实验四 信号的矩形脉冲抽样与恢复实验报告Word文档下载推荐.docx
《实验四 信号的矩形脉冲抽样与恢复实验报告Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验四 信号的矩形脉冲抽样与恢复实验报告Word文档下载推荐.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
三、实验内容
给定带限信号f（t），其频谱为
1画出此信号的频谱图（ω的取值:
-0.5π<
ω<
0.5π，精度取0.01rad）。
2对此频域信号进行傅里叶逆变换，得到相应的时域信号，画出此信号的时域波形f（t）（t的取值:
-20st<
<
20s;
精度取0.1s）。
3分别用三种不同抽样频率f=0.2Hz,0.5Hz,1.0Hz的周期矩形脉冲信号（矩形脉冲的幅度E取1，宽度τ取0.01s）对f（t）进行抽样，画出抽样后的信号的频谱图（ω的取值:
-10rad<
ω<
10rad，精度取0.01rad）。
4针对3中抽样所得的矩形抽样信号，用滤波器对所得信
3
号进行滤波，所得恢复信号f（t）的频谱记为F‘（w），与原信号的频谱F（w）进行比较（ω的
取值:
-2rad<
2rad，精度取0.01rad）。
四、实验程序、流程图和相关图像及对结果的分析1、画出f（t）的频谱图即F（W）的图像
开始流程图为
w<
=1.6T
F
（w>
=-1.57&
&
结束w<
=1.57F
T
f=0f=cos（w）;
w=w+0.01
程序代码如下:
#include<
stdio.h>
math.h>
main（）
{
doublew,f;
inti;
FILE*fp;
fp=fopen（"
H:
\\实验四第一步.txt"
"
w"
）;
printf（"
系统频谱为\n"
fprintf（fp,"
w\tf（w）\n"
for（i=1,w=-1.57;
=1.57;
w+=0.01,i++）
f=cos（w）;
f（%5.2f）=%6.3f\n"
w,f）;
%5.2f\t%6.3f\n"
if（i%63==0）fprintf（fp,"
\n\n"
}
F（W）的图像为
4
2、对此频域信号进行傅里叶逆变换，得到相应的时域信号，画出此
信号的时域波形f（t）
流程图为
#include<
#include<
#definepi3.1415926doubleft（doublet）//求f（t）的函数{
doublew=-pi/2,f=0;
for（;
=pi/2;
w+=0.001）
5
f+=cos（w）*cos（w*t）*0.001;
f=f/pi/2;
return（f）;
doublet,xinhao;
unsignedinti;
\\实验四第二步.txt"
时域信号为\n"
t\tf（t）\n"
for（t=-20,i=1;
t<
=20.1;
t+=0.1,i++）
xinhao=ft（t）;
f（%4.1f）=%6.3f\t\t"
t,xinhao）;
if（i%3==0）
\n"
%4.1f\t%6.3f\n"
//if（i%34==0）
//fprintf（fp,"
f（t）的图像如下:
3、分别用三种不同抽样频率f=0.2Hz,0.5Hz,1.0Hz的周期矩形脉
冲信号（矩形脉冲的幅度E取1，宽度τ取0.01s）对f（t）进行抽
样，画出抽样后的信号的频谱图
流程图为:
6
#definepi3.1415926#defineWS1*2*3.1415926#defineE1
#definem0.01
doublexinhao（doublew）//信号频谱{
doublef;
if（w>
=1.57）
else
f=0;
doublecyang（doublew）//抽样信号的频谱{
doublefs,a;
intn;
7
fs=0;
for（n=-2000;
n<
=2000;
n++）
a=n*WS*m;
a=a/2;
fs=fs+sin（a+0.000000001）*xinhao（w-n*WS）/（a+0.000000001）;
fs=E*m*WS*fs/2;
fs=fs/pi;
return（fs）;
doublew,fw;
\\实验四第三步.txt"
抽样信号的频谱为\n"
for（w=-10,i=1;
10.001;
fw=cyang（w）;
f（%5.2f）=%8.6f\t"
w,fw）;
if（i%3==0）printf（"
%5.2f\t%8.6f\n"
相应的频谱图
0.2HZ
0.5Hz
8
1.0Hz
4、将恢复信号的频谱图与原信号的频谱图进行比较
#definepi3.1415926#defineTS5
#defineWS0.2*2*pi#defineE1
returnf;
9
doublecyang（doublew）//抽样信号的频谱
{a=n*WS*m;
fs+=sin（a+0.000000001）*xinhao（w-n*WS）/（a+0.000000001）;
fs=E*m*WS*fs/2/pi;
doubleHw（doublew）//滤波器
doublea;
a=0.5*pi;
-a&
a）
return（TS/m）;
elsereturn（0）;
doublew,fw,flw,xin;
FILE*fp2;
fp2=fopen（"
\\实验四第四步.txt"
fprintf（fp2,"
两频谱比较结果\n"
w\tFl（w）\tF（w）\n"
for（w=-2,i=1;
2.001;
flw=Hw（w）;
flw=fw*flw;
xin=xinhao（w）;
w=%f\tflw=%f\tfw=%f\n"
w,flw,xin）;
%5.2f\t%8.6f\t%8.6f\n"
原信号的频谱在上面已经列出，此处重新列出
10
当抽样频率为0.2Hz时的恢复信号频谱图
当抽样频率为0.5Hz时的恢复信号频谱图
当抽样频率为1.0Hz时的恢复信号频谱图。
11
通过将抽样频率为0.2Hz、0.5Hz和1.0Hz时的恢复信号频谱图与原信号的频谱图进行比较可得:
当抽样频率为0.2Hz时恢复信号的频谱图与原信号的频谱图相差很多，或者说是原信号频谱的叠加，因此无法从抽样信号中获得原信号的完整波形;
当抽样频率为0.5Hz和1.0Hz时，恢复信号的频谱图与原信号频谱图非常接近，也就是可以从抽样信号中获得原信号波形。
而根据抽样定理，要想获得完整的原信号的波形，最大抽样间隔为
，即最小抽样频率为0.5Hz。
所以0.2Hz时无法恢复，0.5Hz和1.0Hz时可以恢复。
因此，实验结果与理论推导出的结果一样，从而验证了抽样定理。
12
升级会员 