工學]第10章-系統(tǒng)設(shè)計與仿真分析初步(編輯修改稿)
2025-02-08 12:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 率必須滿足采樣定理的要求，才能夠保證不丟失原信號所攜帶的信息，這樣才能從采樣后的信號不失真地恢復(fù)出或稱重建出原先的模擬信號。 —— 這就是 “ 采樣與重建 ” ，也稱 “ 采樣與恢復(fù) ” 。 自然采樣 理想采樣 采樣方式 采樣與重建 ????????nnTtts )()( ?重建濾波器 周期采樣脈沖 )s in ()( ttx 0??????????nnTtnTxtx )()()(? ?采樣數(shù)據(jù)的頻譜 0 Ω c－ Ω cXa(j Ω )P ( jΩ )－ Ω sΩ sΩΩ0Xa(j Ω )Ω0Xa(j Ω )ΩΩ cΩ s（ a ）（ b ）（ c ）（ d ）＾＾2s?0－ Ω sΩ s－ Ω sδ2s?2s?采樣信號的頻譜，有混疊 采樣信號的頻譜，無混疊 0Xa(j Ω )Ω＾G (j Ω )xa( t ) ya( t )0G (j Ω )Ω－ π/ T π/ T0Xa(j Ω )Ω（ a ）（ b ）（ c ）（ d ）＾重建 系統(tǒng) 1的說明 ? 仿真系統(tǒng)的構(gòu)建直接從采樣原理出發(fā)，采用重復(fù)頻率為 100Hz、 脈沖寬度為 2微秒的窄脈沖序列作為自然采樣脈沖序列，分別對頻率為 10Hz，90Hz的兩個正弦信號進行采樣。 ? 由于自然采樣須使用窄脈沖（ 2微秒），因此系統(tǒng)采樣率應(yīng)足夠高以與之相適應(yīng)。為此系統(tǒng)采樣率取為大于 5 105Hz，由于這一原因，系統(tǒng)仿真時間應(yīng)予以控制為約 ，以控制系統(tǒng)仿真運行樣本數(shù)為 105量級而不致過大 。 1系統(tǒng) 1 90Hz 正弦信號 90Hz正弦信號 采樣數(shù)據(jù) 10Hz 正弦信號 10Hz正弦信號 采樣數(shù)據(jù) 系統(tǒng) 2的說明 ? 仿真系統(tǒng)的構(gòu)建直接利用了 SystemView的內(nèi)在本質(zhì)，即其本身 使用了離散時間的數(shù)字系統(tǒng)對所設(shè)計系統(tǒng)進行仿真。因此只須將系統(tǒng)定時中的系統(tǒng)采樣率設(shè)置為200Hz， 無須使用采樣器圖符即可完成對 90Hz正弦信號的采樣。系統(tǒng)中，仿真運行樣本數(shù)為 200， 即 仿真運行時間為 1秒。 ? 利用 SystemView是個多速率系統(tǒng)的特性，系統(tǒng)中對于10Hz正弦信號采用一個重采樣器（ ReSample)進行采樣。系統(tǒng)中并增加了在被采樣信號頻率接近于 Nyguist頻率時采樣信號的時域波形顯示。系統(tǒng)中使用了一個下采樣因子為 2的下采樣（ Decimator）圖符完成此功能 。 系統(tǒng) 2 分析與比較 ? 圖 1012所示系統(tǒng)屬于電路級的系統(tǒng)設(shè)計，從底層基本原理出發(fā)對采樣過程進行了仿真說明。其優(yōu)點是有助于對采樣過程的理解，但付出的代價是極高的系統(tǒng)采樣率，盡管仿真運行樣本數(shù)很大但相應(yīng)的仿真時間卻很短。 ? 圖 1013所示系統(tǒng)則屬于信號級的系統(tǒng)設(shè)計。其重點不在底層實現(xiàn)原理而在于對采樣定理的本質(zhì)說明。此設(shè)計中充分利用了 SystemView用數(shù)字處理系統(tǒng)進行仿真的性質(zhì)，發(fā)揮了用 SystemView進行系統(tǒng)設(shè)計仿真分析的優(yōu)點。 ? 不宜貿(mào)然斷言何者為優(yōu)，須視仿真目的而定。 關(guān)于系統(tǒng)采樣率與窄脈沖的寬度相匹配的說明和練習 ? 注意：頻率為 100Hz，脈寬為 列實際表現(xiàn)為每 10ms出現(xiàn)兩個相隔為 2181。s的脈沖采樣樣點。 ? 為了實現(xiàn)采樣，實際上只須保證每 10ms有一個脈沖樣本產(chǎn)生，且與正弦信號的采樣樣本同步到達乘法器（ multiplier），系統(tǒng)就能仿真運行。 ? 系統(tǒng)采樣率改設(shè)為 500，仿真點數(shù)改為 100，系統(tǒng) 1也能正常仿真運行。 ? 隨堂練習 p219， 。 A律壓擴器 語音信號的量化編碼 ? 數(shù)字通信中，語音信號首先通過一個量化編碼器，把連續(xù)的語音信號轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字信號，然后再對這些數(shù)字信號進行調(diào)制。接收端接收到信號后，通過相反的變換過程得到還原的語音信號。 ? 模擬信號的量化的兩種方式 :均勻量化和非均勻量化。 模擬信號的量
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