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1、通信原理实验（五）实验一抽样定理实验项目一、抽样信号观测及抽样定理实验1、观测并记录抽样前后的信号波形，分别观测music和抽样输出。2、观测并记录平顶抽样前后信号的波形。由分析知，自然抽样后的结果 如图，很明显抽样间隔相同， 且抽样后的波形在其包络严格 被原音乐信号所限制加权，与 被抽样信号完全一致。此结果为平顶抽样结果，仔细观 察可发现与上一实验中的自然 抽样有很大差距，即相同之处， 其包络也由原信号所限制加权， 但是在抽样信号的每个频率分 量呈矩形，顶端是平的。3、观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形，并以100HZ为步进，减小A-OUT的频率，比较观测并思考在抽样脉冲频率为多少的
2、情况下恢复信号有失 真。(1)9 OKHZ(2)7 7KHZ(3)7.0KHZ在频率为9HZ时的波形如上图，低通滤 波器恢复出的信号与原信号基本一致， 只是相位有了延时，约1/4个Ts； 逐渐减小抽样频率可知在7.7KHZ左 右,恢复信号出现了幅度的失真，且随 着fs的减小，失真越大。上述现象验证了抽样定理，即,在信号 的频率一定时，采样频率不能低于被采 样信号的2 倍,否则将会出现频谱的混 叠，导致恢复出的信号严重失真。实验二PCM编译码实验实验项目一 测试W681512的幅频特性1、将信号源频率从50HZ到4000HZ,用示波器接模块21的音频输出，观测信号 的幅频特性。、4000HZ(2
3、)、3500HZ(3)120HZ(4)50HZ在实验中仔细观察结果，可知，当信号源的频率由4000HZ不断下降到3000HZ 的过程中，信号的频谱幅度在不断地增加；在3000HZ1500HZ的过程中，信 号的幅度在一定范围内变化，但是没有特别大的差距；在1500HZ50HZ的过 程中，信号的幅度有极为明显的下降。实验项目二PCM编码规则实验1、以FS为触发，观测编码输入波形。示波器的DIV档调节为100微秒。图中分别为输入被抽样信号和抽样 脉冲，观察可发现正弦波与编码对 应。2、保持示波器设置不变的情况下，以FS为触发观测PCM量化输出，记录波形。PCM脉冲编码调制：数字通信的编 码方式之一。
4、可以观察到，一个抽 样周期对应PCM的八个编码，即一 个抽样值以PCM编码是八位的。3、以FS为触发，观察并记录PCM编码的A律编码输出波形。A律是PCM非均匀量化中的一种对 数压扩形式，对抽样值进行八位编 码：M0:极性码 M1 M2 M3:段落码M4 M5 M6 M7 :区间码 分析实验结果可知，对于一个码元 信号，经过非均匀量化编码之后发 现包括8个二进制数。4、对比观测编码输入信号和译码输出信号。观察实验结果可知，编码输入和译 码输出的结果在幅度上完全一致， 相位上有接近180的相位差。思考1：改变基带信号的幅度时，波形是否发生变化？改变时钟信号频率时，波 形是否发生变化？基带信号幅度
5、对波形的影响很小，信号频率f看不出明显的规律。f的变化 对波形没有任何影响。改变时钟信号频率时，波形会发生变化。思考2：当编码输入信号的频率大于 3400HZ或小于3000HZ时，分析脉冲编码调 制和解调波形。当编码输入信号的频率大于3400Hz或小于300Hz时，脉冲编码调制和解调波 形的幅度会急剧减小。实验项目三PCM编码时序观测并记录二者对应的波形。1、示波器观测FS信号编码输出信号,观测分析可知，在发送一串连续周期 码时，其编码输出并没有出现周期现 象，而是时刻都在变化。思考：为什么实验时观测到的PCM编码信号码型总是在变换?由于采样频率和输入信号的频率之间并不是有规律的整数倍关系，导致了每一 个抽样信号点的时刻是不同的，所以编码输出的信号也不一样，观察的信号就 是随时变化的。
