信号的抽样与恢复和模拟滤波器

实验一信号的抽样与恢复（ＰＡＭ）

一、实验目的

1、验证抽样定理

2、观察了解PAM信号形成的过程；

二、实验原理

利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息，并且从抽样信号中可以无失真地恢复出原始信号。

抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。数字通信系统是以此定理作为理论基础。抽样过程是模拟信号数字化的第一步，抽样性能的优劣关系到通信设备整个系统的性能指标。

抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)，如果它的最高频率为f

，则可以唯

一地由频率等于或大于2f

的样值序列所决定。抽样信号的时域与频域变化过程及原理框图如下。

低通

滤波器

抽样

脉冲

低通滤波器

抽样

保持

8KHz 输入信号

抽样定理实验原理框图

1、JH5004“信号与系统”实验箱一台；

2、20MHz示波器一台；

四、实验模块说明

在JH5004“信号与系统”实验箱的中有一“PAM抽样定理”模块，该模块主

要由一个抽样器与保持电容组成。一个完整的PAM电路组成如下图所示。

即在输入、输出端需加一低通滤波器。前一个低通滤波器是为了滤除高于

／2的输入信号，防止出现频谱混迭现象，产生混迭噪声，影响恢复出的信号s

质量。后面一低通滤波器是为了从抽样序列中恢复出信号，滤除抽样信号中的高

次谐波分量。

五、实验步骤

通过信号发生器产生相应的正弦信号输出，信号频率1KHz、2KHz、5KHz等。

1、采样冲激串的测量：在JH5004的“PAM抽样定理”模块的D(t)输入端测量

采样冲激串，测量采样信号的频率。

2、模拟信号的加入：用短路线将信号发生器产生的1KHz正弦信号与“PAM抽

样定理”模块的信号输入X端相连。

3、信号采样的PAM序列观察：在“PAM抽样定理”模块的输出端可测量到输

入信号的采样序列，用示波器比较采样序列与原始信号的关系及采样序列与

采样冲击串之间的关系。

4、PAM信号的恢复：用短路线将“PAM抽样定理”模块输出端的采样序列与

“无源与有源滤波器”单元的“八阶切比雪夫低通滤波器”的输入端相连。

在滤波器输出端可测量出恢复出的模拟信号，用示波器比较恢复出信号与原

始信号的关系与差别。

5、用短路线连接“PAM抽样定理”模块的A与C端，重复上述实验。

1、在实验电路中，采样冲激串不是理想的冲激函数，通过这样的冲激序列

所采样的采样信号谱的形状是怎样的？

2、短路线连接“PAM抽样定理”模块的A与C端，由外部信号源产生一65KHz

的正弦信号送入“PAM抽样定理”模块中，再将采样序列送入低通滤波器，用示波器测量恢复出来的信号是什么？为什么？

七、实验报告

1、实验仪器名称、型号和编号；

2、实验数据整理、实验现象分析；

3、实验方法及仪器使用总结；

4、问题讨论。