信號取樣與恢復系統(tǒng)設計課程設計報告畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-16 00:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 輸入信號頻譜 取樣脈沖序列頻譜 取樣信號頻譜 輸出信號頻譜圖中。在采用占空比20%的取樣脈沖序列取樣后， ，*=。采用恢復濾波器恢復之后， ，=。輸入信號：2KHz正弦波 ，幅度5V，占空比50%取樣脈沖序列：8kHz矩形脈沖序列，幅度5V，占空比20%：首先，從各點信號的波形形狀可知，與信號取樣與恢復電路的基本工作原理和預期結(jié)果有一定差異，這主要是由于濾波器的截止頻率太大，濾波不徹底造成的。理論推導： 因為 所以 分析上式，可知在范圍內(nèi)，包括以下幾項 其中第1項為的主延拓，后一項由時的延拓得到。經(jīng)截止頻率為8kHz的濾波器后 對應的時域信號為 恢復的結(jié)果是兩個余弦信號相疊加的結(jié)果，此結(jié)果與示波器仿真結(jié)果相一致。理論幅度為（+）V=，與原信號f(t)不同，此結(jié)果與示波器仿真結(jié)果基本相一致。由仿真圖可知：?；謴洼敵鲂盘柕睦碚摲祽摓? ，這主要是由于濾波器截止頻率太大，導致不能完全濾除其他信號造成的。 4通道示波器測試結(jié)果（1）采用模擬開關(guān)取樣電路的取樣特性：圖中T1時標點：，兩者相吻合。，但它對取樣輸出幅度無影響。（2）恢復信號與輸入信號的相位和幅度差異。相位差異主要是由恢復濾波器的相頻響應決定，幅度差異取決于恢復濾波器的幅頻響應以及取樣脈沖序列的占空比。根據(jù)上圖，可求得輸入輸出信號相位差（輸出滯后輸入）和幅度比值（輸出/輸入）分別為 Bode圖分析儀仿真測試結(jié)果分析Bode圖分析儀XBP1和XBP2測得的二階壓控電壓源低通濾波器和阻容無源濾波電路的頻率響應（包括幅頻響應與相頻響應）如圖所示。 二階壓控電壓源低通濾波器幅頻響應 二階壓控電壓源低通濾波器相頻響應 阻容無源濾波電路幅頻響應 阻容無源濾波電路相頻響應Bode圖分析儀XBP1和XBP2測試結(jié)果圖中分別精確定位了兩級濾波器在2kHz頻率點出的幅頻和相頻特性，據(jù)此可直接定量分析取樣信號恢復前后的幅度和相位差異：（1）相位差異分析。在2kHz處，176。，176。，176。，176。+=176。，與理論計算結(jié)果基本一致。（2）幅度差異分析。2kHz處。=。此外，輸入輸出幅度差異還與取樣脈沖序列占空比有關(guān)，在無混疊條件下，主延拓的幅度與占空比的關(guān)系為 此處，占空比取20%，故。綜合前面的結(jié)果，=，與理論計算結(jié)果有微小差異，這主要是由于濾波器的截止頻率太大，濾波不徹底，其他信號疊加在有用信號上導致的。 頻譜分析儀仿真測試結(jié)果分析頻譜分析儀XSA1~XSA4的仿真測試結(jié)果如下圖所示。 輸入信號頻譜 取樣脈沖序列頻譜 取樣信號頻譜(1) 取樣信號頻譜(1) 輸出信號頻譜(1) 輸出信號頻譜(1)圖中。在采用占空比20%的取樣脈沖序列取樣后， ，*=。采用恢復濾波器恢復之后， ，這主要是由于濾波器的截止頻率太大，濾波不徹底，其他信號疊加在有用信號上導致的，+=。而且與（+）=. 改變輸入信號的波形的仿真輸入信號：1kHz三角波 ，幅度5V，占空比50%取樣脈沖序列：16kHz矩形脈沖序列，幅度5V，占空比20%： 4通道示波器測試結(jié)果理論推導：設三角形脈沖周期T=2τ，幅度為E則 相應周期信號的傅里葉系數(shù) 所以因為所以 采用截止頻率為1KHz的低通濾波器 所以 最終恢復信號為正弦信號，與原信號類型不同。 Bode圖分析儀仿真測試結(jié)果分析Bode圖分析儀XBP1和XBP2測得的二階壓控電壓源低通濾波器和阻容無源濾波電路的頻率響應（包括幅頻響應與相頻響應）如圖所示。 二階壓控電壓源低通濾波器幅頻響應 二階壓控電壓源低通濾波器相頻響應 阻容無源濾波電路幅頻響應 阻容無源濾波電路相頻響應頻譜分析儀XSAXSAXSA4的仿真測試結(jié)果如圖所示。 輸入信號頻譜 取樣信號頻譜 輸出信號頻譜%、20%、10%三種占空比的取樣脈沖序列取樣%輸入信號：1KHz正弦波 ，幅度5V，占空比50%取樣脈沖序列：16kHz矩形脈沖序列，幅度5V，占空比50%：首先，從各點信號的波形形狀可知，與信號取樣與恢復電路的基本工作原理和預期結(jié)果是吻合的。 4通道示波器測試結(jié)果采用模擬開關(guān)取樣電路的取樣特性：圖中T1
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