基于某matlab地模拟信号数字化仿真

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1、实用标准文案基于matlab的模拟信号数字化仿真作者：李亚琼学号：1305160425精彩文档实用标准文案摘要本文研究的主要内容模拟信号数字化Matlab软件仿真。若信源输出的是模拟信号，如电话传送的话音信号，模拟摄像机输出的图像信号等，若使其在数字信道中传输，必须在发送端将模拟信号转换成数字信号，即进行A/D变换，在接收端则要进行D/A变换。模拟信号数字化由抽样、量化、编码三部分组成。由于数字信号的传送具有稳定性好，可靠性高，方便传送和传送等诸多优点，使得被广泛应用到各种技术中。不仅如此，Mat

2、lab仿真软件是常用的工具之一，可用于通信系统的设计和仿真。在科研教学方面发挥着重要的作用。Matlab有诸多优点，编程简单，操作容易、处理数据迅速等。本文主要阐述的是模拟信号数字化的理论基础和实现方法。利用Matlab提供的可视化工具建立了数字化系统的仿真模型，详细讲述了抽样、量化、编码的设计，并指出了在仿真建模中要注意的问题。在给定的仿真条件下，运行了仿真程序，得到了预期的仿真结果。 关键词：Matlab、模拟信号数字化、仿真1.1基本原理模拟信号的数字传输是指把模拟信号先变换为数字信号后，再

3、进行传输。由于与模拟传输相比，数字传输有着众多优点，因而此技术越来越受到重视。此变化成为A/D变换。A/D变换是把模拟基带信号变换喂数字基带信号，尽管后者的带宽会比前者大得很多，但本质上仍属于基带信号。这种传输可直接采用基带传输，或经过熟悉调制后再做频带传输。A/D变化包括抽样、量化、编码三个步骤，如图。图1.模拟信号数字化1.1.1抽样定理抽样就是把模拟信号在时间上的连续变成离散的抽样值。而能不能用这一系列抽样值重新恢复原信号，就需要抽样定理来解决了。所以说，如果我们要传输模拟信号，可以通过传输

4、抽样定理的抽样值来实现而不是非要传输原本的模拟信号。模拟信号数字化的理论基础就是抽样定理，抽样定理的作用不言而喻。抽样定理：设时间连续信号，其最高截止频率为，如果用时间间隔精彩文档实用标准文案为的开关信号对进行抽样时，则就可被样值信号唯一地表示。在一个频带限制在内的时间连续信号，如果以小于等于的时间间隔对它进行抽样，那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。或者说，如果一个连续信号的频谱中最高频率不超过，这种信号必定是个周期性的信号，当抽样频率时，抽样后的信号就包含原连续信号的全部信息，而不会有信息丢

5、失，当需要时，可以根据这些抽样信号的样本来还原原来的连续信号。根据这一特性，可以完成信号的模-数转换和数-模转换过程。图2.抽样定理 举例来说，生活中常见的语音信号就是模拟信号，语音信号在幅度取值上是连续的，并且在时间上它也是连续的。要想让语音信号实现数字化并实现时分多路复用，第一点就要对语音信号进行离散化处理，而这个处理过程就叫做抽样。换种说法，抽样就是隔一段时间T（固定的时间间隔），抽取语音信号的一个抽样值（瞬时幅度值）。这一系列在时间上离散的抽样值组成了样值序列。样值序列可以实现时分多路复用

6、，还可以将每个抽样值经过量化和编码两种过程转换成二进制的数字信号。经多次理论研究和实践探索证明，抽样脉冲的时间间隔T≤1/（2fH）(或者是f≥2fH)(fH是语音信号的最高频率)，抽样以后的样值序列就可以不失真的被还原成原本的语音信号。 比如说,一路电话信号的频带为300～3400Hz，fm=3400Hz，则抽样频率fs≥2×精彩文档实用标准文案3400=6800Hz。如果按照抽样频率是6800Hz来对300Hz～3400Hz的电话信号进行抽样，那么进行抽样后的样值序列就可以不失真的还原成原本的

7、语音信号，而语音信号的抽样频率一般取值是8000Hz。对于PAL制电视信号，相信大家都非常熟悉。PAL制电视信号的视频带宽通常为6MHz。如果按照CCIR601的建议，亮度信号的抽样频率是13.5MHz，色度信号的抽样频率则为6.75MHz。1.1.2模拟信号的量化抽样转换后的脉冲信号的幅度仍然是模拟的，要用数码来进行表示，就必须进行离散化的处理。这就要求对幅值进行舍零取整的操作，此过程称为量化。量化中具有两种方法：只舍不入和有舍有入。量化方法中，取整的时候只舍不入，就是说0～1伏之间输入的所有电

8、压输出都为0伏，1～2伏之间所有的输入电压输出都为1伏等等。使用只舍不入方式时，输入的电压总是大于输出的电压，所以产生的量化误差通常是正的。大小为两个相邻的量化级的间隔Δ。量化方法中，取整的时候有舍有入，即0～0.5伏之间的输入电压输出都为为0伏，0.5～1.5伏之间的输出电压输出都为1伏等等。采用有舍有入的方式时通常有正有负，量化的误差绝对值最大为Δ/2。所以，通常采用误差相对较小的有舍有入的方法进行量化,仅仅使用量化的输出信号来代替原来的信号会存在失真。通常来说，我们可以把量化