systemview軟件對(duì)信號(hào)采樣和恢復(fù)進(jìn)行的設(shè)計(jì)及仿真畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-16 14:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意在抽樣前后模擬信號(hào)進(jìn)行濾波，把高于二分之一抽樣頻率的頻率濾掉。抽樣過程可以看成脈沖調(diào)幅：連續(xù)信號(hào)即為調(diào)制信號(hào)，載波是周期為T的周期性脈沖串。根據(jù)每個(gè)脈沖寬度的不同，可將抽樣分為理想抽樣和實(shí)際抽樣兩種。 圖1 抽樣低通抽樣定理：對(duì)一個(gè)頻帶限制在(0,fH)內(nèi)的時(shí)間連續(xù)信號(hào)m（t），如果以1/（2fH）的間隔對(duì)其進(jìn)行等間隔抽樣，則m（t）將被所得到的抽樣值完全確定，即抽樣速率大與等于信號(hào)帶寬的兩倍時(shí)，就可保證不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的混疊。1/（2fH）是抽樣的最大間隔，稱為奈奎斯特間隔。帶通抽樣定理：對(duì)一個(gè)頻帶限制在(fL,fH)之間的時(shí)間連續(xù)信號(hào)m（t），其抽樣頻率滿足：2fH ／n+1≤fs≤2fL／n時(shí)，就可無失真恢復(fù)原始信號(hào)。n=[fL/B]min實(shí)際工作中為使個(gè)頻帶間隔相等，通常取fs=2（fL+fH）/2n+1。 圖2 信號(hào)時(shí)域 圖3 信號(hào)頻域設(shè)的頻帶為,圖1中將時(shí)間連續(xù)信號(hào)和周期性沖激序列相乘，用表示此抽樣函數(shù)，即 假設(shè)、和的頻譜分別為、和，按照頻域卷積定理得 因?yàn)樗杂删矸e關(guān)系，上式可寫成 上式表明，已抽樣信號(hào)的頻譜是無窮多個(gè)間隔為的相迭加而成，這表明包含迭全部信息。在采樣控制系統(tǒng)中既有連續(xù)信號(hào)，又有離散信號(hào)。為了使兩種信號(hào)能夠在系統(tǒng)中相互傳遞，在連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)之間要用采樣器，而在離散信號(hào)和連續(xù)信號(hào)之間要用保持器。將連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散信號(hào)的過程稱為采樣過程，實(shí)現(xiàn)該過程的裝置稱為采樣器或采樣開關(guān)。采樣器的采樣過程可以用一個(gè)周期性閉合的采樣開關(guān)形象地表示，該開關(guān)閉合的周期為，每次閉合的時(shí)間為。于是圖4所示的連續(xù)信號(hào)經(jīng)過采樣開關(guān)后，就變成周期為，寬度為的脈沖序列,稱為采樣信號(hào)，如圖5所示。 圖4 實(shí)際采樣過程在實(shí)際采樣過程中，采樣開關(guān)閉合時(shí)間極短，即采樣持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于采樣周期，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)連續(xù)部分的最大時(shí)間常數(shù)，因此在分析中可以認(rèn)為趨于零。在此假設(shè)下，采樣器的輸出可以看成是理想的脈沖序列。采樣瞬時(shí)的脈沖強(qiáng)度等于相應(yīng)瞬時(shí)連續(xù)信號(hào)的幅值，即、……，……，如圖5所示。理想采樣后所得到脈沖序列可寫成 ———（）其中 ——（）為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制或采樣控制，我們將連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成離散脈沖序列，但我們?nèi)韵Ｍx散脈沖序列能保留原連續(xù)信號(hào)的信息，換言之，從采樣后得到的脈沖序列應(yīng)能恢復(fù)原來的連續(xù)信號(hào)
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