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文档简介

1、采样与采样定理一、教学目标：1. 了解采样的定义、作用及其过程；2. 掌握采样定理的内容；3. 能够应用采样定理计算采样频率及奈奎斯特采样间隔。二、教学重点、难点：重点：采样定理的内容及采样定理的应用难点：采样定理的应用三、教学过程设计：课程导入：初步讲解为什么要采样，通过提问让学生思考连续信号怎么才能在离散通信系统中进行传输。1 连续系统处理什么样的信号？2 离散系统处理什么样的信号？3 自然界中的信号大部分是什么类型的信号？4 现代的通信系统大部分是什么类型的通信系统？5 怎样实现连续信号在离散通信系统中处理？1.采样与采样过程：什么是采样，采样是怎样实现的呢？1) 采样：是利用采样脉冲序

2、列对连续时间信号抽取一系列离散值的过程。2) 采样过程：由开关电路来实现。1 自然采样：通过开关S的通断产生宽度为，周期为T的脉冲序列对输入的连续信号进行采样，使其变成时间域上的离散信号，这种采样称为自然采样。2 理想采样：当脉冲宽度逐渐变小趋于0时，脉冲序列变为冲激序列，这种采样称为理想采样。3) 采样在时域上是一种乘法运算，是由连续信号f(t)与抽样序列s(t)相乘得到抽样信号fs(t)。最后提出一个问题：采样信号能恢复出原来的连续信号吗？这个问题在时域上无法解答，因为在时域上利用这些样点能连结出多条曲线也就是多个信号，而信号的时域波形与频域的频谱之间却是一一对应的关系，所以我们要进行下一

3、个问题采样的频谱分析。2.采样的频谱分析：1) 信号的频谱：假设原连续信号，抽样冲激信号及抽样后信号频谱如下图所示。-2T-T0Tt2T1/T000tt2TT0-T-2T1/T0Fs()是原信号f(t)的频谱的无限个频移项组成的。2) 采样信号的恢复：i. 当时，将Fs()加上一个低通滤波器就可以提取原连续信号的频谱，也就能恢复出原来的连续信号。ii. 当时，频谱会发生混叠，这时无法由抽样信号的频谱得到原信号的频谱，也就无法恢复出原信号。3.采样定理的内容：若带限信号f(t)的最高频率为wm，即|w|<wm，则信号f(t)可用等间隔的采样值无失真恢复的条件是：采样频率ws2wm，即采样频

4、率大于等于信号最高频率的2倍。最低允许抽样频率：。最大允许抽样间隔：。 注：1采样定理要求信号f(t)是带限信号，如果不是带限信号在采样之前将信号先通过抗混叠滤波器，将其变为带限信号。 2在采样恢复时要用理想滤波器，但理想滤波器是不存在的。实际中的非理想滤波器都有过渡带，所以在实际应用中采样频率一般取3-5倍的wm。3.采样定理的应用：国际电报电话咨询委员会指出电话通信中话音信号的频率范围为3003400Hz。用歌曲爱我你就抱抱我的音频在不同频率采样下音质的差别让学生体验采样定理的应用。四、课后作业或思考题：若电视信号占有的频带为0-6 MHz，电视台每秒发送25幅图像，第幅图像又为625条水平线，问每条水平线至少要有多少个采样点？五、本节小结：

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