模拟信号的采样定理MATLAB实现

article/2025/9/23 20:12:51

一.    实验目的
        1.掌握信号的采样的方法。
        2.分析信号的采样频率对频率特性的影响。

二.实验原理及方法
        在现实世界里,声音、图像等各种信号多为模拟信号,要对它进行数字化处理,首先要将模拟信号经过采样、量化、编码,变成数字信号,即进行 A/D  转换,然后用数字技术进行数字信号处理,最后经过 D/A  转换成为模拟信号,这一处理过程称为模拟信号的数字信号处理.在这一过程中最主要的是采样定理.采样定理是指对于一个Ω ≤ Ωc 的带限信号,只要采样频率高于带限信号最高频率的两倍,即Ωs > 2Ωc 时,则可以由其采样信号惟一正确地重建原始信号.
        严格地说,在 MATLAB 中不能分析模拟信号,但当采样时间间隔充分小的时候,可以产生平滑的曲线,当时间足够长,可显示所有的模型,即近似的分析.

三.实验内容及步骤
已知,分别取采样频率为 fs  = 5000Hz 和 fs  = 1000Hz ,绘出 X(jω)曲线,并对比两次结果说明采样频率对曲线的影响。

参考流程图:

 

 四.实验报告要求
1.简述实验原理及目的.
2.写出程序并绘制图形,分析图形并指出频谱混迭的原因.

w=linspace(-pi,pi,1000);
f1=5000;f2=1000;
dt1=1/f1;dt2=1/f2;
n=[-500:500];
n1=n*dt1;
m=[-500:500];
n2=m*dt2;
x1=exp(-1000*abs(n1));
x2=exp(-1000*abs(n2));
y1=(1/f1)*x1*exp(-j*n1'*w);
mag1=abs(y1);
ang1=angle(y1);
figure(1)
subplot(3,1,1); plot(w/pi,mag1); ylabel('mag1');
subplot(3,1,2); plot(w/pi,ang1); ylabel('ang1');
subplot(3,1,3); plot(n1,x1);
figure(2);
y2=(1/f2)*x2*exp(-j*n2'*w);
mag2=abs(y2);
ang2=angle(y2);
subplot(3,1,1); plot(w/pi,mag2); ylabel('mag2');
subplot(3,1,2); plot(w/pi,ang2); ylabel('ang2');
subplot(3,1,3);plot(n2,x2);


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