通信原理抽樣定理實驗報告

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2、觀測并記錄平頂抽樣前后信號的波形。

2、觀測并記錄平頂抽樣前后信號的波形。

通信原理試驗（五）

試驗一抽樣定理試驗

工程一、抽樣信號觀測及抽樣定理試驗

1、觀測并記錄抽樣前后的信號波形，分別觀測music和抽樣輸出

由分析知，自然抽樣后的結(jié)果如圖，很明顯抽樣間隔一致，且抽樣后的波形在其包絡(luò)嚴(yán)格被原音樂信號所限制加權(quán)，與被抽樣信號完全一致。

此結(jié)果為平頂抽樣結(jié)果，細(xì)心觀察可發(fā)現(xiàn)與上一試驗中的自然抽樣有很大差距，即一致之處，其包絡(luò)也由原信號所限制加權(quán)，但是在抽樣信號的每個頻率分量呈矩形，頂端是平的。

3、觀測并比較抽樣恢復(fù)后信號與被抽樣信號的波形，并以100HZ為步進(jìn)，減小

A-OUT的頻率，對比觀測并思考在抽樣脈沖頻率為多少的狀況下恢復(fù)信號有失真。

(1)9.0KHZ(3)7.0KHZ

(1)9.0KHZ

(3)7.0KHZ

(2)7.7KHZ

在頻率為9HZ時的波形如上圖，低通濾波器恢復(fù)出的信號與原信號基本一致，只是相位有了延時，約1/4個Ts；漸漸減小抽樣頻率可知在7.7KHZ左右，恢復(fù)信號出現(xiàn)了幅度的失真，且隨著fs的減小，失真越大。

上述現(xiàn)象驗證了抽樣定理，即，在信號的頻率一定時，采樣頻率不能低于被采樣信號的2倍，否則將會出現(xiàn)頻譜的混疊，導(dǎo)致恢復(fù)出的信號嚴(yán)重失真。

試驗二PCM編譯碼試驗

試驗工程一測試W681512的幅頻特性

1、將信號源頻率從50HZ到4000HZ用示波器接模塊21的音頻輸出，觀測信號的幅頻特性。

⑴、4000HZ(2)、3500HZ

(3)120HZ

⑷50HZ

在試驗中細(xì)心觀測結(jié)果，可知，當(dāng)信號源的頻率由4000HZ不斷下降到3000HZ的過程中，信號的頻譜幅度在不斷地增加；在3000HZ~1500HZ的過程中，信號的幅度在一定范圍內(nèi)變化，但是沒有特別大的差距；在1500HZ~50HZ的過

程中，信號的幅度有極為明顯的下降。

試驗工程二PCM編碼規(guī)矩試驗

1、以FS為觸發(fā)，觀測編碼輸入波形。示波器的DIV檔調(diào)理為100微秒

圖中分別為輸入被抽樣信號和抽樣脈沖，觀測可發(fā)現(xiàn)正弦波與編碼對應(yīng)。

2、保持示波器設(shè)置不變的狀況下，以FS為觸發(fā)觀測PCM量化輸出，記錄波形

PCM永沖編碼調(diào)制：數(shù)字通信的編碼方式之一?？梢杂^測到，一個抽樣周期對應(yīng)PCM勺八個編碼，即一個抽樣值以PCk編碼是八位的。

3、以FS為觸發(fā)，觀測并記錄PCM碼的A律編碼輸出波形

A律是PCMJE均勻量化中的一種對數(shù)壓擴(kuò)形式，對抽樣值進(jìn)行八位編碼：

M0:極性碼M1M2M3:段落碼

M4M5M6M7:區(qū)間碼

分析試驗結(jié)果可知，對于一個碼元信號，經(jīng)過非均勻量化編碼之后發(fā)現(xiàn)包括8個二進(jìn)制數(shù)。

4、比較觀測編碼輸入信號和譯碼輸出信號觀測試驗結(jié)果可知，編碼輸入和譯碼輸出的結(jié)果在幅度上完全一致，相位上有接近180°的相位差。

4、比較觀測編碼輸入信號和譯碼輸出信號

思考1:改變基帶信號的幅度時，波形是否發(fā)生變化？改變時鐘信號頻率時，波形是否發(fā)生變化？

基帶信號幅度對波形的影響很小，信號頻率f看不出明顯的規(guī)律。f的變化對

波形沒有任何影響。

改變時鐘信號頻率時，波形會發(fā)生變化。

思考2:當(dāng)編碼輸入信號的頻率大于3400HZ或小于3000HZ時，分析脈沖編碼調(diào)制和解調(diào)波形。

當(dāng)編碼輸入信號的頻率大于3400Hz或小于300Hz時，脈沖編碼調(diào)制和解調(diào)波形的幅度會急劇減小。

試驗工程三PCM編碼時序觀測

1、示波器觀測FS信號編碼輸出信號，并記錄二者對應(yīng)的波形nJlHathseal*1

1、示波器觀測FS信號編碼輸出信號，并記錄二者對應(yīng)的波形

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思考：為什么試驗時觀測到的PCM編碼信號碼型總是在變換?

由于采樣頻率和輸入信號的頻率之間并不