西安邮电大学
《通信原理》软件仿真实验报告
实验名称：低通型采样定理
院系：通信与信息工程学院
专业班级：通工
学生姓名：
学号：
（班内序号）
指导教师：张明远
报告日期：2013年10月8日
●实验目的：
1、掌握低通型采样定理；
2、掌握理想采样、自然采样和瞬时采样的特点；
3*、掌握混叠失真和孔径失真。

●知识要点：
1、低通型采样定理；
2、理想采样及其特点；
3、自然采样及其特点；
4、瞬时采样及其特点；
5*、混叠失真及孔径失真。

●仿真要求：
建议时间参数：No. of Samples =4096；Sample Rate = 20000Hz
1、记录理想采样时信源、样值序列和恢复信号的波形和频谱；
信源为截止频率200Hz的低通型信号；
系统框图：
δ，偏移量为0.05）；
其中图符8为信号源（单位冲激信号即()t
图符9为截止频率250Hz，极点个数为6的模拟低通滤波器；
图符0为采样器，采样频率2000Hz；
图符1为保持电路，Hold Value = Zero，Gain = 1；
图符2为截止频率250Hz，极点个数为6的模拟低通滤波器；
频谱选择|FFT|；
●仿真波形及实验分析：
1.理想采样
信源的波形和频谱
样值序列的波形和频谱
恢复信号的波形和频谱
分析：从图可知：理想采样原始信号和恢复信号波形相同，在样值序列中各次谐波与原始信号频谱相同。

2、记录平顶采样时的波形和频谱，并分析不同占空比时其特点：
系统框图
信源波形和频谱
样值序列
恢复序列的波形和频谱：
从图可以看出理想采样时输出波形信号和原始信号相同，而样值序列个次谐波出现衰落。

（2）50%占空比平顶采样
图符31为保持电路，Hold Value = Last Sample；
图符42为截止频率200Hz，极点个数为6的模拟低通滤波器；
图符17为截止频率250Hz，极点个数为6的模拟低通滤波器；
图符18为频率为2000Hz，Pulse Width =1/2000*50%=0.00025的信号；样值序列波形和频谱：
恢复信号波形和频谱：
分析：从图可以看出理想采样时输出波形信号和原始信号相同，而样值序列频谱即各次谐波分量与基波大小和形状相差很多，频谱形状出现某段的频谱急剧衰减，其中偶次谐波衰减较小，奇次谐波衰减很大并且类似于百分之百占空比的图形。

3.自然采样时的波形和频谱
系统框图
参数同上
信源波形和频谱
样值序列波形和频谱：
恢复信号波形和频谱：
分析：从图可知自然采样时波形是与矩形脉冲相乘，输出波形信号和原始信号相同，但样值序列频谱即各次谐波分量中间有了间隔而频谱形状会出现频谱衰落。

4.改变采样频率，让其不满足抽样频率，观测其波形和频谱
框图
图符1由截止频率200Hz变为截止频率为1450Hz，极点个数为6的模拟低通滤波器；
图符4由截止频率250Hz变为截止频率为1500Hz，极点个数为6的模拟低通滤波器；
信源频谱：
样值序列频谱：
恢复信号频谱：
5、产生孔径失真，记录波形频谱图并分析其特点：
孔径失真频率750-800
图符1由截止频率200Hz变为截止频率为750Hz，极点个数为6的模拟低通滤波器；
图符4由截止频率250Hz变为截止频率为800Hz，极点个数为6的模拟低通滤波器；
信源频谱：
样值序列频谱：
恢复信号频谱：
分析：系统采样率为1000Hz，奈奎斯特采样频率要大于2000Hz,改变采样频率为1600hz,不符合采样规律，故出现孔径失真。

实验成绩评定一览表。