LPF-OUT3#和译码输出3#，以100Hz步进减小抽样时钟A-OUT的输出频率，对比观测模拟滤波器和FIR数字滤波器在不同抽样频率下信号恢复的效果。（频率步进可以根据实验需求自行设置。）思考：不同滤波器的幅频特性对抽样恢复有何影响？ 实验项目三 滤波器相频特性对抽样信号恢复的影响。
概述：该项目是通过改变不同抽样时钟频率，从时域和频域两方面分别观测抽样信号经fir滤波和iir滤波后的恢复失真情况，从而了解和探讨不同滤波器相频特性对抽样信号恢复的影响。
1、观察被抽样信号经过fir低通滤波器与iir低通滤波器后，所恢复信号的频谱。 （1）关电，按表格所示进行连线。
源端口 信号源：MUSIC 信号源：A-OUT 目标端口 连线说明 模块3：TH1(被抽样信号) 提供被抽样信号 模块3：TH2(抽样脉冲) 提供抽样时钟 将信号送入数字滤波器 模块3：TH3(抽样输出) 模块3：TH13(编码输入) （2）开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。调节W1
主控&信号源
使信号A-OUT输出峰峰值为3V左右。
（3）此时实验系统初始状态为：待抽样信号MUSIC为3K+1K正弦合成波，抽样时钟信号A-OUT为频率9KHz、占空比20%的方波。
（4）实验操作及波形观测。
a、观测信号经fir滤波后波形恢复效果：设置主控模块菜单，选择【抽样定理】→【FIR滤波器】；设置【信号源】使A-OUT输出的抽样时钟频率为7.5KHz；用示波器观测恢复信号译码输出3#的波形和频谱。
b、观测信号经iir滤波后波形恢复效果：设置主控模块菜单，选择【抽样定理】→【IIR滤波器】；设置【信号源】使A-OUT输出的抽样时钟频率为7.5KHz；用示波器观测恢复信号译码输出3#的波形和频谱。
c、探讨被抽样信号经不同滤波器恢复的频谱和时域波形：
被抽样信号与经过滤波器后恢复的信号之间的频谱是否一致？如果一致，是否就是说原始信号能够不失真的恢复出来？用示波器分别观测fir滤波恢复和iir滤波恢复情况下，译码输出3#的时域波形是否完全一致，如果波形不一致，是失真呢？还是有相位的平移呢？如果相位有平移，观测并计算相位移动时间。
2、观测相频特性
（1）关电，按表格所示进行连线。
源端口 目标端口 连线说明 信号源：A-OUT 模块3：TH13(编码输入) 使源信号进入数字滤波器 （2）开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】→【FIR滤波器】。
（3）此时系统初始实验状态为： A-OUT为频率9KHz、占空比20%的方波。 （4）实验操作及波形观测。
对比观测信号经fir滤波后的相频特性：设置【信号源】使A-OUT输出频率为5KHz、峰峰值为3V的正弦波；以100Hz步进减小A-OUT输出频率，用示波器对比观测A-OUT
控&信号源
主
和译码输出3#的时域波形。相频特性测量就是改变信号的频率，测输出信号的延时（时
域上观测）。记入如下表格：
A-OUT的频率/Hz 被抽样信号与恢复信号的相位延时/ms 3.5K 3.4K 3.3K ... 五、实验报告
1、分析电路的工作原理，叙述其工作过程。
2、绘出所做实验的电路、仪表连接调测图。并列出所测各点的波形、频率、电压等有关数据，对所测数据做简要分析说明。必要时借助于计算公式及推导。
3、分析以下问题：滤波器的幅频特性是如何影响抽样恢复信号的？简述平顶抽样和自然抽样的原理及实现方法。
答：滤波器的截止频率等于源信号谱中最高频率fn的低通滤波器，滤除高频分量，经滤波后得到的信号包含了原信号频谱的全部内容，故在低通滤波器输出端可以得到恢复后的原新号。当抽样频率小于2倍的原新号的最高频率即滤波器的截止频率时，抽样信号的频谱会发生混叠现象，从发生混叠后的频谱中无法用低通滤波器获得信号频谱的全部内容，从而导致失真。
平顶抽样原理：抽样脉冲具有一定持续时间，在脉宽期间其幅度不变，每个抽样脉冲顶
部不随信号变化。实际应用中是采用抽样保持电路来实现的。
自然抽样原理：抽样脉冲具有一定持续时间，在脉宽期间其幅度不变，每个抽样脉冲顶部随信号幅度变化。用周期性脉冲序列与信号相乘就可以实现。
4、思考一下，实验步骤中采用3K+1K正弦合成波作为被抽样信号，而不是单一频率的正弦波，在实验过程中波形变化的观测上有什么区别？对抽样定理理论和实际的研究有什么意义？
答：观测波形变化时更稳定。使抽样定理理论的验证结果更可靠。
实验步骤：
（1）观测并记录自然抽样前后的信号波形：设置开关K1为“自然抽样”档位，用示波器观测。
（2）观测并记录平顶抽样前后的信号波形：设置开关K1为“平顶抽样”档位，用示波器观测。
（3）观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形：设置开关K1为“自然抽样”
档位，用示波器观测频率，比较观测并思考在抽样脉冲频率多小的情况下恢复信号有失真。
实验二 PCM编译码实验
一、实验目的
1、 掌握脉冲编码调制与解调的原理。
2、 掌握脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。 3、 了解脉冲编码调制信号的频谱特性。 4、 熟悉了解W681512。
二、实验器材
1、 主控&信号源模块、3号、21号模块 各一块 2、 双踪示波器 一台 3、 连接线 若干
三、实验原理
1、实验原理框图
music/A-outFSCLKT1主时钟编码输入PCM编码信号源帧同步时钟编码输出21# PCM编译码及语音终端时钟帧同步PCM译码译码输入扬声器音频输入译码输出 图2-1 21号模块W681512芯片的PCM编译码实验
music/A-outLPF-INLPFLPF-OUT编码输入A/D转换PCM编码G.711变换编码输出PCM量化输出信号源抗混叠滤波器FS帧同步时钟CLKPCM编码3# 信源编译码模块时钟PCM译码G.711反变换D/A转换IIR滤波器PCM译码译码输入21# PCM编译码及语音终端模块帧同步音频输入译码输出 图2-2 3号模块的PCM编译码实验
3# 信源编译码模块LPF-INmusic/A-outLPFLPF-OUT编码输入抗混叠滤波器信号源FSCLKT1编码帧同步PCM编码（A律编码）编码输出A/μ-In编码时钟21# PCM编译码及语音终端模块编码时钟译码时钟编码帧同步A/μ律编码转换A/μ-OutW681512芯片PCM译码（μ律译码）译码输入译码帧同步主时钟音频输出音频输入
图2-3 A/μ律编码转换实验
四、实验步骤
实验项目一 测试W681512的幅频特性
概述：该项目是通过改变输入信号频率，观测信号经W681512编译码后的输出幅频特性，了解芯片W681512的相关性能。
1、关电，按表格所示进行连线。
源端口 信号源：A-OUT 目的端口 模块21：TH5(音频接口) 连线说明 提供音频信号