SystemView抽样定理验证实验

北京邮电大学通原软件实验实验一：抽样定理的验证专业：信息工程学生姓名：×××指导教师：××完成时间：×××××一、实验目的1、熟悉SystemView软件的操作。

2、通过分析验证低通抽样定理。

二、实验原理抽样定理实质上研究的是随时间连续变化的模拟信号经抽样变成离散序列后，能否由此离散序列值重建原始模拟信号的问题。

对上限频率为f H的低通型信号，低通抽样定理要求抽样频率应满足：f S≥2f H 三、实验内容按照低通抽样定理，对构造的低通型信号，抽样后的信号及滤波重建信号进行时域和频域观察，形象地给出低通抽样定理。

四、实验结果1、电路框图图1：电路框图2、元件参数编号属性类型参数设置0 Source Sinusoid Amplitude=1V,Frequency=10Hz1 Source Sinusoid Amplitude=1V,Frequency=12Hz2 Source Sinusoid Amplitude=1V,Frequency=14Hz3 Adder ————4 Sink Analysis 显示波形5 Sink Analysis 显示波形6 Sink Analysis 显示波形7 Sink Analysis 显示波形8 Multiplier ————9 Source Pulse Train 产生抽样脉冲,Frequence=50Hz,Amplitude=1V,Pluse Width=0.0001s10 Sink Analysis 显示波形11 Operator Linear Sys Butterworth, 10 Poles, Low Fc = 25Hz,12 Sink Analysis 显示波形图2：元件参数列表3、仿真波形①正常情况图3：三个输入正弦波的时域波形图4：合成波形、抽样波形、恢复波形图5：源正弦波、合成正弦波、采样后信后、恢复信号分别对应的频域波形②抽样不足图6：抽样频率为10Hz时各信号频域波形③截止错误图7：巴特沃夫低通滤波器截止频率为40Hz时各信号频域波形五、实验分析1、延时即使在正常的采样频率和截止频率的情况之下，恢复后的信后相对于原信号还是有一定的延时，这是由滤波器自身的延时特性所决定的，不能够消除。

SystemView实验报告（全）昆明理⼯⼤学（SystemView）实验报告实验名称：SystemView实验时间：20013 年 9 ⽉ 8⽇专业：11电信指导教师：⽂斯姓名：张鉴学号：201111102210 成绩：教师签名：⽂斯第⼀章SystemView的安装与操作⼀实验⽬的1、了解和熟悉Systemview 软件的基本使⽤；2、初步学习Systemview软件的图符库,能够构建简单系统。

⼆实验内容1、熟悉软件的⼯作界⾯；2、初步了解Systemview软件的图符库，并设定系统定时窗⼝；3、设计⼀些简单系统，观察信号频谱与输出信号波形。

三实验过程及结果1.1试⽤频率分别为f1=200HZ、f2=2000HZ的两个正弦信号源，合成⼀调制信号y(t)=5sin(2πf1t)*cos(2πf2t)，观察其频谱与输出信号波形。

注意根据信号的频率选择适当的系统采样数率。

画图过程：（1）设置系统定时，单击按钮，设置采样率20000Hz，采样点数512；（2）定义两个幅度分别为1V，5V，频率分别为200Hz，2000Hz的正弦和余弦信号源；（3）拖出乘法器及接收图符；（4）连线；（5）运⾏并分析单击按钮和。

仿真电路图：波形图如下：频谱图如下：结果分析：频率为200HZ 的信号与频率为2000HZ的信号f2相乘，相当于在频域内卷积，卷积结果为两个频率想加减，实现频谱的搬移，形成1800HZ和2200HZ的信号，因信号最⾼频率为2000HZ所以采⽤5000HZ的采样数率。

1.2将⼀正弦信号与⾼斯噪声相加后观察输出波形及其频谱。

由⼩到⼤改变⾼斯噪声的功率，重新观察输出波形及其频谱。

画图过程：（1）设置系统定时，单击按钮，设置采样率100Hz，采样点数128；（2）定义⼀个幅度为1V，频率为100Hz正弦信号源和⼀个⾼斯噪声；（3）拖出加法器及接收图符；（4）连线；（5）运⾏并分析单击按钮和；（6）在分析窗⼝下单击进⼊频谱分析窗⼝，再单击点OK分析频谱。

实验四、抽样定理验证实验
一、实验目的
1、熟悉使用System View软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。

2、通过实验进一步掌握低通抽样定理的原理。

二、实验内容
用System View建立一个低通抽样定理仿真电路，通过观察各个模块输出波形变化，理解低通抽样定理原理。

三、思考题
1、观察仿真电路中各个模块输出波形变化，理解低通抽样定理原理。

2、调节抽样速率的大小（f＝80Hz、100Hz、200Hz），观察低通滤波器输出波形变化，理解变化原因。

观察模拟信号与抽样信号的功率谱密度，观察有何变化，说明原因。

四、电路构成
参数设置：
Token0：产生模拟信号（参数设置：Source――Periodic――Sinusoid，幅度1V，频率50HZ，相位0度）
Token1：Multiplier
Token2：产生抽样信号（参数设置：Source——Periodic——Pulse Train，幅度1V，频率100Hz，脉冲宽度0.000001，偏移0V，相位0度，抽样速率可调）
Token3：产生一个模拟低通滤波器，滤除高频信号，保留低频信号（参数设置：Operator——Filters/Systems——Linear Sys Filters，选择：Analog——Lowpass ——Butterworth，Lowcuttoff＝50Hz，No of Poles＝3，截止频率＝模拟信号最高频率）。

移情况、可以帮助学生对所学的较难理解的理论有更清楚、深刻的 认识，提高学生学习兴趣并由此而改善此类课程的教学效果，同时，
也可供工程技术人员对新技术产品研发之用。 1 概述 1.1 System View 简介 SystemView 是 ELANIX[1]公司推出的一
个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台。从滤 波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真，直到一般的系统
过鼠标方便地控制内部数据的图形放大、缩小、滚动等。另外，分析
窗中还带有一个功能强大的“接收计算器”，可以完成对仿真运行结
果的各种运算、谱分析、滤波[2][3]。综上，SystemView 是一个功能强大、
用途广泛的软件，特别Байду номын сангаас合于系统的仿真与设计。
1.2 抽样定理概述 抽样定理是模拟信号数字化传输的理论基
表 1 抽样定理验证系统图标参数表
图标序号
图标名称
参数设置
0 信号源库，正弦信号发生器
Amp=1V，Freq=100，Phase=0°
1，6
算字库，线性与滤波器
LPF
2，5
算字库，增益
Gain=1
3
乘法器
无
4
信号源库，脉冲串
Amp=1V，Pulse width=1e-6
数学模型建立等各个领域，System View 在友好而且功能齐全的窗 7，8，9，10 观察窗库，分析型窗口
design.
关键词： 仿真；SystemView；抽样定理；通信系统
Key words: simulation；SystemView；sampling theorem；communications system