混入了3kHz以外的频谱分量。从测得频率上看重建信号频率为3035kHz,与输入的3kHz是相同的,因为抽样频率8kHz为3kHz两倍以上,满足不失真条件。
f从3kHz的频谱图中可以明显看出,除了305kHz处有一个峰值外,505kHz处也有一个明显的峰值。由频谱图右侧的测量数据可以看出,虽然5kHz频谱分量比3kHz分量衰减了204dB,但是仍然足以对时域波形产生较为明显的影响。产生5kHz分量的原因应该是实际电路的低通滤波器不是理想的,在截止频率处衰减曲线不是垂直的,导致有靠近截止频率的高频分量混入。实际电路中如果滤波器的3dB点取在34kHz的话,5kHz处还在10dB点以内,还是比较接近的,混入的可能性比较大。
4kHz
上方CH1黄色波形为重建信号时域波形,在示波器上观察时发现,4k重建信号波形与输出信号波形频率基本一致,但输入信号的幅值为2V,重建信号的幅度是不断变化的,幅值在几十毫伏到几百毫伏之间变化。像是一个调幅波。
f由频谱上可以看出,重建信号频谱中只有400kHz一个峰值,并且8kHz的抽样频率还是满足2倍关系的,理论上应该不会出现失真,但是实际上在示波器上观察到4kHz处的频谱峰值的大小是不断变化的,就像时域波形中幅值变化一样,导致重建信号产生了类似调幅波的效果。因为输入信号不是严格带限的,低通滤波器也不是理想的,所以在理论上应该可以无失真重建的临界值4kHz处,实际上形成了两个或多个4kHz附近分量的混叠,形成了具有调幅波特征的混合信号。
6kHz
上方CH1黄色波形为6k重建信号时域波形,频率和幅值都小于6kHz输入信号,重建信号频率不是6kHz而是2016kHz,且频率不稳定,波形会抖动。
f从重建信号频谱中可以看出,最高的是2kHz,与时域波形测得结果相符。而6kHz处的频谱相比于2kHz处衰减了296dB。原因是6kHz的信号以8kHz抽样,不满足2倍条件,肯定是会失真的。2kHz是6kHz与8kHz(两者的差)产生的主要频率分量之一,且在重建的低通滤波的通带(约为4kHz)之内,所以是重建信号的主要频谱分量。而6kHz分量因为靠近截止频率,所以有少量残余混入。6k分量的混入是导致时域波形抖动的原因。8kHz和14kHz两者和等频率分量因为处于低通滤波器阻带位置,基本被滤除。
8kHz:
上方CH1黄色波形为8k重建信号时域波形,是一条幅值很小的直流分量。
f8k重建信号的频域中没有明显的峰值,所有频点都很低,与时域看到的直流分量情况相符。原因是以8kHz对8kHz信号进行抽样,每次抽样点都位于信号周期的相同位置,所以得到的都是相同幅r