通信原理课程设计信号的取样与恢复

《数据通信原理》课程设计数据通信网的设计——分组交换网摘要本文简要介绍了一个完整的数据通信系统的设计过程，它包括数据通信的基本组成和各个通信模块构成的总体完整数据通信系统框图，并简要介绍了各个模块的基本功能。

该设计接入了分组交换网络，并着重介绍了该网络的组成、各部分功能、通信协议等，最后对其所用硬件设备、软件技术PCM复用技术和信道编码循环码做简要介绍。

关键词数据通信系，通信协议，信道编码绪论纵观历史，人类社会的进步总是与信息的传递息息相关，从原始社会的结绳记事、仓颉造字到古代的狼烟示警、飞鸽传书再到现代的电报传真、视频通话，人类所追求的就是信息的传递。

我们把这种信息的传递称之为通信。

随着通信技术的逐步提高，通信手段的逐渐增多，人与人的距离在逐渐拉近，人们的生活逐渐被改变。

当下，随着社会的不断进步和计算机技术的飞速发展，人们在通信过程中对数据业务的需求在日益增长，数据通信已经成为人们生活和工作所必需的通信手段。

随着人们对信息的需求和依赖越来越大，以及计算机和Internet的出现和发展，数据通信也得到了快速发展。

数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。

要在两地间传输信息必须有传输信道，根据传输媒体的不同，有有线数据通信与无线数据通信之分。

但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来，而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。

数据通信是通过数据通信网来完成的。

数据通信网是一个有分布在各地的数据终端设备、数据交换设备和数据链路构成的网络。

其功能就是在网络协议的支持下，实现数据终端之间的数据传输和交换。

数据通信网从网络拓扑结构来看分为网状网、星状网、树状网和环状网；从从传输技术来看分为分组交换网、帧中继网及ATM网。

本文主要通过网络组成、结构、通信协议等方面对分组交换网进行论述。

1. 设计背景通过这次课程设计，了解传输网的构成及特点，熟悉数据通信的的基本知识，把《数据通信原理》这门课程所学的基本知识应用到实践当中，提高动手能力,在思维方面，让我们明白平时自己所学的知识有哪些不足之处.设计一个完整的数据通信系统，包括各个通信模块构成的总体完整数据通信系统框图、各模块的设备参数、网络结构、通信协议、软件技术的基本原理和硬件相应的设备参数。

题目信号的取样与恢复班级 08电子二班学号姓名时间 2010年12月30日景德镇陶瓷学院《通信原理课程设计》任务书目录一、绪论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1二、SystemView通信仿真软件简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2三、设计的基本原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3（1）、信号的采样. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 （2）、信号的重构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 四、课题方案设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7（1）、抽样信号的产生与恢复的原理框图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 （2）、抽样信号的产生与恢复的System View仿真电路图. . . . . . . . .7 （3）、信号仿真图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 （4）、系统各项参数的设定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10五、设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12六、五、参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13一、绪论现代通信系统是一个十分复杂的工程系统，通信系统设计研究也是一项十分复杂的技术。

*****************实践教学*******************计算机与通信学院2013年春季学期信号处理课程设计题目：正弦信号的采样与恢复专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：摘要通过对信号取样定理与信号恢复知识认识的学习，了解到数字信号处理的理论之后，了解到数字信号处理技术相对于模拟信号处理技术有许多优点，因此人们希望将模拟信号经过采样和量化编码形成数字信号，在采用数字信号处理技术进行处理。

数字信号处理是一门理论与实践紧密结合的课程,而本课程设计是对正弦信号进行采样与恢复，通过产生一个连续时间信号并生成其频谱，然后对该连续信号抽样，并对采样后的频谱进行分析，最后通过设计低通滤波器滤出抽样所得频谱中的多个周期中的一个周期频谱，并显示恢复后的时域连续信号，采用MATLAB软件进行一些仿真和设计，并对所得到的MATLAB图形进行分析和比较。

最后总结。

关键字：采样、恢复、 MATLAB、仿真目录前言 (1)一、设计任务 (2)二、低通滤波器 (3)1、概念 (3)2、工作原理 (3)3、特点 (3)三、设计原理 (4)1、采样定理的原理 (4)2、信号的恢复 (4)四、设计流程图 (6)五、设计内容与步骤 (7)1、正弦信号的采样 (7)1.1连续信号y=sin(t)和其对应的频谱 (7)1.2 对连续信号y=sin(t)进行抽样并产生其频谱 (7)2、通过低通滤波恢复原连续信号 (10)总结 (13)参考文献 (14)致谢 (15)附录 (16)前言随着信息科学和计算机技术的迅速发展，数字信号处理的理论与应用得到飞跃的发展，形成了一门及其重要的学科。

数字信号处理是一门理论与实践紧密结合的课程。

做大量的习题和上机实验，有助于进一步理解和巩固理论知识，还有助于提高分析和解决实际问题的能力。

过去用其他算法语言，实验程序复杂，在有限的实验课时内所做的实验内容少。

MATLAB 强大的运算和图形显示功能，可使数字信号处理上机实验效率大大提高。

通信原理实验（五）实验一抽样定理实验项目一、抽样信号观测及抽样定理实验1、观测并记录抽样前后的信号波形，分别观测music和抽样输出。

由分析知，自然抽样后的结果如图，很明显抽样间隔相同，且抽样后的波形在其包络严格被原音乐信号所限制加权，与被抽样信号完全一致。

2、观测并记录平顶抽样前后信号的波形。

此结果为平顶抽样结果，仔细观察可发现与上一实验中的自然抽样有很大差距，即相同之处，其包络也由原信号所限制加权，但是在抽样信号的每个频率分量呈矩形，顶端是平的。

3、观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形，并以100HZ为步进，减小A-OUT的频率，比较观测并思考在抽样脉冲频率为多少的情况下恢复信号有失真。

(1)9.0KHZ(2)7.7KHZ(3)7.0KHZ实验二 PCM 编译码实验实验项目一 测试W681512的幅频特性1、将信号源频率从50HZ 到4000HZ ，用示波器接模块21的音频输出，观测信号的幅频特性。

在频率为9HZ 时的波形如上图，低通滤波器恢复出的信号与原信号基本一致，只是相位有了延时，约1/4个Ts ； 逐渐减小抽样频率可知在7.7KHZ 左右，恢复信号出现了幅度的失真，且随着fs 的减小，失真越大。

上述现象验证了抽样定理，即，在信号的频率一定时，采样频率不能低于被采样信号的2倍，否则将会出现频谱的混(1)、4000HZ (2)、3500HZ(3)120HZ (4)50HZ在实验中仔细观察结果，可知，当信号源的频率由4000HZ不断下降到3000HZ 的过程中，信号的频谱幅度在不断地增加；在3000HZ~1500HZ的过程中，信号的幅度在一定范围内变化，但是没有特别大的差距；在1500HZ~50HZ的过程中，信号的幅度有极为明显的下降。

实验项目二 PCM编码规则实验1、以FS为触发，观测编码输入波形。

示波器的DIV档调节为100微秒。

图中分别为输入被抽样信号和抽样脉冲，观察可发现正弦波与编码对应。

通信原理相关课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握通信原理的基本概念，包括信号、信道、调制与解调等；2. 学习并掌握通信系统中常用的数学模型和公式，能够运用相关理论知识分析通信过程；3. 了解现代通信技术的发展趋势，认识通信技术在生活中的应用。

技能目标：1. 能够运用通信原理分析并解决实际问题，具备一定的通信系统设计能力；2. 能够运用所学知识进行通信设备的调试与维护，具备实际操作能力；3. 能够通过查阅资料、开展讨论等方式，自主学习和拓展通信领域的相关知识。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对通信原理的兴趣，激发学习热情，养成主动探究和积极思考的习惯；2. 增强学生的团队合作意识，培养在团队中沟通与协作的能力；3. 提高学生的信息素养，使他们对通信技术在我国社会经济发展中的重要作用有深刻认识。

本课程针对高中年级学生，结合通信原理相关知识，注重理论联系实际，提高学生的知识水平和实践能力。

在教学过程中，教师需关注学生的个体差异，因材施教，使学生在掌握基本通信原理的基础上，能够灵活运用所学知识解决实际问题。

通过本课程的学习，旨在培养学生具备通信领域的基本素养和创新能力，为我国通信事业的发展储备人才。

二、教学内容本章节教学内容围绕以下三个方面展开：1. 通信原理基础知识：- 信号与系统：信号的概念、分类及特性；系统的概念、线性时不变系统及其性质；- 信道：信道的概念、分类、特性及信道模型；- 调制与解调：调制原理、分类及性能指标；解调原理及方法。

2. 通信系统分析与设计：- 通信系统的数学模型：信号的数学表示、系统方程的建立；- 通信系统性能分析：误码率、带宽、功率等性能指标的计算与优化；- 通信系统设计：根据实际需求，选择合适的调制解调方式、信道编码等技术。

3. 现代通信技术应用：- 数字通信技术：数字信号传输、数字调制解调、多路复用技术；- 移动通信技术：移动通信系统的组成、多址技术、蜂窝技术；- 互联网通信技术：网络结构、协议、路由算法等。

WU11 AN TEXTILE UNIVERSITY通信原理课程设计设计题目：2ASK信号的调制与解调姓名：徐胜王成龙班级：电子11203班学号：丄指导教师：李有科成绩评定：______________________设计题目：2ASK 传输系统的设计与仿真实现、课程设计的目的1)通过利用matlab simulink ，熟悉matlab simulink 仿真工具。

(2)通过课程设计来更好的掌握课本相关知识，熟悉2ASK勺调制与解调3)更好的了解通信原理的相关知识，磨练自己分析问题、动手创新等能力。

二、设计任务及要求1.掌握2ASK 解调原理及其实现方法，了解线性调制时信号的频谱变化；2.认识和理解通信系统，掌握信号是如何经过发端处理被送入信道然后在接收端还原；3.学会2ASK 传输系统的二级调制解调结构，测试2ASK 传输信号加入噪声后的误码率，分析2ASK 传输系统的抗噪声性能；三、设计报告1 前言现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。

作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。

从最早的模拟调幅调频技术的日臻完善，到现在数字调制技术的广泛运用，使得信息的传输更为有效和可靠。

二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式，也是各种数字调制的基础。

本课程设计主要是利用MATLAB!成环境下的Simulink仿真平台,设计一个2ASK调制与解调系统. 用示波器观察调制前后的信号波形; 用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。

通过Simulink 的仿真功能摸拟到了实际中的2ASK 调制与解调情况。

、2ASK 调制与解调原理2.1 2ASK 调制原理振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。

当数字基带信号为二进制时，贝U 为二进制振幅键控。

设发送的二进制符号序列由0、1序列组成，发送0符号的概率为P ,发送1符号的概率为1-P ，且相互独立。

目录一、绪论 (1)二、设计基本原理 (2)(1) 信号的采样 (2)(2) 信号的重构 (4)三、课题方案设计： (6)四、设计心得体会 (11)参考文献 (12)一、绪论现代通信系统是一个十分复杂的工程系统，通信系统设计研究也是一项十分复杂的技术。

由于技术的复杂性，在现代通信技术中，越来越重视采用计算机仿真技术来进行系统分析和设计。

随着电子信息技术的发展，已经从仿真研究和设计辅助工具，发展成为今天的软件无线电技术，这就使通信系统的仿真研究具有更重要和更实用的意义。

计算机仿真技术的基础，是建立工程问题的数学模型。

只有建立了工程问题的数学模型，才能通过计算机进行仿真，达到对系统分析和检验的目的。

但由于现代通信系统和电子系统的复杂性，在许多时候直接建立数学模型是相当复杂的，也不利于工程使用。

因此，在电子系统的分析和设计中，人们一直希望有一种既能按物理概念直接建立分析和仿真模型，又能提供直观数学模型分析和仿真的工具。

SystemView就是一种比较适合这两种建模方法的现代通信系统设计、分析和仿真试验工具。

通信技术的发展日新月异，通信系统也日趋复杂，因此，在通信系统的设计研发环节中，在进行实际硬件系统试验之前，软件仿真已成为必不可少的一部分。

目前，电子设计自动化EDA(Electronic Design Automatic)技术已经成为电子设计的潮流。

为了使繁杂的电子设计过程更加便捷、高效，出现了许多针对不同层次应用的EDA软件。

美国Elanix公司推出的基于PC机Windows平台的SystemView动态系统仿真软件，是一个已开始流行的、优秀的EDA软件。

它通过方便、直观、形象的过程构建系统，提供丰富的部件资源，强大的分析功能和可视化开放的体系结构，已逐渐被电子工程师、系统开发/设计人员所认可，并作为各种通信、控制及其它系统的分析、设计和仿真平台以及通信系统综合实验平台。

二、设计基本原理抽样是把时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样值的过程。

通信原理理论课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握通信原理的基本概念，如信号、信道、噪声等；2. 使学生了解并熟悉模拟通信与数字通信的区别及各自的特点；3. 引导学生掌握通信系统中常用的调制与解调技术，以及其优缺点；4. 帮助学生了解通信系统的性能指标，如误码率、带宽、信噪比等。

技能目标：1. 培养学生运用通信原理解决实际问题的能力，如分析并优化通信系统性能；2. 提高学生运用数学工具进行通信系统建模与仿真的技能；3. 培养学生团队协作能力，通过小组讨论、实验等形式，共同完成通信系统的设计与调试。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对通信原理学科的兴趣，培养其探索精神与求知欲；2. 引导学生关注通信技术在现代社会中的广泛应用，认识到其在国家发展和社会进步中的重要性；3. 培养学生具备良好的科学素养，尊重事实，遵循科学原理，严谨治学。

本课程针对高年级通信工程及相关专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。

在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行后续的教学设计和评估。

通过本课程的学习，使学生不仅能掌握通信原理的基本知识，还能将其应用于实际问题，提高解决实际问题的能力，为未来从事通信领域的工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 通信原理概述：介绍通信原理的基本概念、发展历程和通信系统的基本组成。

- 教材章节：第1章 通信原理概述- 内容安排：信号与系统、信道与噪声、通信系统分类及其应用。

2. 模拟通信系统：讲解模拟调制与解调技术，分析其性能特点。

- 教材章节：第2章 模拟通信系统- 内容安排：幅度调制、频率调制、相位调制、模拟解调技术。

3. 数字通信系统：介绍数字通信的基本原理、性能分析及其应用。

- 教材章节：第3章 数字通信系统- 内容安排：数字调制与解调、误码率分析、同步技术。

4. 数字信号处理：讲解数字信号处理技术在通信系统中的应用。

- 教材章节：第4章 数字信号处理- 内容安排：数字滤波器、快速傅里叶变换、正交变换。

实验二十信号的抽样与恢复引子：法依定则，星汉从轨；一石知山，滴水同辉。

内容提要●了解电信号的抽样方法与过程以及信号恢复的方法●观察连续时间信号经抽样后其波形图，了解其波形特点。

●验证抽样定理并恢复原信号。

一．实验目的1． 了解电信号的抽样方法与过程以及信号恢复的方法 2． 观察连续时间信号经抽样后其波形图，了解其波形特点。

3． 验证抽样定理并恢复原信号。

二、实验原理说明2．1．抽样原理：离散时间信号可以从离散信号源获得，也可以从连续时间信号抽样而得。

抽样信号：)()()(t p t f t f s ⋅=；其中)(t f 为连续时间信号（例如三角波信号），)(t p 是周期为T S 的矩形窄脉冲。

T S称为抽样间隔，s f 称为抽样频率。

)()()(t f t p t f s 、、波形如图8-1 (a)、(b)、(c)所示。

0 T ts 图8-1 (b)抽样脉冲0 T t图8-1 (c)抽样信号将连续时间信号用周期矩形脉冲抽样而得到抽样信号，可通过抽样器来实现，抽样过程方框图如图8-2所示。

fs ( t )图8-2 抽样过程方框图2．2．抽样信号的频谱连续周期信号经周期矩形脉冲抽样后，抽样信号的频谱为：∑+∞-∞=-=m s s s m j F m Sa TA j F )]([)2()(ωωτωτω它包含了原信号频谱)]([s m j F ωω-以及重复周期为πω2ss f =、幅度按)2(τωτs m Sa T A 规律变化的原信号频谱，即抽样信号的频谱是原信号频谱的周期性延拓。

因此，抽样信号占有的频带比原信号频带宽得多。

以三角波被矩形脉冲抽样为例，三角波的频谱：∑∑∞-∞=∞-∞=-=-=k k k k F k Ek F A j F )(4)()(121ωωπωωπω抽样信号的频谱：∑∞-∞=--⋅=k s s s m k F m Sa kE T A jF )()2(14)(12ωωωτωπτω取三角波的有效带宽为3ω1，其抽样信号频谱如图8-3所示。

通信原理实验及课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握通信原理的基本概念、原理和方法，培养学生运用通信原理解决实际问题的能力。

具体分解为以下三个目标：1.知识目标：学生能够理解并掌握通信系统的组成、工作原理和性能评估方法；掌握调制、解调、编码和解码等基本技术；了解现代通信系统的基本架构和最新发展。

2.技能目标：学生能够运用所学的通信原理，分析和解决实际通信问题；能够使用实验设备进行通信实验，掌握实验方法和技巧。

3.情感态度价值观目标：培养学生对通信技术的兴趣和热情，提高学生运用科学知识服务社会的情怀，增强学生的创新意识和团队协作能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括通信系统的基本概念、通信原理、调制解调技术、数字通信技术、现代通信系统等。

具体安排如下：1.第一章：通信系统概述，介绍通信系统的组成、分类、性能指标和评估方法。

2.第二章：模拟通信原理，讲解调制解调技术、信号传输和接收处理等。

3.第三章：数字通信原理，包括数字调制、信道编码、误码纠正等。

4.第四章：现代通信系统，介绍卫星通信、移动通信、光纤通信等。

5.实验环节：进行通信原理实验，使学生熟练掌握实验设备操作，提高实际问题解决能力。

三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：系统讲解通信原理的基本概念、原理和方法。

2.讨论法：学生针对通信技术的热点问题进行讨论，培养学生的思辨能力和团队协作精神。

3.案例分析法：分析具体通信案例，使学生了解通信原理在实际中的应用。

4.实验法：开展通信实验，培养学生动手能力和实际问题解决能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、科学的理论知识学习。

2.参考书：推荐学生阅读相关参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、教学视频等，提高课堂教学效果。

4.实验设备：保证实验教学的正常进行，培养学生实际操作能力。

通信原理简单的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解通信原理的基本概念，掌握信号、信道、调制解调等核心知识点。

2. 使学生了解通信系统的基本组成，掌握各组成部分的功能及相互关系。

3. 帮助学生掌握通信过程中的主要性能指标，如带宽、误码率等。

技能目标：1. 培养学生运用通信原理解决实际问题的能力，能够分析并设计简单的通信系统。

2. 提高学生运用数学工具进行通信系统分析和计算的能力。

3. 培养学生进行团队合作，通过讨论、实验等方式，探索通信原理在实际应用中的问题。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对通信原理的兴趣，培养其探索通信领域奥秘的欲望。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重理论与实践相结合，提高学生的实践能力。

3. 引导学生关注通信技术在我国社会经济发展中的作用，增强学生的社会责任感和使命感。

本课程针对高中年级学生，结合通信原理的学科特点，注重理论联系实际，以培养学生的知识、技能和情感态度价值观为目标，为学生后续学习通信专业课程打下坚实基础。

通过本课程的学习，使学生能够掌握通信原理的基本知识，具备一定的通信系统分析和设计能力，同时培养其团队合作精神和科学素养。

二、教学内容1. 通信原理概述：介绍通信原理的基本概念、发展历程和通信系统的分类。

- 教材章节：第1章 通信原理概述2. 信号与信道：讲解信号的分类、特性，信道的概念、分类及信道特性。

- 教材章节：第2章 信号与信道3. 调制与解调：介绍调制、解调的基本原理，分析常用调制解调技术及其性能。

- 教材章节：第3章 调制与解调4. 通信系统性能分析：讲解通信系统的性能指标，如带宽、误码率等，并进行性能分析。

- 教材章节：第4章 通信系统性能分析5. 通信系统的实际应用：通过案例分析，使学生了解通信系统在实际工程中的应用。

- 教材章节：第5章 通信系统的实际应用6. 实验教学：组织学生进行通信原理实验，巩固理论知识，提高实际操作能力。

- 教材章节：实验指导书教学内容按照以上安排，科学系统地组织教学，注重理论与实践相结合，使学生全面掌握通信原理的基本知识，为后续学习打下坚实基础。

通信工程及相关专业实验指导书通信原理实验电子与通信工程系通信工程教研室二0一五年八月前言现代通信技术的发展日新月异，从而对通信理论和工程技术的发展提出了新的要求，通信专业技术人才的培养必须努力跟上时代的步伐。

通信原理实验教学是通信工程及相关专业教学改革的重点之一，也是我们建设特色专业的重要内容，为此，我们组织了几位多年从事该课程教学的老师编写了这本与通信原理课程相配套的新实验教材。

本书以数字通信原理为理论基础，结合武汉凌特电子技术有限公司生产的LTE-TX-02E型通信原理实验平台，给出了AMI/HDB3编译码过程实验、抽样定理与PAM通信系统实验等6个实验。

实验内容涵盖了主要的教学内容，力求承上起下，具有较广的适应性；实验项目设置考虑了验证型、测试型和综合型等层次性需求，也注重举一反三、融会贯通，便于学生自主学习，进行课题研究，切实做到“提出问题、分析问题、解决问题”；具体实验的开设达到既掌握知识又掌握研究方法的实验目的，从而提高学生的学习效率。

本指导书由冯璐老师负责撰写，全教研室和相关实验室老师给出了自己宝贵的意见，在此一并表示感谢。

由于水平有限，书中缺点错误在所难免，恳请各位读者批评指正。

通信工程教研室2015年8月目录实验一抽样定理和PAM调制解调实验 (1)实验二脉冲编码调制解调实验 (9)实验三基带数字信号码型变换实验 (22)实验四眼图观测实验 (29)实验五数字调制解调实验 (33)实验六数字同步技术实验 (39)实验七载波传输系统实验（选作） (49)实验一 抽样定理和PAM 调制解调实验一、实验目的1、 通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。

2、 通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。

二、实验内容1、 观察模拟输入正弦波信号、抽样时钟的波形和脉冲幅度调制信号，并注意观察它们之间的相互关系及特点。

2、 改变模拟输入信号或抽样时钟的频率，多次观察波形。

信号与线性系统课程设计报告（信号取样与恢复系统设计）班级:通信091姓名：董永孟学号：092280组号及同组人：30成绩：指导教师：曾成日期：2012年1月1日目录1 课程设计的目的、意义 (2)2 设计任务及技术指标 (2)3 设计方案及论证 (3)3.1 信号取样原理 (3)3.2 信号恢复原理 (5)3.3 取样电路 (7)3.4恢复电路 (8)3.5 信号取样与恢复实验电路板原理图 (9)3.6 信号取样与恢复实验电路板PCB图 (10)4 信号取样与恢复电路的仿真测试步骤以及结果分析 (13)4.1 输入信号为正弦波信号的测试与分析 (13)4.1.1测试步骤 (13)4.1.2 不同截止频率恢复滤波器设计 (13)4.1.3测试结果及分析 (15)4.2输入信号类型为方波、三角波 (23)4.3不同占空比取样脉冲序列的影响 (27)4.4用MATLAB观察恢复滤波器幅频特性相频特性 (29)4.4.1 恢复滤波器设计代码 (29)4.4.2恢复滤波器图形及分析 (29)5 实际电路测试结果与分析 (31)5.1 实际电路测试与仿真对比 (31)5.2实际测试电路与仿真测试数据差异分析 (36)6 总结 (36)信号取样与恢复系统设计摘要：通过对信号取样定理与信号恢复原理的认识与分析，根据需要设计相关截止频率恢复滤波器。

利用Multisim软件对电路进行设计和分析，通过修改电路参数得到想要截止频率的低通滤波器。

对不同频率、类型输入信号，不同频率、占空比取样脉冲以及不同截止频率滤波器分别进行仿真测试。

验证取样定理和恢复信号理论，并根据其对仿真得到恢复信号与原输入信号进行比较，分析相位差异、频率差异和幅值差异，用理论知识清晰地解释造成差异的原因。

结合以上分析，对实际硬件电路进行测试来验证电路功能，由于实际测试的不确定因素较多，故将测试结果和仿真结果对比，判断结果差异究竟是误差还是错误，分析具体原因。

一、基本原理1.1抽样定理抽样时时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样序列的过程。

抽样定理要解决的事，能否由此抽样序列无失真的恢复出模拟信号。

对一个频带受限的、时间连续的模拟信号抽样，当抽样速度达到一定的数值时，那么根据它的抽样值就能无失真恢复原模拟信号。

也就是说，若要传输模拟信号，不一定要传输模拟信号本身，只需要传输由抽样得到的抽样即可。

因此，抽样定理是模拟信号数字化的理论依据。

抽样的过程是将输入的模拟信号与抽样信号相乘，通常抽样信号时一个周期为T 的周期脉冲信号，抽样后得到的信号称为抽样信号。

理想的抽样为()∑⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=nT t s nT t δδ其中(){ss t t T f t 1,0010===≠δ称为抽样速率。

因此抽样后信号为 ()()()()()sk sT s nT t nT x t t x t x -==∑∞-∞=δδ1.2低通抽样定理一个频带限制在()H f ,0内的连续信号()t x ，如果以()H sf T 2\1≤ 秒的时间间隔对它进行均匀抽样，则()t x 将被所得到的抽样值完全确定，可以由抽样值序列无失真地重建原始信号。

()H s f T 2\1=是抽样的最大间隔，称为奈奎斯特间隔。

低通信号的抽样可以从频域来理解，抽样的时域、频域对照如图4-3所示，根据频域卷积定理，()t x 的频域表达式为()()()[]()()()∑∑∞-∞=∞-∞=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-*=*=n ssn s sT s n X T n X T X X ωωωωδωωδωπω1121由上式可见，在s ω的整数倍（n=⋅⋅⋅±±，，21）处存在()ωX 的复制谱。

如图4—3（c ）所示，抽样后信号的频谱是原信号频谱平移s nf 后叠加而成，因此如果不发生频谱重叠，可以通过低通滤出原信号。

如果抽样频率H s ωω2<，即抽样间隔()H s f T 2/1>，则抽样信号的频谱会发生混叠现象，此时不可能无失真地重建原始信号。

通信原理综合课程设计一、教学目标通过本课程的学习，学生将掌握通信原理的基本概念、技术和方法；培养学生运用通信原理解决实际问题的能力；提高学生对通信技术的兴趣和认识，培养学生的创新精神和团队合作意识。

具体目标如下：1.知识目标：（1）理解通信系统的基本原理和组成；（2）掌握模拟通信系统和数字通信系统的基本概念；（3）熟悉信号调制、解调、编码和解码技术；（4）了解现代通信技术的发展趋势。

2.技能目标：（1）能够分析简单的通信系统，并进行系统设计；（2）具备运用通信原理解决实际问题的能力；（3）掌握查阅资料、撰写报告和进行学术交流的能力。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对通信技术的兴趣和认识；（2）培养学生的创新精神和团队合作意识；（3）使学生认识到通信技术在现代社会中的重要性。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括通信原理的基本概念、技术和方法。

具体安排如下：1.第一章：通信系统概述（1）通信系统的定义、分类和性能指标；（2）通信系统的组成和基本原理；（3）通信系统的发展历程和未来趋势。

2.第二章：模拟通信系统（1）信号调制和解调的基本方法；（2）模拟通信系统的性能分析和优化；（3）模拟通信系统的应用实例。

3.第三章：数字通信系统（1）数字信号编码和解码技术；（2）数字通信系统的性能分析和优化；（3）数字通信系统的应用实例。

4.第四章：现代通信技术（1）光纤通信技术；（2）无线通信技术；（3）卫星通信技术。

三、教学方法本课程采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法：用于传授基本概念、理论和方法；2.讨论法：用于探讨问题、分析案例和交流心得；3.案例分析法：用于分析实际问题和解决问题；4.实验法：用于验证理论、培养实际操作能力和创新能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。

1.教材：选用国内知名出版社出版的通信原理教材；2.参考书：提供相关的通信原理学术论文和专著；3.多媒体资料：制作课件、视频和动画等，辅助教学；4.实验设备：配备通信原理实验装置，进行实践教学。