信号处理的实验报告格式及部分内容 急!!!!

王朝知道·作者佚名  2012-06-14
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參考答案:

信号处理实验

一、 实验目的

1、能对模拟信号及频谱进行描述。

2、能对模拟信号采用不同的采样率进行离散化处理。

3、掌握信号离散后对频谱的影响,进一步理解奈奎斯特采样定理。

4、对离散后的信号采用零阶、一阶保持,三次样条及理想内插恢复为模拟信号,认识不同恢复方法的特点。

二、 实验原理及方法

1、模拟信号的表示

模拟信号 可采用间隔远小于采样间隔的数字栅格近似描述,即 ,其中 为栅格间隔,同样模拟信号的傅立叶变换也可近似为: 。

2、模拟信号的采样

对模拟信号以采样间隔Ts采样时,可得离散信号 , 对应频谱为 ,实际分析时可取有限点进行。此外离散信号的频谱为模拟信号频谱以采样角频率Ωs=2π/Ts进行周期延拓,幅度进行1/Ts加权的结果,故为使离散信号可恢复为原连续时间信号,信号必须按奈奎斯特采样定理采样。

3、信号的恢复

离散信号还原为连续信号时,可采用理想和实际恢复两种方式进行。其中理想方式利用理想模拟低通滤波器进行恢复,即 ,此时可采用内插函数sinc。由于理想模拟滤波器的单位冲激响应函数h(t)为非因果信号,实际应用中不能实现,故实际恢复可采用零阶保持器、一阶保持器或三次样条内插函数,其中零阶保持器是将每个样本值在整个采样周期中保持,直到收到下一个样本为止,即 ,此时对应的内插滤波器的单位冲激响应函数为 ;一阶保持器对应的冲激响应函数为 ,为提高恢复信号的精度,可采用更高次的内插函数,如三次样条内插可恢复出更平滑的信号,此时

,其中{ }是多项式系数,它们由对样本值的最小二乘分析获得,在MATLAB中可采用spline函数实现。

三、 实验内容及步骤

1、 给定一连续信号,如正弦、矩形等信号,采用数字化方式进行近似表示,并描述其频谱,绘制对应的时域及频谱图。

2、 对该连续信号,按不同采样频率进行采样,绘制对应的时域离散信号的时域及频域图,分析不同采样率对频谱的影响。

3、 对按不同采样率离散后的信号分别采用理想低通、零阶保持器、一阶保持器和三次样条内插函数进行恢复,比较各方法的恢复效果。

四、 实验思考

对于正弦信号是否按其最高频的2倍频采样,一定能恢复其原连续时间信号。

五、部分参考代码

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