武汉大学教学实验报告
电子信息学院电子信息学院专业通信工程2011年11月9日实验名称信号的抽样与内插姓名车乐林年级09级指导教师学号卢昕
2009301490027成绩
一、实验目的
1熟悉信号的抽样与恢复过程；2观察欠采样与过采样时信号频谱的变化；3掌握采样频率的确定方法。
二、实验基本原理
由时域抽样定理可知，若有限带宽的连续时间信号ft的最高角频率为
ωm，则信号ft可以用等间隔的抽样值唯一表示，且抽样间隔Ts必须不大于
12fm，或者说抽样频率ωs≥2ωm。
三、实验内容与方法
设计信号xtsi
2πft，f1Hz的抽样与恢复的实验，实验步骤如下：1）在MATLAB命令窗口中输入“simuli
k”，启动Simuli
kLibraryBrowser；2）在Simuli
kLibraryBrowser中，新建一个模型文件，编辑模型文件，建立如图2所示的抽样与内插的仿真模型，并保存为samplemdl；3）分别在欠采样与过采样条件下，配置各模块的参数（如信号源的频率，抽样脉冲的间隔，低通滤波器的截止频率等）。4）在模型文件的菜单中选择Simulatio
－Start，运行在欠采样、与过采样条件下的仿真模型；5）仿真结束后，打开示波器，观察在欠采样与过采样条件下的仿真结果。
f图1抽样与内插的仿真模型
6）画出各信号的频谱图，程序代码如下：
Nle
gthtimeTstimeNtime1NmfloorN2Ws2piTsWWs0mNFfftz1NFFF1m1F11absFFFfftz2NFFF1m1F12absFFFfftz3NFFF1m1F13absFFFfftz4NFFF1m1F14absFFsubplot221plotWF11bWF11btitle输入信号的幅频特性xlabel频率（Rads）subplot222plotWF12bWF12btitle滤波后信号的幅频特性xlabel频率（Rads）subplot223plotWF13bWF13btitle抽样后信号的幅频特性xlabel频率（Rads）
fsubplot224plotWF14bWF14btitle恢复后信号的幅频特性xlabel频率（Rads）
图2正弦波欠抽样波形和频谱
f图3正弦波过抽样波形和频谱
f图4方波过抽样波形和频谱
f图5锯齿波过抽样波形和频谱
f四、思考题
1说明采样频率变化对信号时域和频域特性的影响。答：采样频率小于二倍信号频率时，信号抽样产生混迭，不能恢复原波形；采样频率大于等于二倍频时信号抽样，无混叠，可恢复2分析采样与内插仿真模型中两个低通滤波器的作用。答：前者预滤波，后者用于恢复抽样后的波形
五、实验总结
1、试验中选取预滤波频率为200pi，于是临界抽样周期为0005，试验中选取欠抽样周期为005，过抽样周期为0001，为了使得抽样后波形幅度改变不大，本实验抽r