2.7 低通信号的抽样定理
一、实验目的：
1、掌握抽样信号的产生和重建； 2、掌握信号无失真条件； 3、掌握奈奎斯特频率； 4、了解无失真抽样条件的原因。 二、实验内容：
1、搭建信号抽样和恢复系统；
2、观察、分析输入信号波形和抽样信号的波形； 3、比较使用不同采样频率的情况。 三、知识要点和原理：
对模拟信号进行抽样过程如下图
时 域 频 域
从频域图可以看出，为了能恢复原信号，抽样频率需要满足
fs?2fH即抽样频率应不小于最高频率的2倍，这一抽样频率2fH称为奈奎斯特（Nyquist）抽样速率。若抽样速率低于奈奎斯特抽样速率，则相邻周期的频谱间将发生混叠，因而不能正确分离原信号的频谱。
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抽样定理是模拟信号数字化的理论基础。当采样频率小于奈奎斯特频率时，在接收端恢复的信号失真比较大，这是因为存在信号的混频；当采样频率大于或等于奈奎斯特频率时，恢复信号于原信号基本一致。理论上，理想的抽样频率为2倍的奈奎斯特带宽，但实际工程应用中，限带信号绝不会严格限带，通常选取抽样频率的2.5～5倍的最高频率进行采样以避免失真。 四、系统仿真
1.对模拟信号进行采样，并采用巴特沃斯低通滤波器恢复信号，对原输入信号波形与抽样恢复后的波形进行观察和分析。系统模型如下图。
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2.8 幅移键控ASK
一．概述
为使数字信号在带通信道中传输，必须对数字信号进行调制。在幅移键控中，载波幅度是随着调制信号而变化的。最简单的形式是载波在二进制调制信号1或0控制下通或断，这种二进制幅度键控方式称为通－断键控（OOK）。本实验采用这种方式。
二．实验原理及其框图
1.调制部分：二进制幅度键控的调制器可用一个相乘器来实现。对于OOK信号，相乘器则可以用一个开关电路来代替。调制信号为1时，开关电路导通，为0时切断。
OOK信号表达式：sOOK(t) = a(n)Acos(?ct)
式中：A－载波幅度，?c－载波频率，a(n)－二进制数字信号
原理框图
基带信号a(n) 已调信号sOOK(t)
载波Acos(?ct)
2.解调部分：解调有相干和非相干两种。非相干系统设备简单，但在信噪比较小时，相干系统的性能优于非相干系统。这里采用相干解调。
原理框图
低通滤波 sOOK(t) 解调信号a（n） 载波Acos(?ct)
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三．实验步骤
1.根据ASK调制与解调原理，用Systemview软件建立一个仿真电路，如下图所示：
2．元件参数配制
Token 0：基带信号—PN码序列（频率=50Hz，电平=2level，偏移=1V） Token 1,2：乘法器
Token 3,7：载波—正弦波发生器（频率=1000Hz） Token 4：模拟低通滤波器 （截止频率=225Hz） Token 5,6,8：观察点—分析窗 3．运行时间设置
运行时间=0.5秒，抽样频率=20,000Hz 4．运行系统
在Systemview系统窗内运行该系统后，转到分析窗观察Token5,6,8三个点的波形。 5．功率谱
在分析窗绘出该系统调制后的功率谱。
四．实验报告
1．观察实验波形：Token 5－基带信号波形，Token 6－调制波形，Token 8－解调波形。
2．整理波形，存入实验文档ASK－01，并与参考文档ASK－02相比较。
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3．观察ASK的功率谱，结果存入ASK－P文件中，以便与后面实验相比较。
4．分析说明实验结果与理论值之间的差别。
5．改变参数配置，将所得不同结果存档后，对实验结果进行比较，说明参数改变对结果的影响。
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