信号采样与保持实验：香农定理验证

"80X86计算机控制技术实验教程——西安唐都科教仪器公司" 本文主要探讨了信号的采样与保持，这是在数字信号处理领域中的基础概念，特别是对于理解计算机控制技术至关重要。在实验指导中，目标是让学生熟悉信号的采样和保持过程，学习香农采样定理，并掌握不同插值方法来还原信号。 1. 信号的采样与保持 采样是将连续时间信号转化为离散时间信号的过程，而保持则是确保在采样间隔内信号值保持不变，以避免因快速变化的信号导致的误差。香农采样定理指出，如果一个信号的最高频率是Wmax，那么只要采样频率Ws大于2Wmax，就可以无失真地恢复原始连续信号。实验中，学生将通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，并通过D/A转换器将其还原，以此验证香农定理。 2. 实验设备与内容 实验需要用到PC机、TD-ACC+实验系统以及i386EX系统板。学生需要编写程序实现A/D和D/A转换，并运用直线插值法和二次曲线插值法来重构信号。这两种插值方法分别提供了不同的信号恢复策略，直线插值法简单直观，而二次曲线插值法则可以更精确地逼近原始信号。 3. 实验原理 80X86计算机控制技术实验教程介绍了实验线路图，学生需要按照指导自行连接部分线路。实验过程涉及到的硬件和软件操作环境，包括系统板的连接、控制软件的安装和使用，这些都为实际操作提供了基础。 4. 实验教程内容概览 除了信号采样与保持，教程还涵盖了其他控制技术主题，如输入输出通道、数字滤波、开环和闭环控制系统的数字程序控制、数字PID控制、最小拍控制系统以及智能控制技术如模糊逻辑和神经网络的应用。 通过这样的实验，学生不仅可以深入理解理论知识，还能提升实际操作技能，为未来在信号处理和控制领域的研究或工作打下坚实的基础。实验过程中强调的动手能力和理论结合，有助于培养学生的综合能力。