信號(hào)與線性系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-信號(hào)取樣與恢復(fù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(參考版)
2024-07-30 14:43本頁(yè)面
【正文】 參考文獻(xiàn) [1] 信號(hào)與系統(tǒng)課程組 . 信號(hào)與系 統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) . [2] 吳大正 . 信號(hào)與線性系統(tǒng)分析（第四版） . 高等教育出版社， [3] 蔣卓勤，黃天錄，鄧玉元 . Multisim 及其在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 (第 2 版 ). 西安電子科技大學(xué)出版社， [4] 高明甫，楊勇，孔令斌 . 二階壓控電壓源低通濾波器設(shè)計(jì) . 電子技術(shù)， 20xx, 47(3)： 7375 [5] 王寶珠，劉翠響，劉艷萍 . 信號(hào)與線性系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) . 中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社， [6] 信號(hào)與線性系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱參考手冊(cè) 。 取樣脈沖序列占空比越小，越接近理想采樣序列，恢復(fù)的信號(hào)與原信號(hào)間的差異越小。與仿真結(jié)果相比較，兩者一致。與仿真結(jié)果相比較，兩者一致。 結(jié)論： 占空比越小，取樣脈沖序列越接近理想的沖擊取樣，所得的取樣信號(hào)的誤差越小，所得的恢復(fù)信號(hào)與原信號(hào)的差值越小。采用恢復(fù)濾波器恢復(fù)之后， 1kHz 輸出信號(hào)的幅度為 ，與示波器測(cè)量值 基本吻合，相差 ，也與 = 的理論結(jié)果 ,基本吻合，相差 。 （ 3） 頻譜分析儀仿真測(cè)試結(jié)果分析 二階壓控電壓源低通濾波器相頻響應(yīng) 阻容無(wú)源濾波電路幅頻響應(yīng) 阻容無(wú)源濾波電路相頻響應(yīng) 輸入信號(hào)頻譜 29 取樣脈沖序列頻譜 取樣信號(hào)頻譜 輸出信號(hào)頻譜 30 圖中， 1kHz 輸入信號(hào)幅度為 ，與示波器測(cè)量值 相符。 ② 幅度差異分析 ： 兩級(jí)濾波串聯(lián)幅頻響應(yīng)為 =。 可求得輸入輸出信號(hào)相位差（輸出滯后輸入）和幅度比值（輸出 /輸入）分別為 32 1 7 .6 3 3 3 6 0 7 8 .3 51 1 0? ? ? ? ?? ??k (2)Bode 圖分析儀仿真測(cè)試結(jié)果分析 4 通道示波器測(cè)試結(jié)果 二階壓控電壓源低通濾波器幅頻響應(yīng) 28 同理： ① 相位差異 ： 兩級(jí)濾波累計(jì)滯后為 +=176。采用恢復(fù)濾波器恢復(fù)之后， 1kHz 輸出信號(hào)的幅度為 ，與示波器測(cè)量值 基本吻合，相差 ，也與 = 的理論結(jié)果基本吻合，相差 。 （ 3） 頻譜分析儀仿真測(cè)試結(jié)果分析 二階壓控電壓源低通濾波器相頻響應(yīng) 阻容無(wú)源濾波電路幅頻響應(yīng) 阻容無(wú)源濾波電路相頻響應(yīng) 26 圖中， 1kHz 輸入信號(hào)幅度為 ，與示波器測(cè)量值 相符。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(wú)混疊條件下，主延拓的幅度與占空比 sT? 的關(guān)系為 (0)= sA E T? 此處 =1E ，占空比取 50%，故 (0)= ? ?sAT。 1kHz 處，二階壓控電壓源低通濾波器的幅頻響應(yīng)為 ，阻容無(wú)源濾波電路幅頻響應(yīng)為 。與理論計(jì)算結(jié)果基本一致。即滯后 176。即滯后 176。 4 通道示波器測(cè)試結(jié)果 二階壓控電壓源低通濾波器幅頻響應(yīng) 25 ① 相位差異分析。 二階壓控電壓源低通濾波器幅頻響應(yīng) 二階壓控電壓源低通濾波器相頻響應(yīng) 阻容無(wú)源濾波電路幅頻響應(yīng) 23 （ 3） 頻譜分析儀仿真測(cè)試結(jié)果分析 阻容無(wú)源濾波電路相頻響應(yīng) 輸入信號(hào)頻譜 取樣信號(hào)頻譜 輸出信號(hào)頻譜 24 3. 分別采用 50%、 20%、 10%三種占空比的取樣脈沖序列取樣 （一） 占空比 50% 輸入信號(hào)： 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% （ 1） 示波器仿真測(cè)試結(jié)果分析： 從各點(diǎn)信號(hào)的波形形狀可知，與信號(hào)取樣與恢復(fù)電路的基本工作原理和預(yù)期結(jié)果吻合。 輸入信號(hào)頻譜 取樣信號(hào)頻譜 21 （四） 輸入信號(hào)： 1kHz 方波 ，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% （ 1） 示波器仿真測(cè)試結(jié)果分析： 理論分析： 輸出信號(hào)頻譜 4 通道示波器測(cè)試結(jié)果 22 ? ?( ) ( ) ( )22S ( ) S a 320 0055?? ? ? ???? ? ? ??? ? ??? ? ??? ? ? ???????????nnnF j E sa nnjn 11( ) ( ) * ( ) S a ( ) ( 3 2 0 0 0 )2 5 2 5??? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ???????smnnnF j F j S j E s a m n 采用截止頻率為 1KHz 的低通濾波器 1, 2 0 0 0()0 , 2 0 0 0??? ???? ????Hj 所以 1( ) ( ) ( )sF j F j H j? ? ?? 最終恢復(fù)信號(hào)為正弦信號(hào)，與原信號(hào)類型不同。 （ 3） 頻譜分析儀仿真測(cè)試結(jié)果分析 頻譜分析儀 XSA XSA XSA4 的仿真測(cè)試結(jié)果如圖所示，由于混疊的原因，第 1 個(gè)周期延拓（中心頻率為 16kHz）左側(cè)的頻譜峰值（距離中心頻率 10kHz）正好混疊到頻率為 6
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