哈尔滨工程大学数字信号处理实验三.doc

实 验 报 告 课程名称 实验项目名称 实验类型 实验学时 班级 学号 姓名 指导教师 实验室名称 实验时间 实验成绩 预习部分 实验过程 表现 实验报告 部分 总成绩 教师签字 日期 实验三： 抽样 实验原理： 抽样过程中的两个原理是混叠和重建，其中涉及正弦波和线性调频信号的混叠。 然后使用DTFT在频域中展开混叠过程。 由于在MATLAB中不能产生模拟信号，所以需要做实时t轴的仿真。因此，把仿真时的t与所研究的抽样周期明确地区分开是非常重要的。 对连续时间信号抽样时，因为频域以抽样频率延拓，故其频域显现出混叠效应。在MATLAB中，只能仿真这一效应。仿真包括抽样运算，D/A转换。 要演示混叠效应，需要一个简单的模拟输入信号通过系统。用A/D转换器以间隔抽样。利用x（t）抽样所得的样本子集来实现仿真。D/A由两部分组成：以抽样时间间隔分割离散时间样本，在其之后是一个模拟重建滤波器。 二、实验内容： 1.抽样引起的混叠 正弦信号混叠 内容： 对连续时间正弦信号x(t)=sin(2πt+)，可以按抽样频率=1/对x(t)抽样来获得离散时间信号x[n]=x(t)==sin(). A. 绘出一个被抽样的正弦波单图。正弦波频率300Hz，10ms间隔上抽样，相位任意指定，使用stem绘图。 B 绘出一个被抽样的正弦波单图。正弦波频率300Hz，10ms间隔上抽样，相位任意指定，使用plot绘图。 C 将正弦波频率从100Hz变至475Hz，每次增加125Hz。绘图。 D 将正弦波频率从7525Hz变至7900Hz，每次增加125Hz。绘图。 E 将正弦波频率从32100Hz变至32475Hz，每次增加125Hz。绘图。 预测显现频率是增加还是减少 A . B 程序： n=0:80; f0=300; fs=8000; Xn=sin(2*pi*f0*n/fs+pi/3); subplot(211); stem(n,Xn); xlabel(n); ylabel(X[n]); subplot(212); plot(n,Xn); xlabel(n); ylabel(X[n]); 实验截图： C n=0:80; f0=100; fs=8000; Xn=sin(2*pi*f0*n/fs+pi/3); subplot(4,1,1) stem(n,Xn); f0=225; Xn=sin(2*pi*f0*n/fs+pi/3); subplot(4,1,2); stem(n,Xn); f0=350; Xn=sin(2*pi*f0*n/fs+pi/3); subplot(4,1,3); stem(n,Xn); f0=475; Xn=sin(2*pi*f0*n/fs+pi/3); subplot(4,1,4); stem(n,Xn); 实验截图： D. 程序： n=0:80; f0=7525; fs=8000; Xn=sin(2*pi*f0*n/fs+pi/3); subplot(4,1,1); stem(n,Xn); f0=7650; Xn=sin(2*pi*f0*n/fs+pi/3); subplot(4,1,2); stem(n,Xn); f0=7775; Xn=sin(2*pi*f0*n/fs+pi/3); subplot(4,1,3); stem(n,Xn); f0=7900; Xn=sin(2*pi*f0*n/fs+pi/3); subplot(4,1,4); stem(n,Xn); 实验截图： E. 程序： n=0:80; f0=32100; fs=8000; Xn=sin(2*pi*f0*n/fs+pi/3); subplot(4,1,1); stem(n,Xn); f0=32225; Xn=sin(2*pi*f0*n/fs+pi/3); subplot(4,1,2); stem(n,Xn); f0=32350; Xn=sin(2*pi*f0*n/fs+pi/3); subplot(4,1,3); stem(n,Xn); f0=32475; Xn=sin(2*pi*f0*n/fs+pi/3); subplot(4,1,4); stem(n,Xn); 实验截图： 结果分析： 取样频率为8kHz时 当正弦波的频率由100Hz变至475Hz时，显示的正弦信号的频率在逐渐增加。 由7525Hz变至7900Hz，显示的正弦信号的频率在逐渐减少。 由32100Hz变至32475Hz时，显示的正弦信号的频率在逐渐增加。 当采样频率大于正弦波频率2倍时，显示波形正常，且趋势相同，可以恢复。 当/2, 即两者频率相近时，发生混叠现象明显，