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第七章 模拟信号的数字传输 主讲人:彭文娟 LOGO Contents 1 抽样 2 量化 3 编码 1 7.1 引言 两类信源：模拟信号、数字信号 模/数变换的三步骤：抽（取）样、量化和编 码 最常用的模/数变换方法：脉冲编码调制 (PCM) PCM信号形成过程示意图 2 7.2 抽样 所谓抽样是把时间上连续的模拟信号变成一系 列时间上离散的样值序列的过程，如下图所 示。 x (t ) x (t) s 抽样的输入与输出 1)抽样定理: 抽样定理告诉我们：如果对一个频带有限时间连 续的模拟信号 x (t ) 进行抽样，当抽样速率f s 满足 一定要求时，那么根据它的抽样信号x (t) 就能重 s 建信号。即若要传输模拟信号x (t ) ，不一定要传 输模拟信号本身，只需要按抽样定理得到的抽样 信号x (t) 即可。 s 关于抽样需要考率两个问题：1、由抽样信号 可以完全恢复出原始的模拟信号x (t ) ，对x (t ) 和 f 有什么限制条件？2、如何从x (t ) 还 s s 原x (t) ？ 3 理想 x (t ) 为： x (t) x(t)δ (t) s Ts x (t ) x (t) x (t ) s x (t ) s 低通信号的抽样定理 低通模拟信号：其频带受限与(0,f H )范围； 带宽为B f H x (t ) x (t ) x (t) s 4 低通模拟信号的抽样过程 因已经假设x(t)的最高频率小于fH ，所以若上 式中的频率间隔fs ≥2fH ，则Xs(f ) 中包含的每个原 信号频谱X(f )之间互不重叠。这样就能够从Xs(f ) 中分离出信号x(t)的频谱X(f)，并能够容易地从X(f) 得到x(t)；也就是能从抽样信号中恢复原信号，或 者说能由抽样信号决定原信号。 f ≥2f 这里，恢复原信号的条件是：s H 2f H称为奈奎斯特(Nyquist)速率。与此相应的 最小抽样时间间隔称为奈奎斯特间隔。