FXO卡反极信号

转帖：asterisk pstn 忙音检测收藏

FXO端口（外线，O口，中继线，模拟线，电话线，红模块）用在非北美地区的模拟线路上时，通常用的是loopstart信令，靠识别来自FXS的有特定的频率和特殊的通断比的规律声音（信号音）来判断线路的状态(使用中/已挂机/用户闲)。

由于包括中国在内的很多发展中国家的国情现状，很多地区的信号音是非标准的。下面我们以中国为例，介绍Asterisk 如何判断模拟卡线路上的状态。

1. 标准的信号音

在中国，规范的忙音信号应该是(0.35秒通，0.35秒断，声音频率是450kz)。Asterisk 在indications.conf对cn（中国）的定义就是如此：

引用

[general] X2E=2tXl`7

country=cn

....

[cn]

ringcadence = 1000,4000

dial = 450 ；拨号音

busy = 450/350,0/350 ;中国忙音标准

ring = 450/1000,0/4000 ；振铃音

congestion = 450/700,0/700 ；拥塞音_

callwaiting = 450/400,0/4000 ；呼入等待音

dialrecall = 450

record = 950/400,0/10000 F_0 @S h"

info = 450/100,0/100,450/100,0/100,450/100,0/100,450/400,0/400

stutter = 450+425

$EL: Jx2<

拨号音:（450Hz，-10±3dBm0，连续）——“嗡…”的连续音。

忙音:（450Hz，-10±3dBm0，0.35s on/0.35s off）——“嘟，嘟，嘟…”短促音（响0.35秒，断0.35秒）。$&&+2 ?cx0

拥塞音:（450Hz，-10±3dBm0、0.7s on/0.7s off）——这是一种“嘟，嘟…”的短音（响0.7秒，音隔0.7秒）。拥塞音有点像忙音，但比忙音声音要长，它表示程控交换机因某种原因机线拥塞不通。

呼入等待音:（450Hz，-20±3dBm0、0.4s on/4.0s off）——在用户登记了“呼叫等待”服务项目后，如果该用户正与对方通话时，又有第三者呼叫该用用，则该用户在受话器中会听到一种微弱的信号音，这种信号是“嘟…”的短促音（响0.4秒，音隔0.4秒，再响0.4秒）。它表示有第三者在呼叫，提醒该用户是否要与第三者通话。

特种拨号音: （450Hz，-10±3dBm0，0.4s on/0.04s off）这是一种“嘟，嘟…”的一短一长的声音，当用户的电话中登记了某种程控电话服务项目后，摘机听到的拨号音就是这种特种拨号音，用以提醒该用户。这种拨号音不妨碍该用户打电话，只要在规定产时间（5秒）内拨号即可。

二次拨号音:（400Hz，-10±3dBm0、连续）

回铃音:（450Hz，-10±3dBm0，1.0s on/4.0s off）——“嘟，嘟…”的断续音（响1秒，断4秒）表示用户拨叫的对方电话已接通，正在振铃。

空号音:（450Hz，-10±3dBm0、0.1s on/0.1s off/0.1s on/0.1s off/0.1s on/0.1s off/0.4s

on/0.4s off）－－“嘟、嘟、嘟-”的450赫的三短一长音(短音为0.1秒，间断0.1秒，长音为0.4秒)

三方通话提醒音:（950Hz，-20±3dBm0、0.4s on/10.0s off）"

催挂音:（950HZ 0.4dB）——当用户用完电话，没有挂机或话机手柄没有放好时，程控电话局会发出一种由小逐渐变大的连续音（950HZ），提醒该用户把话机挂好。 DS_0 p|2

长途通知音:（450Hz，-10±3dBm0，0.2s on/0.2s off/0.2s on/0.6s off）——当用户在市内电话通话过程中，又听到“嘟，嘟”声，跟着一小段间歇，又再“嘟，嘟”，这样的短音(响0.2秒,断0.2秒,音隙0.6秒)就是“长途电话通知音”，告诉用户有人工长途电话要和您通话，请尽快结束市内通话，准备接听长途电话。这种长途电话通知音随着我国长途电话自动化的普及也越来越少了。

2. 非标准信号音的处理

事实上，除了一些大城市的固网电信公司交换机能够提供标准信号音外，由于中国电信经过很长时间的七国八制的盲目发展阶段，很多地方的信号音是不标准的。

如果电信公司给你的忙音信号根本就是不标准的，Asterisk怎么可能识别呢？必然出现无法正确判断拆线的状况。

这种情况下，就得通过ztmonitor录音后，判别它通断比，然后将这些数值填入zapata.conf的busypattern 中，然后重启asterisk服务器（例如beep持续600号码，静音400毫秒，那么busypattern=600,400）

在中国，Asterisk的zapata.conf需要启用busydetect=yes，以及busycount=6可以解决大多数忙音识别和无法拆线的问题(基于loopstart)，zapata.conf(或zapata-channels.conf)设置如下：KzJJ@D*4M]

引用

busydetect=yes

busycount=6 ;设置的值过小会引起通话中中断的故障....................

loadzone = cn

defaultzone = cn

提示：不要盲目按照某些技术帖子所说的，随便增加busypattern这个参数。除非你明确知道这么作的原因。没有这个参数，Asterisk接受任何有规律的断通信号在busycount 规定的次数内判别为忙音。如果busy tone的通断间隔不相等(如前文提到的beep 600毫秒,静默400毫秒)，才需要手工设置.

如果上述设置在你的机器上不生效，请检查线路质量，检测是否有回声，有的时候线路的杂音会干扰到Asterisk的忙音识别。

3. 极性反转信号（反极信号）

如果是话务量比较密集的应用或对计费数据比较敏感的环境，建议去电信申请反极信号（反极信号就是极性反转信号，跟kewl start不是一回事）。同时在zapata.conf中增加：

引用

hanguponpolarityswitch=yes ；拆线

answeronpolarityswitch=yes ；对端应答（用于计费）

这两个设置不要和busydetect=yes或callprogress=yes同时使用。

4. 小技巧: 如何确定自己的线路是否支持kewlstart

将一个支持拨号盘高亮的（不需要外接电源,直接从市话取电）的普通模拟电话机连接到PSTN线路上，拨通你的手机，接听手机，然后手机挂机。如果那部模拟电话机在远端(手机)挂线后拨号盘灯熄灭(drop battery)，那么这条线路是支持kewlstart的，不需设置busyXXX和callprogress。

不要把callprogress和busyxxx属性混用，这是两种不同的工作方式.目前默认工作方式的callprogress仅对北美生效。

本文来自CSDN博客，转载请标明出处：https://www.wendangku.net/doc/ef4358892.html,/yscdaxian/archive/2010/09/19/5894763.aspx

DAHDI与Zaptel的区别

突然发现自己Out 了。

经常有人问，你怎么还用Zaptel啊……

决心要学习DAHDI。

1、DAHDI是什么？

DAHDI表示Digium Asterisk Hardware Device Interface，Zaptel是"Zapata Telepho ny"的缩写。

2、DAHDI的由来

Kevin Fleming是这样介绍DAHDI的来由的：“大约两年前（2006年），ZapTel商标的持有人找上我们，说ZapTel是他们的注册商标。从那时候起我们就在内部讨论，要把Z aptel改成DAHDI。DAHDI 2.0.0是第一个正式版本，覆盖了Zaptel 1.4 的几乎所有功能，

除了某些过时的驱动版本和硬件之外。”

Asterisk 1.6将只支持DAHDI，而Asterisk 1.4将保留对Zaptel的支持。Asterisk 1.2不受影响。

3、DAHDI与Zaptel对比

模块名称的改变：

引用

chan_zap.so -> chan_dahdi.so

app_zapbarge.so -> app_dahdibarge.so

app_zapras.so -> app_dahdiras.so

app_zapscan.so -> app_dahdiscan.so

codec_zap.so -> codec_dahdi.so

dahdi_hardware，显示检测到的DAHDI 硬件列表。

解读高速数模转换器(DAC)的建立和保持时间

解读高速数/模转换器(DAC)的建立和保持时间Oct 10, 2007 摘要：本应用笔记定义了高速数/模转换器(DAC)的建立和保持时间，并给出了相应的图例。高速DAC的这两个参数通常定义为“正、负”值，了解它们与数据瞬态特性之间的关系是一个难点，为了解决这些难题，本文提供了一些图例。 介绍 为了达到高速数/模转换器(DAC)的最佳性能，需要严格满足数字信号的时序要求。随着时钟频率的提高，数字接口的建立和保持时间成为系统设计人员需要重点关注的参数。本应用笔记对建立和保持时间进行详尽说明，因为这些参数与Maxim的高性能数据转换方案密切相关。 定义建立和保持时间 建立时间(t S)是相对于DAC时钟跳变，数据必须达到有效的逻辑电平的时间。保持时间(t H)则定义了器件捕获/采样数据后允许数据发生变化的时间。图1给出了相对于时钟上升沿的建立和保持时间。特定器件的时钟信号有效边沿可能是上升/下降沿，或由用户选择，例如MAX5895 16位、500Msps、插值和调制双通道DAC，CMOS输入。 图1. 相对于时钟信号上升沿的建立和保持时间 采用CMOS技术设计的数字电路通常将电源摆幅的中间值作为切换点。因此，时间参考点定在信号边沿的中点。图1波形标明了器件在典型条件下的建立和保持时间。注意此时定义的这两个参数均为正值，但在建立或保持时间出现负值时将会令人迷惑不解。 MAX5891 600Msps、16位DAC为这一中间值状态提供了很好的学习实例。该器件的建立时间为-1.5ns，而保持时间为2.6ns。图2给出MAX5891的最小建立时间。注意，实际应用中，数据通常在采样时钟跳变后发生变化。图3给出了相同器件的最小保持时间。

数字信号处理习题集(附答案)

第一章数字信号处理概述 简答题： 1．在A/D变换之前和D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器，它们分别起什么作用？ 答：在A/D变化之前为了限制信号的最高频率，使其满足当采样频率一定时，采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。此滤波器亦称为“抗混叠”滤波器。 在D/A变换之后为了滤除高频延拓谱，以便把抽样保持的阶梯形输出波平滑化，故又称之为“平滑”滤波器。 判断说明题： 2．模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理，自己要增加一道采样的工序就可以了。 （） 答：错。需要增加采样和量化两道工序。 3．一个模拟信号处理系统总可以转换成功能相同的数字系统，然后基于数字信号处理理论，对信号进行等效的数字处理。（） 答：受采样频率、有限字长效应的约束，与模拟信号处理系统完全等效的数字系统未必一定能找到。因此数字信号处理系统的分析方法是先对抽样信号及系统进行分析，再考虑幅度量化及实现过程中有限字长所造成的影响。故离散时间信号和系统理论是数字信号处

理的理论基础。 第二章 离散时间信号与系统分析基础 一、连续时间信号取样与取样定理 计算题： 1．过滤限带的模拟数据时，常采用数字滤波器，如图所示，图中T 表示采样周期（假设T 足够小，足以防止混叠效应），把从)()(t y t x 到的整个系统等效为一个模拟滤波器。 （a ） 如果kHz T rad n h 101,8)(=π截止于，求整个系统的截止频 率。 （b ） 对于kHz T 201=，重复（a ）的计算。 采样（T） () n h () n x () t x () n y D/A 理想低通T c πω=() t y 解 （a ）因为当0)(8=≥ω πωj e H rad 时，在数 — 模变换中 )(1)(1)(T j X T j X T e Y a a j ωω=Ω= 所以)(n h 得截止频率8πω=c 对应于模拟信号的角频率c Ω为 8 π = ΩT c 因此 Hz T f c c 625161 2==Ω= π

信号处理-习题(答案)

数字信号处理习题解答 第二章 数据采集技术基础 2.1 有一个理想采样系统，其采样角频率Ωs =6π，采样后经理想低通滤波器H a (j Ω)还原，其中 ?? ???≥Ω<Ω=Ωππ 3032 1 )(，，j H a 现有两个输入，x 1(t )=cos2πt ，x 2(t )=cos5πt 。试问输出信号y 1(t )， y 2(t )有无失真？为什么？ 分析：要想时域采样后能不失真地还原出原信号，则采样角频率Ωs 必须大于等于信号谱最高角频率Ωh 的2倍，即满足Ωs ≥2Ωh 。 解：已知采样角频率Ωs =6π，则由香农采样定理，可得 因为x 1(t )=cos2πt ，而频谱中最高角频率ππ π32 621 =< =Ωh ， 所以y 1(t )无失真； 因为x 2(t )=cos5πt ，而频谱中最高角频率ππ π32 652 => =Ωh ， 所以y 2(t )失真。 2.2 设模拟信号x (t )=3cos2000πt +5sin6000πt +10cos12000πt ，求： （1） 该信号的最小采样频率； （2） 若采样频率f s =5000Hz ，其采样后的输出信号； 分析：利用信号的采样定理及采样公式来求解。 ○ 1采样定理 采样后信号不失真的条件为：信号的采样频率f s 不小于其最高频

率f m 的两倍，即 f s ≥2f m ○ 2采样公式 )()()(s nT t nT x t x n x s === 解：（1）在模拟信号中含有的频率成分是 f 1=1000Hz ，f 2=3000Hz ，f 3=6000Hz ∴信号的最高频率f m =6000Hz 由采样定理f s ≥2f m ，得信号的最小采样频率f s =2f m =12kHz （2）由于采样频率f s =5kHz ，则采样后的输出信号 ? ?? ? ????? ??-???? ????? ??=? ??? ????? ??+???? ????? ??-???? ????? ??=? ??? ????? ??++???? ????? ??-+???? ????? ??=? ??? ????? ??+???? ????? ??+???? ????? ??=? ?? ? ??====n n n n n n n n n n n f n x nT x t x n x s s nT t s 522sin 5512cos 13512cos 10522sin 5512cos 35112cos 105212sin 5512cos 3562cos 10532sin 5512cos 3)()()(πππππππππππ 说明：由上式可见，采样后的信号中只出现1kHz 和2kHz 的频率成分， 即 kHz f f f kHz f f f s s 25000200052150001000512211 ======，， 若由理想内插函数将此采样信号恢复成模拟信号，则恢复后的模拟信号

信号恢复与信号保持

7.3 信号恢复与信号保持 由上可知，将满足采样定理的离散信号送入理想滤波器中，就可以将离散信号恢复成原来的连续信号。但是实际上这种理想滤波器是无法实现的，工程上通常只能用接近理想滤波性能的保持器来代替。 保持器是将离散信号转换成连续信号的元件，从数学上来说，其任务是解决各采样时刻之间的插值问题。 由采样过程的数学描述可知，在采样时刻上，连续信号的函数值与脉冲序列的脉冲强度相等。在时刻，有 而在时刻，则有 但是，在由脉冲序列向连续信号e(t)的转换过程中，在与时刻之间，即当0<△t

图7-5 零阶保持器的输入和输出信号 由图可见，零阶保持器的输出信号是阶梯形的，它包含着高次谐波，与要恢复的连续信号是有区别的。若将阶梯形输出信号的各中点连接起来，就可以得到一条比连续信号滞后T/2的曲线，这反映了零阶保持器的滞后特性。 图7-6 零阶保持器的单位脉冲响应零阶保持器的单位脉冲响应如图7-6所示，它可以表示为 上式的拉氏变换为 单位脉冲响应的拉氏变换，就是零阶保持器的传递函数。令上式中的，可以求得零阶保持器的频率特性为 或者 其中 零阶保持器的幅频特性如图7-7所示。由图可见，它的幅值随角频率ω的增大而衰减，具有明显的低通滤波特性。但除了主频谱外，还存在一些高频分量。因此，其对应的连续信号与原来的信号是有差别的。此外，采用零阶保持器还将产生相角迟后现象，这将降低系统的相对稳定性。 图7-7 零阶保持器的幅频特性若将零阶保持器的传递函数展开为下列级数形式 只取级数前两项，可得 这就是说，零阶保持器可以近似地用RC网络来实现。若取级数的前三项，则 这可用图7-8所示的无源网络实现。 图7-8 无源网络 7.3.2 一阶保持器 对于一阶保持器，其外推公式为

利用MATLAB实现连续信号的采样与重构仿真课程设计

目录 1、摘要 (1) 2、正文 (2) 2.1、设计目的 (2) 2.2、设计原理 (2) (1)、MTLAB简介 (2) (2)、连续时间信号 (2) (3)、采样定理 (3) (4)、信号重构 (5) 2.3、信号采样和恢复的程序 (5) （1）设计连续信号 (6) （2）设计连续信号的频谱 (7) （3）设计采样信号 ........................................错误！未定义书签。 （4）设计采样信号的频谱图 (9) （5）设计低通滤波器 (10) （6）恢复原信号 (12) 3、总结和致谢........................... 错误！未定义书签。

4、参考文献 (15) 1.摘要 本次课程设计使用MATLAB实现连续信号的采样和重构仿真，了解MATLAB软件，学习使用MATLAB软件的仿真技术。它主要侧重于某些理论知识的灵活运用，以及一些关键命令的掌握，理解，分析等。初步掌握线性系统的设计方法，培养独立工作能力。 加深理解采样和重构的概念，掌握利用MATLAB分析系统频率响应的方法和掌握利用MATLAB实现连续信号采用和重构的方法。计算在临界采样、过采样、欠采样三种不同条件下重构信号的误差，并由此总结采样频率对信号重构误差的影响。 要做到以下基本要求： 1. 掌握利用MATLAB分析系统频率响应的方法，增加对仿真软件MATLAB的感性认识，学会该软件的操作和使用方法。 2. 掌握利用MATLAB实现连续信号采用和重构的方法，加深理解采样和重构的概念。 3 . 初步掌握线性系统的设计方法，培养独立工作能力。 4. 学习MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的调用，实现对常用连续时间信号的可视化表示，加深对各种电信号的理解。 5. 加深理解采样对信号的时域和频域特性的影响；验证信号和系统的基本概念、基本理论，掌握信号和系统的分析方法。 6. 加深对采样定理的理解和掌握，以及对信号恢复的必要性；掌握对连续信号在时域的采样和重构的方法。

数字信号处理基础书后题答案中文版

Chapter 2 Solutions 2.1 最小采样频率为两倍的信号最大频率，即44.1kHz 。 2.2 (a)、由ω = 2πf = 20 rad/sec ，信号的频率为f = 3.18 Hz 。信号的奈奎斯特采样频率为6.37 Hz 。 (b)、3 5000π=ω，所以f = 833.3 Hz ，奈奎斯特采样频率为1666.7 Hz 。 (c)、7 3000π=ω，所以f = 214.3 Hz ，奈奎斯特采样频率为428.6 Hz 。 2.3 (a) 1258000 1f 1T S S ===μs (b)、最大还原频率为采样频率的一半，即4000kHz 。 2.4 ω = 4000 rad/sec ，所以f = 4000/(2π) = 2000/π Hz ，周期T = π/2000 sec 。因此，5个周期为5π/2000 = π/400 sec 。对于这个信号，奈奎斯特采样频率为2(2000/π) = 4000/π Hz 。所以采样频率为f S = 4(4000/π) = 16000/π Hz 。因此5个周期收集的采样点为(16000/π samples/sec )(π/400 sec) = 40。 2.5 ω = 2500π rad/sec ，所以f = 2500π/(2π) = 1250 Hz ，T = 1/1250 sec 。因此，5个周期为5/1250 sec 。对于这个信号，奈奎斯特采样频率为2(1250) = 2500 Hz ，所以采样频率为f S = 7/8(2500) = 2187.5 Hz 。采样点数为(2187.5 点/sec)(5/1250 sec) = 8.75。这意味着在模拟信号的五个周期内只有8个点被采样。事实上，对于这个信号来说，在整数的模拟周期中，是不可能采到整数个点的。 2.6 2.7 信号搬移发生在kf S ± f 处，换句话说，频谱搬移发生在每个采样频率的整数倍 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 频率/kHz

数字传感器输出方式

数字传感器输出方式 数字输出传感器与数字信号驱动的其它激励器一样，常用于各类工业应用中。我们可很容易的找到数字输出的各类传感器，包括温度、流量、压力、速度等，它们具有各种格式的数字信号输出。 数字传感器是一种仅产生二值输出的传感器，相比于模拟输出传感器输出一定范围内连续变化的值，数字输出仅为“0”或“1”。数字传感器最简单的例子是触点开关。典型的触点开关是一个无限电阻的开路电路，当按下开关后则变为阻抗为零的电路。 1.干节点(通断信号) 干接点(Dry Contact)，相对于湿接点而言，也被称之为干触点，是一种无源开关，具有闭合和断开的2种状态，2个节点之间没有极性，可以互换。常见的干节点信号有： 各种开关如：限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等; 各种按键; 各种传感器的输出，如：环境动力监控中的传感器：水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃破碎、振动、烟雾和凝结传感器; 继电器、干簧管的输出。 2.湿节点(电压信号)

湿接点(Wet Contact)，相对于干接点而言，也被称之为湿触点，是一种有源开关，具有有电和无电的2种状态，2个接点之间有极性，不能反接。工业控制上，常用的湿节点的电压范围是DC0～30V，比较标准的是DC24V，AC110～220V的输出也可以是湿节点，但这样做比较少。常见的湿节点信号有： 如果把干节点信号，接上电源，再跟电源的另外一极，作为输出，也是湿节点信号; NPN 三极管的集电极输出和VCC; 达林顿管的集电极输出和VCC; 红外反射传感器和对射传感器的输出; 3.源极输入 源极输入用于连接漏极输出设备，如图1所示。 图1源极输入示意图 漏极输出设备提供电源到地的电流通道，图2所示的NPN集电极开路为典型的漏极输出设备。当需要输出低电平时，三极管处于饱和状态，等效于输出端与地接通;输出高电平时，三极管处于截至状态，等效于输出端与地断开(输出端悬空)。

信号的采集与恢复

沖八丿■象实验报告 课程名称：信号分析与处理指导老师: 杨欢老师________________成绩：______________________ i 实验名称：信号的采集与恢复实验类型：基础实验同组学生姓名： * ___________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ________________________________________________ I + 卜 j 第一次实验信号的采集与恢复 i 一、实验目的 + ] 1.1 了解信号的采样方法与过程以及信号恢复的方法； j 1.2验证采样定理。 ■ + 卜 二、实验原理 F j 2.1信号采集与时域采样定理 j 对一个连续时域信号的采集，理论上是用一系列冲激函数与信号做乘积，实际中常用占空比尽可能小 : 的周期矩形脉冲作为开关函数来代替冲激函数。 + : 采样信号的频谱，是由原来信号的频谱进行幅值尺度变换并在频率轴(横轴)上做平移延拓组成的， 丄——频率轴上平移延拓的“周期”为开关函数的频率值。 装具体推导如下： Q0 订F sC ■) = ' S n F(川-n 's) n -.：: 线其中，Fs(「)是采样信号fs(t)的频谱。S为开关函数s(t)的傅里叶级数的傅里叶系数，F(「)为连续: 信号的频谱。若理想开关函数可表示为周期为T s的冲激函数序列 □0 s(t)八' (t _ nT s) n : 于是 f s(t)= f(t)s(t) oO 二、f(nT s) (t— nT s) n 二:

信号实验：连续信号的采样和恢复

电子科技大学 实 验 报 告 学生姓名： 学号: 指导老师： 日期：2016年 12月 10日

一、实验室名称： 连续信号的采样和恢复 二、实验项目名称： 实验项目四：连续信号的采样和恢复 三、实验原理： 实际采样和恢复系统如图3.4-1所示。可以证明，奈奎斯特采样定理仍然成立。 ? ) x t ) (t P T ) 图3.4-1 实际采样和恢复系统 采样脉冲： 其中，T s πω2=， 2/)2/sin(τωτωτs s k k k T a =，T <<τ。 采样后的信号： ∑∞ -∞ =-=?→←k s S F S k j X T j X t x ) ((1)()(ωωω 当采样频率大于信号最高频率两倍，可以用低通滤波器)(ωj H r 由采样后的 ()()2() F T T k s k p t P j a k ωπδωω+∞ =-∞ ←?→= -∑

信号)(t x S 恢复原始信号)(t x 。 目的：1、使学生通过采样保持电路理解采样原理。 2、使学生理解采样信号的恢复。 任务：记录观察到的波形与频谱；从理论上分析实验中信号的采样保持与恢 复的波形与频谱，并与观察结果比较。 四、实验内容 实验内容（一）、采样定理验证 实验内容（二）、采样产生频谱交迭的验证 五、项目需用仪器设备名称：数字信号处理实验箱、信号与系统实验板的低通滤 波器模块U11和U22、采样保持器模块U43、PC 机端信号与系统实验软件、＋5V 电源 六、实验步骤： 打开PC 机端软件SSP.EXE ，在下拉菜单“实验选择”中选择“实验六”；使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口，打开实验箱电源。 实验内容（一）、采样定理验证 实验步骤： 1、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图3.4-2所示。 图3.4-2 观察原始信号的连线示意图 2、信号选择：按“3”选择“正弦波”，再按“＋”或“－”设置正弦波频率为“2.6kHz ”。 按“F4”键把采样脉冲设为10kHz 。 七、实验数据及结果分析：

数字信号处理基础书后题答案中文版

数字信号处理基础书后题答案中文版

Chapter 2 Solutions 2.1 最小采样频率为两倍的信号最大频率，即44.1kHz 。 2.2 (a)、由ω = 2πf = 20 rad/sec ，信号的频率为f = 3.18 Hz 。信号的奈奎斯特采样频率为6.37 Hz 。 (b)、35000π =ω，所以f = 833.3 Hz ，奈奎斯特采样频率为1666.7 Hz 。 (c)、7 3000π =ω，所以f = 214.3 Hz ，奈奎斯特采样频率为428.6 Hz 。 2.3 (a) 1258000 1f 1T S S === μs (b)、最大还原频率为采样频率的一半，即4000kHz 。 2.4 ω = 4000 rad/sec ，所以f = 4000/(2π) = 2000/π Hz ，周期T = π/2000 sec 。因此，5个周期为5π/2000 = π/400 sec 。对于这个信号，奈奎斯特采样频率为2(2000/π) = 4000/π Hz 。所以采样频率为f S = 4(4000/π) = 16000/π Hz 。因此5个周期收集的采样点为(16000/π samples/sec )(π/400 sec) = 40。 2.5 ω = 2500π rad/sec ，所以f = 2500π/(2π) = 1250 Hz ，T = 1/1250 sec 。因此，5个周期为5/1250 sec 。对于这个信号，奈奎斯特采样频率为2(1250) = 2500 Hz ，所以采样频率为f S = 7/8(2500) = 2187.5 Hz 。采样点数为(2187.5 点/sec)(5/1250 sec) = 8.75。这意味着在模拟信号的五个周期内只有8个点被采样。事实上，对于这个信号来说，在整数的模拟周期中，是不可能采到整数个点的。 2.7 信号搬移发生在kf S ± f 处，换句话说，频谱搬移发生在每个采样频率的整数 倍 -200 200 400 600 800 1000 1200 0.10.20.30.40.50.60.70.80.91 幅度 频

数字信号数字内插

1、数字内插的概念 采样周期T 是许多信号处理技术和应用中首先要考虑的因素，它决定了信号处理过程实现的方便性、效率、和精度。在某些情况下，输入信号可能己经某个采样周期T 事先采样过，而我们的目的是要将这个已采样的信号转换成为一个以新的采样周期T 采样的信号，从而使这个处理后的信号仍对应于同一个原始的模拟信号；在另一些情况下，在一个处理方法中的不同部分以不同的采样速率进行处理可能会更方便或更有效，因此，也需要将系统中的信号采样速率进行转换。从数字信号处理的角度看，内插过程可通过线性滤波实现，这是讨论的基本点。 这种将信号采样频率从一个给定频率F=1/T 转换到另一个频率F ’=1/T ’的过程就称为采样频率转换。当新的采样频率高于原始频率F ’>F 或T>T ’时，称为插值；而当F ’

采样与恢复

实验项目六：连续信号的采样和恢复 一、实验项目名称：连续信号的采样和恢复 二、实验目的与任务 目的：1、使学生通过采样保持电路理解采样原理。 2、使学生理解采样信号的恢复。 任务：记录观察到的波形与频谱；从理论上分析实验中信号的采样保持与恢 复的波形与频谱，并与观察结果比较。 三、实验原理： 实际采样和恢复系统如图3.6-1所示。可以证明，奈奎斯特采样定理仍然成立。 x ) (t P T ) 图3.6-1 实际采样和恢复系统 采样脉冲： 其中，T s π ω2= ，2 /)2/sin(τωτωτs s k k k T a =，T <<τ。 采样后的信号： ∑∞ -∞ =-=?→←k s S F S k j X T j X t x )((1)()(ωωω 当采样频率大于信号最高频率两倍，可以用低通滤波器)(ωj H r 由采样后的 ()()2() F T T k s k p t P j a k ωπδωω+∞ =-∞ ←?→= -∑

信号)(t x S 恢复原始信号)(t x 。 四、实验内容 打开PC 机端软件SSP.EXE ，在下拉菜单“实验选择”中选择“实验六”；使用串口电缆连接计算机串口和实验箱串口，打开实验箱电源。 实验内容（一）、采样定理验证 实验步骤： 1、连接接口区的“输入信号1”和“输出信号”，如图3.6-2所示。 图3.6-2 观察原始信号的连线示意图 2、信号选择：按“3”选择“正弦波”，再按“＋”或“－”设置正弦波频率为“2.6kHz ”。按“F4”键把采样脉冲设为10kHz 。 图3.6-3 2.6kHz 正弦波（原始波形） 3、点击SSP 软件界面上的按钮，观察原始正弦波，如图3.6-3 所示。 4、按图3.6-4的模块连线示意图连接各模块。

数字信号处理习题及答案

==============================绪论============================== 1. A/D 8bit 5V 00000000 0V 00000001 20mV 00000010 40mV 00011101 29mV ==================第一章 时域离散时间信号与系统================== 1. ①写出图示序列的表达式 答：3)1.5δ(n 2)2δ(n 1)δ(n 2δ(n)1)δ(n x(n)-+---+++= ②用δ(n) 表示y (n )={2,7,19,28,29,15} 2. ①求下列周期 ) 5 4sin( )8 sin( )4() 51 cos()3() 54sin()2() 8sin( )1(n n n n n π π π π - ②判断下面的序列是否是周期的; 若是周期的， 确定其周期。 （1）A是常数 8ππn 73Acos x(n)??? ? ??-= （2）)8 1 (j e )(π-=n n x 解： （1） 因为ω= 73π, 所以314 π2=ω, 这是有理数， 因此是周期序列， 周期T =14。 （2） 因为ω= 81, 所以ω π2=16π, 这是无理数， 因此是非周期序列。 ③序列)Acos(nw x(n)0?+=是周期序列的条件是是有理数2π/w 0。

3.加法 乘法 序列{2，3，2，1}与序列{2，3，5，2，1}相加为__{4，6，7，3，1}__，相乘为___{4，9，10，2} 。 移位 翻转：①已知x(n)波形，画出x(-n)的波形图。 ② 尺度变换：已知x(n)波形，画出x(2n)及x(n/2)波形图。 卷积和：①h(n)*求x(n)，其他0 2 n 0n 3，h(n)其他03n 0n/2设x(n) 例、???≤≤-=???≤≤= }2 3 ,4,7,4，23{0,h(n)*答案：x(n)= ②已知x (n )={1,2,4,3},h (n )={2,3,5}, 求y (n )=x (n )*h (n ) x (m )={1,2,4,3},h (m )={2,3,5}，则h (-m )={5,3,2}(Step1:翻转) 解得y (n )={2,7,19,28,29,15} ③(n)x *(n)x 3)，求x(n)u(n u(n)x 2),2δ(n 1)3δ(n δ(n)2、已知x 2121=--=-+-+= }{1,4,6,5,2答案：x(n)= 4. 如果输入信号为 ，求下述系统的输出信号。

信号的采样和恢复

深圳大学实验报告课程名称：信号与系统实验 实验项目名称：信号的采样和恢复 学院：信息工程学院 专业：通信工程 指导教师：张坤华 报告人：学号：班级： 实验时间： 实验报告提交时间： 教务处制

一、实验目的 1、了解信号的采样方法与过程以及信号恢复的方法。 2、验证抽样定理。 二、实验内容 1、观察抽样脉冲、抽样信号、抽样恢复信号。 2、观察抽样过程中，发生混叠和非混叠时的波形。 三、实验仪器 1、信号与系统实验箱一台（主板）。 2、系统时域与频域分析模块一块。 3、20M 双踪示波器一台。 四、实验原理 1、离散时间信号可以从离散信号源获得，也可以从连续时间信号抽样而得。抽样信号 ()t f s 可以看成连续信号()t f 和一组开关函数()t s 的乘积。()t s 是一组周期性窄脉冲，见图 5-1，T S 图 5-1矩形抽样脉冲 对抽样信号进行傅里叶分析可知，抽样信号的频率包括了原连续信号以及无限个经过平移的原信号频率。平移的频率等于抽样频率s f 及其谐波频率s f 2、s f 3……。当抽样信号是周期性窄脉冲时，平移后的频率幅度按 () x x sin 规律衰减。 抽样信号的频谱是原信号频谱周 期的延拓，它占有的频带要比原信号频谱宽得多。 2、正如测得了足够的实验数据以后，我们可以在坐标纸上把一系列数据点连起来，得到一条光滑的曲线一样，抽样信号在一定条件下也可以恢复到原信号。只要用一截止频率等于原信号频谱中最高频率f n 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可以得到恢复后的原信号。 3、但原信号得以恢复的条件是B f s 2≥，其中s f 为抽样频率，B 为原信号占有的频带宽度。而B f 2min =为最低抽样频率又称“奈奎斯特抽样率”。当B f s 2<时，抽样信号的频谱会发生混迭，从发生混迭后的频谱中我们无法用低通滤波器获得原信号频谱的全部内容。在实际使用中，仅包含有限频率的信号是极少的。因此即使B f s 2=，恢复后的信号失

信号的采样与恢复

信号的采样与恢复实验 一、任务与目的 1. 熟悉信号的采样与恢复的过程。 2. 学习和掌握采样定理。 3. 了解采样频率对信号恢复的影响。 二、原理（条件） PC机一台，TD－SAS系列教学实验系统一套。 1. 采样定理 采样定理论述了在一定条件下，一个连续时间信号完全可以用该信号在等时间间隔上的瞬时值表示。这些值包含了该连续信号全部信息，利用这些值可以恢复原信号。采样定理是连续时间信号与离散时间信号之间的桥梁。 采样定理：对于一个具有有限频谱，且最高频率为ωmax的连续信号进行采样，当采样频率ωs满足ωs>=ωmax时，采样信号能够无失真地恢复出原信号。三角波信号的采样如图4-1-1所示。 图4-1-1信号的采样 2. 采样信号的频谱 连续周期信号经过周期矩形脉冲抽样后，抽样信号的频谱为

它包含了原信号频谱以及重复周期为的原信号频谱的搬移，且幅度按规律变化。所以抽样信号的频谱便是原信号频谱的周期性拓延。某频带有限信号被采样前后频谱如图4-1-2。 图4-1-2 限带信号采样前后频谱 从图中可以看出，当ωs ≥2Bf 时拓延的频谱不会与原信号的频谱发生重叠。这样只需要利用截止频率适当的滤波器便可以恢复出原信号。 3. 采样信号的恢复 将采样信号恢复成原信号，可以用低通滤波器。低通滤波器的截止频率f c 应当满足f max ≤f c ≤f x -f max 。实验中采用的低通滤波器原理图如图4-1-3所示，其截止频率固定为 1802f Hz RC π=≈ 图4-1-3 滤波器电路 4. 单元构成 本实验电路由脉冲采样电路和滤波器两个部分构成，滤波器部分不再赘述。其中的采样保持部分电路由一片CD4052完成。此电路由两个输入端，其中IN1端输入被采样信号，Pu 端输入采样脉冲，经过采样后的信号如图4-1-1所示。 三、内容与步骤 本实验在脉冲采样与恢复单元完成。 1. 信号的采样

数字信号处理习题集附答案)

第一章数字信号处理概述简答题： 1．在A/D变换之前和D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器，它们分别起什么作用？ 答：在A/D变化之前让信号通过一个低通滤波器，是为了限制信号的最高频率，使其满足当采样频率一定时，采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。此滤波器亦称位“抗折叠”滤波器。 在D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器，是为了滤除高频延拓谱，以便把抽样保持的阶梯形输出波平滑化，故友称之为“平滑”滤波器。 判断说明题： 2．模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理，自己要增加一道采样的工序就可以了。（）答：错。需要增加采样和量化两道工序。 3．一个模拟信号处理系统总可以转换成功能相同的数字系统，然后基于数字信号处理 理论，对信号进行等效的数字处理。（） 答：受采样频率、有限字长效应的约束，与模拟信号处理系统完全等效的数字系统未必一定能找到。因此数字信号处理系统的分析方法是先对抽样信号及系统进行分析，再考虑幅度量化及实现过程中有限字

长所造成的影响。故离散时间信号和系统理论是数字信号处理的理论基础。 第二章 离散时间信号与系统分析基础 一、连续时间信号取样与取样定理 计算题： 1．过滤限带的模拟数据时，常采用数字滤波器，如图所示，图中T 表示采样周期（假设T 足够小，足以防止混迭效应），把从)()(t y t x 到的整个系统等效为一个模拟滤波器。 （a ） 如果kHz rad n h 101,8)(=π截止于，求整个系统的截止频率。 （b ） 对于kHz T 201=，重复（a ）的计算。 解 （a ）因为当0)(8=≥ω πωj e H rad 时，在数 — 模变换中 )(1)(1)(T j X T j X T e Y a a j ωω=Ω= 所以)(n h 得截止频率8πω=c 对应于模拟信号的角频率c Ω为 8 π = ΩT c 因此 Hz T f c c 625161 2==Ω= π

数字信号处理试题和答案

一. 填空题 1、一线性时不变系统，输入为x（n）时，输出为y（n）；则输入为2x（n）时，输出为2y(n) ；输入为x（n-3）时，输出为y(n-3) 。 2、从奈奎斯特采样定理得出，要使实信号采样后能够不失真还原，采样频率fs与信号最高频率 f max关系为：fs>=2f max。 3、已知一个长度为N的序列x(n)，它的离散时间傅立叶变换为X（e jw），它的N点离散傅立叶变换X（K）是关于X（e jw）的N 点等间隔采样。 4、有限长序列x(n)的8点DFT为X（K），则X（K）= 。 5、用脉冲响应不变法进行IIR数字滤波器的设计，它的主要缺点是频谱的交叠所产生的现象。 6．若数字滤波器的单位脉冲响应h（n）是奇对称的，长度为N，则它的对称中心是(N-1)/2 。 7、用窗函数法设计FIR数字滤波器时，加矩形窗比加三角窗时，所设计出的滤波器的过渡带比较窄，阻带衰减比较小。 8、无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的结构上有反馈环路，因此是递归型结构。 9、若正弦序列x(n)=sin(30nπ/120)是周期的,则周期是N= 8 。 10、用窗函数法设计FIR数字滤波器时，过渡带的宽度不但与窗的类型有关，还与窗的采样点数有关 11．DFT与DFS有密切关系，因为有限长序列可以看成周期序列的主值区间截断，而周期序列可以看成有限长序列的周期延拓。 12．对长度为N的序列x(n)圆周移位m位得到的序列用x m(n)表示，其数学表达式为x m(n)= x((n-m))N R N(n)。 13．对按时间抽取的基2-FFT流图进行转置，并将输入变输出，输出变输入即可得到按频率抽取的基2-FFT流图。 14.线性移不变系统的性质有交换率、结合率和分配律。 15.用DFT近似分析模拟信号的频谱时，可能出现的问题有混叠失真、泄漏、栅栏效应和频率分辨率。 16.无限长单位冲激响应滤波器的基本结构有直接Ⅰ型，直接Ⅱ型，串联型和并联型四种。 17.如果通用计算机的速度为平均每次复数乘需要5μs，每次复数加需要1μs，则在此计算机上计算210点的基2 FFT需要10 级蝶形运算，总的运算时间是______μs。 二．选择填空题 1、δ(n)的z变换是 A 。

信号的采样与恢复

信号的采样与恢复 （安徽建筑工业学院电子与信息学院课程设计） 2012年06月29日 此稿仅为借鉴 摘要 (2) 正文 一、设计目的与要求 (3) 二、设计原理 (4) 三、设计内容和步骤 (5) 1．用MATLAB产生连续信号y=sin(t)和其对应的频谱 (6) ２.对连续信号y=sin(t)进行抽样并产生其频谱 (7) 3. 通过低通滤波恢复原连续信号 (9) 四、总结 (12) 五、数据分析 (13) 六、参考文献 (1) 摘要

数字信号处理是一门理论与实践紧密结合的课程。做大量的习题和上机实验，有助于进一步理解和巩固理论知识，还有助于提高分析和解决实际问题的能力。过去用其他算法语言，实验程序复杂，在有限的实验课时内所做的实验内容少。MATLAB强大的运算和图形显示功能，可使数字信号处理上机实验效率大大提高。特别是它的频谱分析和滤波器分析与设计功能很强，使数字信号处理工作变得十分简单、直观。 本实验设计的题目是：信号的采样与恢复、采样定理的仿真。通过产生一个连续时间信号并生成其频谱，然后对该连续信号抽样，并对采样后的频谱进行分析，最后通过设计低通滤波器滤出抽样所得频谱中多个周期中的一个周期频谱，并显示恢复后的时域连续信号。实验中，原连续信号的频谱由于无法实现真正的连续，所以通过扩大采样点的数目来代替，理论上当采样点数无穷多的时候即可实现连续，基于此尽可能增加采样点数并以此来产生连续信号的频谱。信号采样过程中，通过采样点的不同控制采样频率实现大于或小于二倍最高连续信号的频率，从而可以很好的验证采样定理。信号恢复，滤波器的参数需要很好的设置，以实现将抽样后的信号进行滤波恢复原连续信号。 一、设计目的与要求 1.设计目的和要求 1.掌握利用MATLAB在数字信号处理中的基本应用，并会对结果用所学知识进 行分析。 2.对连续信号进行采样，在满足采样定理和不满足采用定理两种情况下对连 续信号和采样信号进行FFT频谱分析。 3.从采样信号中恢复原信号，对不同采样频率下的恢复信号进行比较分析。 4.基本要求：每组一台电脑，电脑安装MATLAB6.5版本以上软件。 二、设计原理

串行数模转换器TLC5615引脚,特点,功能及应用电路

串行数模转换器TLC5615引脚,特点,功能及应用电路 1 TLC5615串行数模转换器简介 TLC5615为美国德州仪器公司1999年推出的产品，是具有串行接口的数模转换器，其输出为电压型，最大输出电压是基准电压值的两倍。带有上电复位功能，即把DAC寄存器复位至全零。TLC5615性能价格比高，目前在国内市场很方便购买。 1.1 TLC5615的特点 （1）10位CMOS电压输出； （2）5V单电源供电； （3）与CPU三线串行接口； （4）最大输出电压可达基准电压的二倍； （5）输出电压具有和基准电压相同极性； （6）建立时间12 5μs； （7）内部上电复位； （8）低功耗，最大仅1 75mW。 1.2 TLC5615引脚说明 TLC5615有小型和塑料DIP封装，DIP封装的TLC5615芯片引脚排列如图1所示。 图1TLC5615引脚排列图 引脚功能说明如下： ——脚1DIN：串行数据输入端； ——脚2SCLK：串行时钟输入端； ——脚3CS：芯片选用通端，低电平有效；

——脚4DOUT：用于级联时的串行数据输出端； ——脚5AGND：模拟地； ——脚6REFIN：基准电压输入端； 1.3 TLC5615的时序分析 TLC5615的时序如图2所示。 图2TLC5615的时序图 由时序图可以看出，当片选CS为低电平时，输入数据DIN由时钟SCLK同步输入或输出，而且最高有效位在前，低有效位在后。输入时SCLK的上升沿把串行输入数据DIN移入内部的16位移位寄存器，SCLK的下降沿输出串行数据DOUT，片选CS的上升沿把数据传送至DAC寄存器。 当片选CS为高电平时，串行输入数据DIN不能由时钟同步送入移位寄存器；输出数据DOUT 保持最近的数值不变而不进入高阻状态。由此要想串行输入数据和输出数据必须满足两个条件：第一时钟SCLK的有效跳变；第二片选CS为低电平。这里，为了使时钟的内部馈通最小，当片选CS为高电平时，输入时钟SCLK应当为低电平。 串行数模转换器TLC5615的使用有两种方式，即级联方式和非级联方式。如不使用级联方式，DIN只需输入12位数据。DIN输入的12位数据中，前10位为TLC5615输入的D/A 转换数据，且输入时高位在前，低位在后，后两位必须写入数值为零的低于LSB的位，因为TLC5615的DAC输入锁存器为12位宽。如果使用TL5615的级联功能，来自DOUT的数据需要输入16位时钟下降沿，因此完成一次数据输入需要16个时钟周期，输入的数据也应为16位。输入的数据中，前4位为高虚拟位，中间10位为D/A转换数据，最后2位为低于LSB的位即零。 2 TLC5615应用电路实例 图3给出了在开关电源中，TLC5615和AT89C51单片机的接口电路。在电路中，AT89C51单片机的P3.0－P3.2分别控制TLC5615的片选CS，串行时钟输入SCLK和串行数据输入DIN。电路的连接采用非级联方式。根据开关电源的设计要求，可变基准电压范围为0V～4V。因此，TLC5615的基准电压选为2.048V，其最大模拟输出电压为4.096V。可满足开关电源的要求。

数字信号处理试题及参考答案

数字信号处理期末复习题 一、单项选择题（在每个小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内，每小题1分，共20分） 1.要从抽样信号不失真恢复原连续信号，应满足下列条件的哪几条( ① )。 (Ⅰ)原信号为带限 (Ⅱ)抽样频率大于两倍信号谱的最高频率 (Ⅲ)抽样信号通过理想低通滤波器 ①.Ⅰ、Ⅱ②.Ⅱ、Ⅲ ③.Ⅰ、Ⅲ④.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 2.在对连续信号均匀采样时，若采样角频率为Ωs，信号最高截止频率为Ωc，则折叠频率为( ④ )。 ①Ωs②.Ωc ③.Ωc/2④.Ωs/2 3.若一线性移不变系统当输入为x(n)=δ(n)时输出为y(n)=R3(n)，则当输入为u(n)-u(n-2)时输出为( ② )。 ①.R3(n) ②.R2(n) ③.R3(n)+R3(n-1) ④.R2(n)-R2(n-1) 4.已知序列Z变换的收敛域为｜z｜>1，则该序列为( ② )。 ①.有限长序列②.右边序列 ③.左边序列④.双边序列 5.离散系统的差分方程为y(n)=x(n)+ay(n-1)，则系统的频率响应( ③ )。 ①当｜a｜<1时，系统呈低通特性 ②.当｜a｜>1时，系统呈低通特性 ③.当0

6.序列x(n)=R5(n)，其8点DFT记为X(k)，k=0,1,…,7，则X(0)为( ④ )。 ①.2 ②.3 ③.4 ④.5 7.下列关于FFT的说法中错误的是( ① )。 ①.FFT是一种新的变换 ②.FFT是DFT的快速算法 ③.FFT基本上可以分成时间抽取法和频率抽取法两类 ④.基2 FFT要求序列的点数为2L(其中L为整数) 8.下列结构中不属于FIR滤波器基本结构的是( ③ )。 ①.横截型②.级联型 ③.并联型④.频率抽样型 9.已知某FIR滤波器单位抽样响应h(n)的长度为(M+1)，则在下列不同特性的单位抽样响应中可以用来设计线性相位滤波器的是( ④ )。 ①.h［n］=-h［M-n］ ②.h［n］=h［M+n］ ③.h［n］=-h［M-n+1］ ④.h［n］=h［M-n+1］ 10.下列关于用冲激响应不变法设计IIR滤波器的说法中错误的是( ④ )。 ①.数字频率与模拟频率之间呈线性关系 ②.能将线性相位的模拟滤波器映射为一个线性相位的数字滤波器 ③.容易出现频率混叠效应 ④.可以用于设计高通和带阻滤波器 11.利用矩形窗函数法设计FIR滤波器时，在理想特性的不连续点附近形成的过滤带的宽度近似等于( ① )。 ①.窗函数幅度函数的主瓣宽度 ②.窗函数幅度函数的主瓣宽度的一半