实验二信号的抽样与恢复
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、实验仪器
1．JH5004“信号与系统”实验平台
2．示波器一台
3．信号源一台
三、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。

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，一个频带受限的信号m(t)，如果它的最高频率为f h，则可以唯一地由频率等于或大于2f h的样值序列所决定。

抽样信号的时域与频域变化过程如下图所示。

四、实验模块说明
在JH5004“信号与系统”实验箱中有一“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f s／2的输入信号，防止出现频谱混迭现象，保证恢复出的信号的质量。

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
设置JH5004信号产生模块为模式01，该模式下在正弦信号16KHz、32KHz输出端产生相应的信号输出，同时在信号A组产生1KHz信号，在信号B组产生125KHz信号输出，以及PAM所需的抽样时钟。

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A组”输出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激串
之间的关系。

4、P AM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。

在滤波器的输
出端可测量出恢复出的模拟信号，用示波器比较恢复出的信号与原始信号的关系与
差别。

5、用短路器连接“PAM抽样定理”模块的A与C端，重复上述实验。

六、思考题
1、在实验电路中，采样冲激串不是理想的冲激函数，用这样的冲激序列所得到的采样
信号频谱是怎样的？
2、用短路器连接“PAM抽样定理”模块的A与C端，由外部信号源产生一13KHz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？。