通信原理MATLAB验证低通抽样定理实验报告

p通信原理实验报告/pp一、实验名称/ppMATLAB验证低通采样定理/pp二、实验目的/pp1、掌握取样定理的工作原理。/pp2、通过MATLAB编程实现抽样定理的验证，加深了对抽样定理的理解。还训练应用计算机分析问题的能力。/pp3、了解MATLAB软件，学习应用MATLAB软件的模拟技术。它主要集中在部分理论知识的灵活使用以及部分核心命令的掌握、理解、分析等方面。/pp4、计算在三种不同条件下恢复信号的误差，通过总结采样频率对信号恢复的误差影响，验证时域采样定理。/pp三、实验阶段和原则/pp1、连续信号的等距采样形成采样信号，采样信号的频谱最初是通过基于采样频率的周期性扩展形成的。/pp2、设置最大Fmax的连续信号频率，对于采样频率Fs2Fmax，采样信号可以唯一地恢复唯一的连续信号。否则，Fs=2Fmax将产生采样信号的频谱混叠现象，无法在不失真的情况下恢复原始连续信号。/pp四、实验内容/pp1、绘制连续时间信号的时域波形和幅频特性曲线，信号/ppx=cos(4 * pi * t)1.5 * sin(6 * pi * t)0.5 * cos(20 * pi * t)/pp2、信号采样，获取采样序列，绘制采样频率分别为10Hz、20Hz、50Hz的采样序列波形；/pp3、对不同采样频率下的采样序列进行频谱分析，比较各频率下的采样序列和幅频曲线，绘制幅频曲线。/pp4、信号进行光谱分析，观察与3的结果没有差异。/pp5、在采样序列中恢复连续时间信号，并与原始连续时间信号的时域波形进行比较，绘制时域波形。/pp五、实验模拟图/pp(1)x=cos(4 * pi * t)1.5 * sin(6 * pi * t)0.5 * cos(20 * pi * t)的时域波形和幅频特性/ppClear/ppClose all/ppDt=0.05/ppT=-23360 dt :2/ppx=cos(4 * pi * t)1.5 * sin(6 * pi * t)0.5 * cos(20 * pi * t)；/ppn=length(t)；/ppy=FFT(x)/N * 2；/ppfs=1/dt；/ppdf=fs/(N-1)；/ppf=(0:n-1)* df；/ppSubplot(2，1，1)/ppPlot(t，x)/ppTitle(采样周期波形)/ppXlabel(t)/pp栅格；栅格。/ppSubplot(2，1，2)/ppPlot(f，ABS(Y)；/ppTitle(采样频域信号| Y |)；/ppxlabel(f)；/pp栅格；栅格。/pp(2)采样频率分别为10Hz的采样序列波形、幅频特性曲线和采样序列中的连续时间信号时域、频域波形恢复；/ppClear/ppClose all/ppDt=0.1/ppT0=-2:0.01:2/ppT=-23360 dt :2/ppTs1=0.01/ppx0=cos(4 * pi * t0)1.5 * sin(6 * pi * t0)0.5 * cos(20 * pi * t0)；/ppx=cos(4 * pi * t)1.5 * sin(6 * pi * t)0.5 * cos(20 * pi * t)；/ppb=length(t0)；/ppy2=FFT(x0)/b* 2；/ppfs2=1/0.01；/ppdf2=fs2/(B- 1)；/ppF2=(0: B- 1)* df2；/ppn=length(t)；/ppy=FFT(x)/N * 2；/ppfs=1/dt；/ppdf=fs/(N-1)；/ppf=(0:n-1)* df；/ppTm=-503360 ts 1333650/ppGt=sinc(fs*tm)/ppSt=sigexpand(x，dt/ts1)/ppX3=conv(st，gt)/ppA=长度(TM(5001:501)；/ppy1=FFT(x3(5001:501)/a* 2；/ppfs1=1/ts1；/ppdf1=fs1/(A-1)；/ppf1=(0: a-1)* df1；/ppSubplot(3，2，1)/ppPlot(t0，x0)/ppTitle(原始时域波形)/ppXlabel(t)/ppSubplot(3，2，2)/ppPlot(f2，abs(Y2)/ppTitle(原始频域波形)/ppXlabel(t)/ppSubplot(3，2，3)/ppPlot(t，x)/ppTitle(采样周期波形)/ppXlabel(t)/pp栅格；栅格。/ppSubplot(3，2，4)/ppPlot(f，ABS(Y)；/ppTitle(采样频域信号| Y |)；/ppxlabel(f)；/ppSubplot(3，2，5)/ppPlot (t0，x3(50013360501)/ppTitle(恢复后信号)；/ppXlabel(tm)/ppSubplot(3，2，6)/ppPlot(f1，ABS(Y1)；/ppTitle(恢复频域信号| Y1 |)；/ppxlabel(f1)；/pp栅格；栅格。/pp(3)恢复采样频率分别为20Hz的采样序列波形、振幅-频率特性曲线和采样序列中的连续时间信号时域、频域波形。/ppClear/ppClose all/ppDt=0.05/ppT0=-2:0.01:2/ppT=-23360 dt :2/ppTs1=0.01/ppx0=cos(4 * pi * t0)1.5 * sin(6 * pi * t0)0.5 * cos(20 * pi * t0)；/ppx=cos(4 * pi * t)1.5 * sin(6 * pi * t)0.5 * cos(20 * pi * t)；/ppb=length(t0)；/ppy2=FFT(x0)/b* 2；/ppfs2=1/0.01；/ppdf2=fs2/(B- 1)；/ppF2=(0: B- 1)* df2；/ppn=length(t)；/ppy=FFT(x)/N * 2；/ppfs=1/dt；/ppdf=fs/(N-1)；/ppf=(0:n-1)* df；/ppTm=-503360 ts 1333650/ppGt=sinc(fs*tm)/ppSt=sigexpand(x，dt/ts1)/ppX3=conv(st，gt)/ppA=长度(TM(5001:501)；/ppy1=FFT(x3(5001:501)/a* 2；/ppfs1=1/ts1；/ppdf1=fs1/(A-1)；/ppf1=(0: a-1)* df1；/ppSubplot(3，2，1)/ppPlot(t0，x0)/ppTitle(原始时域波形)/ppXlabel(t)/ppSubplot(3，2，2)/ppPlot(f2，abs(Y2)/ppTitle(原始频域波形)/ppXlabel(t)/ppSubplot(3，2，3)/ppPlot(t，x)/ppTitle(采样周期波形)/ppXlabel(t)/pp栅格；栅格。/ppSubplot(3，2，4)/ppPlot(f，ABS(Y)；/ppTitle(采样频域信号| Y |)；/ppxlabel(f)；/ppSubplot(3，2，5)/ppPlot (t0，x3(50013360501)/ppTitle(恢复后信号)；/ppXlabel(tm)/ppSubplot(3，2，6)/ppPlot(f1，ABS(Y1)；/ppTitle(恢复频域信号| Y1 |)；/ppxlabel(f1)；/pp栅格；栅格。/pp(4)采样频率分别为50Hz的采样序列波形、幅频特性曲线和采样序列中的连续时间信号时域、频域波形恢复；/ppClear/ppClose all/ppDt=0.02/ppT0=-2:0.01:2/ppT=-23360 dt :2/ppTs1=0.01/ppx0=cos(4 * pi * t0)1.5 * sin(6 * pi * t0)0.5 * cos(20 * pi * t0)；/ppx=cos(4 * pi * t)1.5 * sin(6 * pi * t)0.5 * cos(20 * pi * t)；/ppb=length(t0)；/ppy2=FFT(x0)/b* 2；/ppfs2=1/0.01；/ppdf2=fs2/(B- 1)；/ppF2=(0: B- 1)* df2；/ppn=length(t)；/ppy=FFT(x)/N * 2；/ppfs=1/dt；/ppdf=fs/(N-1)；/ppf=(0:n-1)* df；/ppTm=-503360 ts 1333650/ppGt=sinc(fs*tm)/ppSt=sigexpand(x，dt/ts1)/ppX3=conv(st，gt)/ppA=长度(TM(5001:501)；/ppy1=FFT(x3(5001:501)/a* 2；/ppfs1=1/ts1；/ppdf1=fs1/(A-1)；/ppf1=(0: a-1)* df1；/ppSubplot(3，2，1)/ppPlot(t0，x0)/ppTitle(原始时域波形)/ppXlabel(t)/ppSubplot(3，2，2)/ppPlot(f2，abs(Y2)/ppTitle(原始频域波形)/ppXlabel(t)/ppSubplot(3，2，3)/ppPlot(t，x)/ppTitle(采样周期波形)/ppXlabel(t)/pp栅格；栅格。/ppSubplot(3，2，4)/ppPlot(f，ABS(Y)；/ppTitle(采样频域信号| Y |)；/ppxlabel(f)；/ppSubplot(3，2，5)/ppPlot (t0，x3(50013360501)/ppTitle(恢复后信号)；/ppXlabel(tm)/ppSubplot(3，2，6)/ppPlot(f1，ABS(Y1)；/ppTitle(恢复频域信号| Y1 |)；/ppxlabel(f1)；/pp栅格；栅格。/pp六、实验结论/pp要在实验中采样模拟信号，应根据最高截止频率Fmax的采样定理的要求，选择采样频率的两倍Fs2Fmax。设计中三种频率的取样分析摘要：/pp(1)欠采样：在时域波形恢复过程中，Fs2Fmax可以从光谱中看到，原始信号不能完全表示，并且扭曲，因此相同的频谱带相互重叠，无法反映原始信号频谱的特性，从而无法获得原始信号。/pp(2)临界采样：即，当Fs=2Fmax=时，时域波形不能恢复整个原始信号，信号在频谱中可见，但不能完全恢复原始信号。/pp(3)过度采样：Fs2Fmax此时会成功采样。也就是说，如时域波形所示，与上述采样的冲量字符串相比，包含的细节更多，并且在频域中不发生频谱叠加，因此，可以使用低通滤波器m(t)在不失真的情况下重新构造。/pp七、实验经验/pp通过本实验，您将了解Matlab强大的模拟软件，初步了解Matlab的操作界面以及简单的程序语言和程序工作方式，并通过特定的采样和恢复信号进一步了解采样定理的特定含义。即，将模拟信号转换为数字信号，连续信号采样为相同间隔采样格式，采样信号的频率由原始连续信号的频谱从采样频率到周期的扩展形成，通过MATLAB编程验证采样定理，加深对采样定理的理解。直接教育计算机分析功能。/p