[工学]第九章 模拟信号的数字传输.pptVIP

模拟信号的数字传输 引言 抽样定理 脉冲振幅调制（PAM） 模拟信号的量化 脉冲编码调制PCM 增量调制 PCM与△M的性能比较 时分复用与多路电话系统 9.1 引言 模拟信号数字化传输的系统模型 9.2 抽样定理 9.3 模拟脉冲调制 9.4 模拟信号的量化 模拟信号数字化的三个步骤为: 采样、量化、编码 一、基本概念 1、量化：利用预先规定的有限个电平来表示模拟采样值的过程 2、量化器的基本参数 量化范围：如[a，b]，模拟信号的取值范围 量化级数M：在[a，b]内分M个区间。 量化间隔△i 量化电平：q1、q2、... 、qM 编码位数n。用二进制编码时，需满足2n≥M 量化方法：均匀量化 非均匀量化 实现：将输入量化器的信号x先进行压缩处理，再把压缩的信号y进行均匀量化。压缩器的输入输出关系表示为：y=f(x) A律对数压缩特性的十三折线法近似 逐次比较型编码器 编码器：根据输入的样值脉冲编出相应的8位二进制代码。除第一位外，其它7位通过逐次比较确定 通常，人们把话路速率低于64kb/s的语音编码方法称为语音压缩编码。 常见的语音压缩编码有： 差分脉冲编码调制（DPCM） 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM） 增量调制（DM） 自适应增量调制（ADM）等。 目的:降低编码比特率（数码率） 差分脉冲编码调制原理 9.7 增量调制(?M、DM) ?M与PCM的性能比较 时分多路复用原理 本质：将信号的瞬时值与前一个抽样时刻的量化值之差进行量化，而且只对这个差值的符号进行编码，而不是对差值的大小进行编码。 增量调制原理 实际实现原理： 一、有效性 　　一个话路：RbΔM=32kb/s， RbPCM=64kb/s ， ΔM优于PCM 二、可靠性 PCM 的量化信噪比优于ΔM ?M系统较之PCM系统有更好的抗误码性能。 一般原则： 　当信道噪声小时用PCM，如卫星通信，光纤通信，微波通信等； 　　当信道噪声大时用自适应ΔM ，如某些军用通信。 PCM允许pe10 – 6 ，ΔM允许pe10 – 3 * * 第 九 章 * m(t) 模拟信源 模/数变换 数字传 输系统 数/模变换 收终端 混合型编码：波形编码和参数型编码方式的混合。 参数编码：提取语音的一些特征信息进行编码，在收端利用这些特征参数合成语声； 波形编码：特点是利用抽样定理，恢复原始信号的波形。如PCM、DPCM等 信源编码方法 一、低通抽样定理 1、抽样定理及模型 1） 定理：对时间连续信号离散化处理的过程称为抽样。 2） 模型: 信号: m(t)； 抽样后信号：ms(t)=m(t)δT(t) 信号频谱：M(f); 抽样后信号频谱：Ms(f) 抽样脉冲序列 mS(t) m(t) 若信号最高频率fH，抽样频率 fs ≥ 2fH， 用截止频率fH的为低通滤波器可无失真地恢复m(t)。 二. 带通抽样定理 带通信号： 信号m(t)最低频率为fL，最高频率为fH，则带宽B=fH-fL 带通模拟信号所需最小抽样频率： fS = 2B(1+k/n) 其中，n为fH/B商的整数部分，k=fH/B–n，0k1 则: 用带通滤波器可无失真地恢复fB(t)。 脉冲幅度调制PAM：采样过程可以看作是用模拟信号对周期性的脉冲序列进行振幅调制，用基带信号m(t)去改变脉冲的幅度，这种调制称为 PAM 脉冲宽度调制PWM：用基带信号m(t)去改变脉冲的宽度，这种调制称为 PWM 脉冲相位调制PPM：用基带信号m(t)去改变脉冲的相位，这种调制称为 PPM。 1、自然抽样：已抽样信号mS(t)的脉冲顶部是随m(t)变化，保持了m(t)的变化规律 τ T t t 2.平顶抽样 实现方法：采样 ? 保持 k q k-1 k+1 k+2 a m k m k+1 m k+2 k q q q b 将输入信号的取值域按等距离分割 量化间隔：