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通信原理实验报告一

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11/3/2013

实验一 PAM编译码器系统

一、实验原理和电路说明

抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。抽样过程是模拟信号数字化的第一步，抽样性能的优劣关系到通信设备整个系统的性能指标。

利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。

抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)，如果它的最高频率为fh，则可以唯一地由频率等于或大于2fh的样值序列所决定。在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原始信号。通常将语音信号通过一个3400 Hz低通滤波器（或通过一个300～3400Hz的带通滤波器），限制语音信号的最高频率为3400Hz，这样可以用频率大于或等于6800 Hz的样值序列来表示。语音信号的频谱和语音信号抽样频谱见图，用截止频率为fh的理想低通滤波器可以无失真地恢复原始信号m(t)。

m(t)0fh图4.1.1 语音信号频谱f

m(t)理想低通滤波器fs2fs0fhfs+ fh2fs+fhf图4.1.2 语音信号的抽样频谱

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Mfs2fs0fhfs+ fh2fs+fhf图4.1.4 fs＜2fh时语音信号的抽样频谱

M实际低通滤波器fs2fs0fhfs+ fh2fs+fhf图4.1.3 留出防卫带的语音信号的抽样频谱

实际上，设计实现的滤波器特性不可能是理想的，对限制最高频率为3400Hz的语音信号，通常采用8KHz抽样频率。这样可以留出一定的防卫带（1200Hz），参见图，就会出现频谱混迭现象，产生混迭噪声，影响恢复出的话音质量，原理参见图

在抽样定理实验中，采用标准的8KHz抽样频率，并用函数信号发生器产生一个频率为fh的信号来代替实际语音信号。通过改变函数信号发生器的频率fh，观察抽样序列和低通滤波器的输出信号，检验抽样定理的正确性。抽样定理实验各点波形见图

输入信号低通滤波器抽样保持低通滤波器8KHz抽样脉冲图4.1.5 抽样定理实验原理框图

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