信号抽样与内插.doc

武汉大学教学实验报告
电子信息学院 电子信息学院 专业 通信工程 2011年 11 月 9 日
实验名称 信号的抽样与内插 指导教师 卢昕
姓名 车乐林 年级 09级 学号 2009301490027 成绩
实验目的
1. 熟悉信号的抽样与恢复过程；
2. 观察欠采样与过采样时信号频谱的变化；
3. 掌握采样频率的确定方法。
二、实验基本原理
由时域抽样定理可知，若有限带宽的连续时间信号f (t)的最高角频率为
ωm，则信号f (t)可以用等间隔的抽样值唯一表示，且抽样间隔T s 必须不大于
1/(2 f m)，或者说抽样频率ωs ≥ 2ωm。
三、实验内容与方法
设计信号 x(t) = sin(2πft)，f = 1Hz的抽样与恢复的实验，实验步骤如下：
1） 在 MATLAB 命令窗口中输入“simulink”，启动Simulink Library Browser；
2） 在 Simulink Library Browser 中，新建一个模型文件，编辑模型文件，
建立如图2 所示的抽样与内插的仿真模型，；
3） 分别在欠采样与过采样条件下，配置各模块的参数（如信号源的频率，抽样脉冲的间隔，低通滤波器的截止频率等）。
4） 在模型文件的菜单中选择 Simulation－>Start，运行在欠采样、与过采样条件下的仿真模型；
5）仿真结束后，打开示波器，观察在欠采样与过采样条件下的仿真结果。
图1 抽样与内插的仿真模型
6） 画出各信号的频谱图，程序代码如下：
N=length(time); Ts=(time(N) - time(1))/N;
m=floor(N/2); Ws=2*pi/Ts; W=Ws*(0:m)/N;
F=fft(z1,N); FF=F(1:m+1); F11=abs(FF);
F=fft(z2,N); FF=F(1:m+1); F12=abs(FF);
F=fft(z3,N); FF=F(1:m+1); F13=abs(FF);
F=fft(z4,N); FF=F(1:m+1); F14=abs(FF);
subplot(221);
plot(W,F11,'b',-W,F11,'b');
title('输入信号的幅频特性');
xlabel('频率（Rad/s）');
subplot(222);
plot(W,F12,'b',-W,F12,'b');
title('滤波后信号的幅频特性');
xlabel('频率（Rad/s）');
subplot(223);
plot(W,F13,'b',-W,F13,'b');
title('抽样后信号的幅频特性');
xlabel('频率（Rad/s）');
subplot(224);
plot(W,F14,'b',-W,F14,'b');
title('恢复后信号的幅频特性');
xlabel('频率（R