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

1、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（的取值:-0.5 0.5 ，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:-20st20s;精度取0.1s）。3 分别用三种不同抽样频率 f =0.2Hz,0.5 Hz,1.0 Hz的周期矩形脉冲信号（矩形脉冲的幅度E取1，宽度 取0.01s）对 f（t） 进行抽样，画出抽样后的信号的频谱图（的取值:-10rad 10 rad，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）

2、的频谱记为F （w），与原信号的频谱F（w）进行比较（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=-1.57&结束 w=1.57 F T f=0 f=cos（w）;w=w+0.01 程序代码如下:#includemath.hmain（） double w,f;int i;FILE *fp;fp=fopen（H:实验四第一步.txt,w）;printf（系统频谱为nfprintf（fp,wtf（w）nfor（i=1,w=-1.57;=1.57;w+=0.01,i+） f=co

3、s（w）;f（%5.2f）=%6.3fn,w,f）;%5.2ft%6.3fnif（i%63=0） fprintf（fp,nn 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 #define pi 3.1415926 double ft（double t） /求f（t）的函数 double w=-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）;double t,xinhao;unsigne

4、d int i;实验四第二步.txt时域信号为nttf（t）nfor（t=-20,i=1;t=1.57） else f=0;double cyang（double w） /抽样信号的频谱 double fs,a;int n;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）;double w,fw;实验四第三步.txt抽样信号的频谱为nfor（w=-10,i=1;10.001;

5、fw=cyang（w）;f（%5.2f）=%8.6ft,w,fw）;if（i%3=0） printf（%5.2ft%8.6fn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 #define pi 3.1415926 #define TS 5 #define WS 0.2*2*pi #define E 1 return f;9 double cyang（double w） /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

6、/pi;double Hw（double w） /滤波器 double a;a=0.5*pi;-a&a） return（TS/m）;else return（0）;double w,fw,flw,xin;FILE *fp2;fp2=fopen（实验四第四步.txtfprintf（fp2,两频谱比较结果nwtFl（w）tF（w）nfor（w=-2,i=1;2.001;flw=Hw（w）;flw=fw*flw;xin=xinhao（w）;w=%ftflw=%ftfw=%fn,w,flw,xin）;%5.2ft%8.6ft%8.6fn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0.2H

7、z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