通信原理7模拟信号数字传输.pptVIP

电子发烧友 电子技术论坛 * * 第七章 模拟信号的数字传输 7.1 引言 7.2 抽样定理 动画 7.2.1 低通型连续信号抽样定理 一、低通型连续信号的抽样定理 动画 图7-2-1 抽样 定理: 一个频带限制在 赫内的时间连续信号 ,若以的间隔 对它进行等间隔抽样，则 将被所得到的抽样值完全确定。 二、低通型连续信号抽样定理证明 假设 、 的频谱分别为 按照频域卷积定理 因为 所以 由卷积关系，上式可写成 已抽样信号 的频谱 是无穷多个间隔 的 相迭加而成。这表明 包含 全部信息。 为 上式表明 三、低通型抽样信号的恢复 ?7.2.2 带通连续信号的抽样定理: 频带限制在 ( , ) 赫内的带通型时间连续信号 其带宽为 ,当以 的抽样频率对 进行抽样，则 将被所得到的抽样值完全确定。 当带通信号的最高频率fH为带宽B的整数倍 当带通信号的最高频率fH不是带宽B的整数倍 ? 可看出，不论 是否为B的整数倍， 也近似等于2B。 ?7.2．3 平顶抽样 平顶抽样信号及其产生原理 设脉冲形成电路的传输特性为 ,其输出信号频谱 应为 上式变成 所以通过低通滤波器便能无失真地恢复 . 二、平顶抽样信号的解调 平顶抽样时脉冲振幅调制信号的解调方框图 上式表明，不能直接使用低通滤波器滤出所需信号是因为 受到了 的加权。如果我们在接收端低通滤波器之 的网络加以修正，则低通滤波器输入信号的 前用特性为1/ 频谱变成 所以通过低通滤波器便能无失真地恢复 . 在实际中，平顶抽样的脉冲振幅调制信号常常采用抽样保持 电路来实现，得到的脉冲为矩形脉冲。原理上，只要能够反 映瞬时抽样值的任意脉冲形式都是可以被采用的。 7.4 模拟信号的量化 抽样 量化 7.4.1 均匀量化 动画 均匀量化 均匀量化的量化信噪比 量化器输出 在均匀量化时，量化噪声功率 量化器输出的信号功率为 均匀量化的主要缺点： 7.4.2 非均匀量化 一 优点: 二 非均匀量化的实现 实际中，非均匀量化的实现方法通常是将抽样值通过压缩再 进行均匀量化，如图所示。 压缩律:美国 压缩律:我国和欧洲 广泛采用的两种对数压缩律是: 三 15折线 轴对应于 轴的分界点的坐标可用下式确定: 表 μ律15折线参数表 8 7 6 5 4 3 2 1 斜率 1 段落 1 0 按折线分段时的x 1 0 x 8 7 6 5 4 3 2 1 0 y 四、 压缩律 压缩律的压缩特性为 律对数压缩特性 ?五、13折线 实际中， 压缩律通常采用13折线来近似 13折线示意图 其具体分法如下:　　 将区间[0，1]一分为二，其中点为1/2,取区间[1/2,1]作为第八段;　　 区间[0,1/2]再一分为二，其中点为1/4,取区间[1/4,1/2]作为第七段;　　 区间[0,1/4]再一分为二，其中点为1/8,取区间[1/8,1/4]作为第六段;　　 区间[0,1/8]一分为二，中点为1/16,取区间[1/16,1/8]作为第五段;　　 区间[0,1/16]一分为二，中点为1/32,取区间[1/32,1/16]作为第四段; 　　 区间[0,1/32]一分为二，中点为1/64,取区间[1/64,1/32]作为第三段;　　 区间[0,1/64]一分为二，中点为1/128,区间[1/128,1/64]作为第二段;　　 区间[0,1/128]作为第一段。 然后将 分别为[0,1/8],(1/8,2/8],(2/8,3/8],(3/8,4/8],(4/8,5/8],(5/8,6/8], (6/8,7/8],(7/8,1]。分别与 轴的八段一一对应。 轴的[0,1]区间均匀地分成八段，从第一段到第八段 1/4 1/2 1 2 4 8 16 16 斜率 8 7 6 5 4 3 2 1 段落 各段落的斜率 7.5 脉冲编码调制(PCM) 所谓脉冲编码调制:就是将模拟信号的抽样量化值转换成二进制 码组的过程。图中给出了脉冲编码调制的一个示意图。 7.5.1 脉冲编码调制(PCM)原理 PCM通信系统方框图 一、常用码型 编码 表7-5-1 常用二进码型 　　　　　 7　　　　　 6　　　　　 5　　　　　 4　　　　　 3　　　　　 2　　　　　 1　　　　　 0 　　　　　0000　　　　　0001　　　　　0010　　　　　0011　　　　　0100　　　　　0101