)信號(hào)的頻率成分是無(wú)限的，并且實(shí)際低通濾波器在截止頻率附近頻率特性曲線不夠陡峭（如圖4-4所示），若Fs=2Bf，fc=fm=Bf，恢復(fù)出的信號(hào)難免有失真。為了減小失真，應(yīng)將抽樣頻率fs取高（fs＞2Bf），低通濾波器滿足fm＜fc＜fs-fm。
為了防止原信號(hào)的頻帶過(guò)寬而造成抽樣后頻譜混迭，實(shí)驗(yàn)中常采用前置低通濾波器濾除高頻分量，如圖4-5所示。若實(shí)驗(yàn)中選用的原信號(hào)頻帶較窄，則不必設(shè)置前置低通濾波器。
本實(shí)驗(yàn)采用有源低通濾波器，如圖4-6所示。若給定截止頻率fc，并取Q=（為避免幅頻特性出現(xiàn)峰值），R1=R2=R，則：
C1＝（4-1）
C2＝（4-2）

圖4-5信號(hào)抽樣流程圖

圖4-6有源低通濾波器實(shí)驗(yàn)電路圖
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.觀察抽樣信號(hào)波形。
①使信號(hào)發(fā)生器H701端輸出頻率f=1KHz，幅值A(chǔ)=1V有效值的三角波。
②連接H701與P401，示波器觀察TP403（Fs（t））的波形。
③調(diào)整20K電位器可改變抽樣頻率，可用示波器觀察TP402（S（t））的波形。
2.驗(yàn)證抽樣定理與信號(hào)恢復(fù)
（1）信號(hào)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)方案方框圖如圖4-7所示。

圖4-7信號(hào)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)方框圖
（2）分別設(shè)計(jì)兩個(gè)有源低通濾波器，電路形式如圖4-6所示。（利用實(shí)驗(yàn)箱所提供的電阻、電容、運(yùn)放單元等來(lái)實(shí)現(xiàn)）分別設(shè)fc1=2KHz，fc2=4KHz，R1=R2=5.1KΩ，試計(jì)算C1和C2值（計(jì)算公式見(jiàn)4-1，4-2）。
（3）信號(hào)發(fā)生器輸出頻率f=1KHz，幅值A(chǔ)=1V有效值的三角波接于P401，F(xiàn)s（t）的輸出端（P403）與低通濾波器輸入端相連，示波器CH1接于TP403觀察抽樣信號(hào)，CH2接于F(t) 觀察恢復(fù)的信號(hào)波形。
（4）設(shè)1KHz的三角波信號(hào)的有效帶寬為3KHZ，F(xiàn)s（t）信號(hào)分別通過(guò)截止頻率為fc1和fc2低通濾波器，觀察其原信號(hào)的恢復(fù)情況，并完成下列觀察任務(wù)。
1.當(dāng)抽樣頻率為3KHz、截止頻率為2KHz時(shí)：

2.當(dāng)抽樣頻率為6KHz、截止頻率為2KHz時(shí)：

3.當(dāng)抽樣頻率為12KHz、截止頻率為2KHz時(shí)：

4.當(dāng)抽樣頻率為3KHz、截止頻率為4KHz時(shí)：

5.當(dāng)抽樣頻率為6KHz、截止頻率為4KHz時(shí)：

6、當(dāng)抽樣頻率為12KHz、截止頻率為4KHz時(shí)：

四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
1.整理數(shù)據(jù)，正確填寫表格，總結(jié)離散信號(hào)頻譜的特點(diǎn)；
2.整理在不同抽樣頻率（三種頻率）情況下，F(xiàn)（t）與F'（t）波形，比較后得出結(jié)論；
3.比較F（t）分別為正弦波和三角波時(shí)，其Fs（t）的頻譜特點(diǎn)；
4.通過(guò)本實(shí)驗(yàn)?zāi)阌泻误w會(huì)。
五、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.雙蹤示波器1臺(tái)
2.信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)
其他技術(shù)文章鏈接：
加強(qiáng)中職學(xué)生對(duì)弱電與強(qiáng)電認(rèn)識(shí)
好氧堆肥實(shí)驗(yàn)裝置使用說(shuō)明
 傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)溫度控制儀表操作說(shuō)明
 太陽(yáng)能光伏發(fā)電綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)使用說(shuō)明
 電動(dòng)機(jī)技術(shù)工作原理及運(yùn)行維護(hù)
電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)報(bào)告
 光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)室介紹
 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室
 齒輪范成儀使用說(shuō)明書
 家用電器之電子消毒柜實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
 臭氧氧化脫色實(shí)驗(yàn)說(shuō)明書
 萃取精餾教學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
 二氧化碳PVT關(guān)系測(cè)定實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
 空氣絕熱指數(shù)測(cè)定裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
 填料吸收實(shí)驗(yàn)裝置使用指導(dǎo)書
 超濾、納濾、反滲透多功能膜分離實(shí)驗(yàn)裝置說(shuō)明
 孔口管嘴實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明書
 熱電偶制作校驗(yàn)儀說(shuō)明書
 好氧堆肥實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)說(shuō)明書
 沿程阻力系數(shù)測(cè)定裝置說(shuō)明書
 文丘里除塵器性能實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
 制冷壓縮機(jī)性能測(cè)試實(shí)訓(xùn)裝置指導(dǎo)書
 化工傳熱實(shí)驗(yàn)裝置使用說(shuō)明書
 數(shù)據(jù)采集板式靜電除塵器指導(dǎo)書
 《臺(tái)虎鉗》實(shí)測(cè)繪圖組合訓(xùn)練裝置
 自由對(duì)流橫管管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置使用說(shuō)明書
 流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)裝置使用說(shuō)明書
 《典型零件》實(shí)測(cè)繪圖訓(xùn)練裝置
 制冷制熱工作原理及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/u>
挖掘機(jī)液壓模擬訓(xùn)練平臺(tái)操作說(shuō)明
 中溫法向輻射率測(cè)量?jī)x實(shí)驗(yàn)裝置的介紹及使用說(shuō)明
 傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn)及維護(hù)
熱電偶校驗(yàn)儀使用說(shuō)明
 熱電阻校驗(yàn)裝置使用說(shuō)明
 做燃料電池教具實(shí)驗(yàn)要注意什么
 電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)的基本要求及安全操作規(guī)程
 交流及直流電源實(shí)驗(yàn)操作說(shuō)明
 傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)溫度控制儀表操作說(shuō)明
 沖擊水浴除塵器實(shí)驗(yàn)裝置使用說(shuō)明
 變壓器耦合推挽功率放大器實(shí)驗(yàn)說(shuō)明
 平面磨床面板器件布局圖及電路實(shí)訓(xùn)單元故障現(xiàn)象
 定時(shí)兼報(bào)警記錄儀的使用方法
 淺談職高《電子線路》教學(xué)中學(xué)生能力的培養(yǎng)
試析自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)與實(shí)踐教學(xué)體系改革
 淺析創(chuàng)新電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式提高學(xué)生自主操作能力
 談《維修電工》工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)
電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)模式創(chuàng)新
 淺談電工學(xué)實(shí)驗(yàn)在中專專業(yè)課教學(xué)中的作用
 化工電氣自動(dòng)化專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)探討
 淺談液壓系統(tǒng)污染物的防與治
 關(guān)于《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程教學(xué)探索
 試析“新能源導(dǎo)論與創(chuàng)新實(shí)踐”教學(xué)體會(huì)與實(shí)踐
 淺談電力局辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模型
 兩電極電化學(xué)CO傳感器的研制
 傳感器教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)
中職實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的探索與實(shí)踐
 基于ＰＬＣ多臺(tái)空調(diào)機(jī)組的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)
淺談析基于FMS的機(jī)電一體化教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
電工電子實(shí)驗(yàn)技能正確使用的認(rèn)識(shí)
改善機(jī)電一體化傳動(dòng)管控教學(xué)改革
 淺談電工電子設(shè)備中的各種“地”作用
 光機(jī)電一體化設(shè)備中變頻器怎么判斷故障
 中職學(xué)生實(shí)驗(yàn)中對(duì)二極管電路認(rèn)識(shí)
電工電子實(shí)訓(xùn)中常見(jiàn)問(wèn)題總結(jié)
工程機(jī)械實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的實(shí)習(xí)報(bào)告
 中職學(xué)生為什么要學(xué)電工電子嗎
 在電工電子實(shí)訓(xùn)中幾種二極管的測(cè)試技巧
 關(guān)于中職機(jī)電一體化專業(yè)技能體系的構(gòu)建
 關(guān)于中職機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生技能實(shí)訓(xùn)探索
 電工電子實(shí)驗(yàn)中對(duì)輸入電阻和輸出電阻的認(rèn)識(shí)
中職學(xué)生如何上好機(jī)電一體化課程
 淺談PLC可編程序控制器在電氣設(shè)備中作用
 中職機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試競(jìng)賽規(guī)程
 淺談中職機(jī)電一體化實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）教學(xué)考核規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
淺談中職教師汽車專業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)的差異及對(duì)策
 淺談煤礦自動(dòng)化機(jī)電技術(shù)探索
 淺談中職汽車一般常見(jiàn)故障的診斷方法
 中職對(duì)機(jī)電一體化計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)探索
 機(jī)電一體化技能競(jìng)賽促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高
 淺談中職汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程實(shí)踐教學(xué)探索
 對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備安裝中幾個(gè)要點(diǎn)認(rèn)識(shí)
對(duì)新型傳感器提升電動(dòng)機(jī)性能并降低功耗作用
 講解光機(jī)電一體化具體內(nèi)容包括
 淺談機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)如何適應(yīng)應(yīng)用性本科教育
 探索中職學(xué)校汽車修理專業(yè)如何適實(shí)踐作業(yè)
讓高職學(xué)生了解熱電偶現(xiàn)場(chǎng)使用的注意事項(xiàng)
淺談教學(xué)電梯安裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)的分析
 淺析電梯電氣故障原因及解決措施
 探索現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用狀況
 高職汽車技術(shù)服務(wù)與營(yíng)銷專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革新探
 汽車維修職業(yè)教育中故障診斷思維方法的培養(yǎng)
淺談智能樓宇閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)方案
 淺談PLC可編程實(shí)訓(xùn)課教學(xué)探索
 燃料電池發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
PLC可編程控制技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)裝置(西門子1200)
家用電器綜合實(shí)訓(xùn)室設(shè)備
 光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)室介紹
 電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置
 基礎(chǔ)電工電子實(shí)驗(yàn)室設(shè)備
 定制熱管換熱器實(shí)驗(yàn)臺(tái)
物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱
 初級(jí)維修電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)

上一篇：有源無(wú)源濾波器--信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱

下一篇：換熱器綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

亚洲欧美国产v一区,奇米影视第四色首页,国产成在线观看免费视频,精品国内自产拍在线观看视频

抽樣定理與信號(hào)恢復(fù)--信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱

我們的優(yōu)勢(shì)：