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1、信号的抽样与恢复,徐州医学院医学工程实验教学中心,徐州医学院医学影像学院影像工程教研室,1、掌握对连续时间信号进行抽样的方法，了解抽样信号频谱的特点； 2、验证抽样定理。,一、实验目的,返回,二、实验设备,2、TPE-SS1信号与系统实验箱,1、TDS 2014B数字存储示波器,返回,1、所谓“抽样”信号是对连续时间信号每隔一定的时间抽取一次函数值而得到的一离散时间信号，取样信号 可以表示成连续时间信号 与取样脉冲序列 的乘积，即：,三、实验原理,返回,2、信号抽样的时域波形与频谱,三、实验原理,返回,3、奈奎斯特抽样定理：一个有限频带的信号如包含的最高频率为fm，则以大于2fm的频率对其进行
2、取样。该信号就被取样值完全确定（称为抽样信号），将取样信号通过一个理想的低通滤波器，就能恢复其原信号。,三、实验原理,返回,4、当取样频率不满足抽样定理时，抽样信号的频谱会发生混叠，此时原信号无法恢复。,三、实验原理,返回,实验电路原理图,四、实验电路原理图,返回,1、自行测量信号采样/恢复电路中提供的低通滤波器的截至频率。,五、实验内容与步骤,返回,2、产生一个正弦波信号（f=50Hz,幅值不超过4V）,观察其抽样结果与通过低通滤波器后的恢复结果。改变抽样频率fs,观察变化。,五、实验内容与步骤,返回,3、当输入正弦波信号频率变大时，提供的有源滤波器明显无法满足要求，可利用实验箱中的开关电容滤波器，用外部时钟控制其截止频率，产生一个接近理想且截止频率可调的低通滤波器。,五、实验内容与步骤,返回,4、验证抽样定理。输入一个正弦波频率为fm,观察当fs2fm时， fs=2fm时， fs2fm时的采样现象与恢复后的信号,比较其失真程度。实际测量结果与理论是否一致。,五、实验内容与步骤,返回,1.整理实验数据。 2.画出各实验波形，并与各对应的频域的图形相比较。 3.对最低抽样频率的理解。,六、实验报告要求,返回,
