模拟信号的数字传输.ppt

《模拟信号的数字传输.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第九章模拟信号的数字传输本章大纲：低通信号抽样定理；理想抽样与自然抽样的波形与频谱特点；均匀量化与非均匀量化的概念；PCM脉冲编码调制原理；时分复用原理；9.1引言利用数字通信系统传输模拟信号，需三个步骤：模数转换（A/D）数字传输数模转换（D/A）模拟信号数字化的过程：抽样(sampling)量化(quantization)编码(coding)抽样量化编码9.2模拟信号的抽样频带限制在(0,fH)内的时间连续信号m(t)，fs=?一、低通抽样定理fs≥2fH原信号就能无失真地恢复。-fHfHfs-fHf-fHfHf-3fs-2fs

2、-fs0fs2fs3fsf9.3模拟脉冲调制(PAM)脉冲振幅调制（PulseAmplitudeModulation）自然抽样的脉冲调幅平顶抽样的脉冲调幅自然抽样又称曲顶抽样，它是指抽样后的脉冲幅度（顶部）随被抽样信号m(t)变化，或者说保持了m(t)的变化规律。-1/τ1/τ-3fs-2fs-fs0fs2fs3fsf-fHfHfM(f)tm(t)S(f)-2T-T0T2Ttms(t)-2T-T0T2Tts(t)τA相乘卷积-3fs-2fs-fs0fs2fs3fsf9.4模拟信号的量化模拟信号量化方法分：均匀量化和非均匀量化。离散信

3、号数字信号抽样量化tT2T3T4T5T6T7T8Tm8m7m6m5m4m3m2m1m0q8q7q6q5q4q3q2q1一、均匀量化量化间隔Δv量化间隔v取决于输入信号的变化范围和量化电平数。如：输入信号的最小值和最大值分别用a和b表示，量化电平数为M，那么，均匀量化时的量化间隔为：量化电平}量化误差对于不同的信号输入范围，量化误差有两种情况：2.当信号幅度超出量化范围，量化值保持不变，

4、eq

5、＞/2，此时称为过载或饱和。1.在量化范围内，量化误差的绝对值

6、eq

7、≤/2；信号功率为：量化后的噪声功率为：衡量量化器的性能-----

8、量化信噪比（S/Nq）均匀量化时均匀量化的缺点：弱信号时的信号量噪比难以达到给定的要求。量化信噪比较大量化信噪比较小二、非均匀量化非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔Δv也小；反之，量化间隔就大。yxΔyΔx实现方法：将抽样值x通过压缩器转化成y，再对y进行均匀量化。接收端采用一个传输特性为x=f--1(y)的扩张器来恢复x。压缩器大多采用对数式压缩，即y=lnx。广泛采用两种对数压缩律：μ压缩律（美国）A压缩律（中国和欧洲）。1.A压缩律A压缩律的压缩器具有如下特性（正向部分）：x－－归

9、一化的压缩器输入电压，即：y－－归一化的压缩器输出电压，即：A－－压扩参数，表示压缩程度。yxΔyΔx2.13折线压缩特性－－A律的近似A律13折线的产生是从不均匀量化的基点出发，设法用13段折线逼近A=87.6的A律压缩特性。⑧1/4⑦1/2⑥1⑤2④4③8②16①1617/86/85/84/83/82/81/81/21/41/81/1611/641/321/128均匀划分为16个量化间隔1/321/1289.5脉冲编码调制(PCM)编码：把量化后的信号变换成代码，其相反的过程称为译码。将模拟信号抽样、量化、编码的过程称为脉冲编码

10、调制。一、基本原理用第二至第四位（段落码）分别代表8个段落的段落电平；信号的正负极性用1位二进制代码表示；用8位二进制代码表示量化后的电平。其中：其它4位码（段内码）代表每一段落的16个均匀划分的量化间隔。段落序号段落码87654321111110101100011010001000量化间隔段内码15141312111098765432101111111011011100101110101001100001110110010101000011001000010000段落码的编码方式段内码的自然二进制编码方式0000111117/86

11、/85/84/83/82/81/81/21/41/81/1611/641/321/12811111010111110000第1、2段折线区间内的量化间隔为1/2048，为8段折线中最小，用∆表示。第8段折线区间内的量化间隔最大，为1/32，即64∆。段落序号段落码c2c3c4段落范围（量化单位）段落序号段落码c2c3c4段落范围（量化单位）10000～16Δ5100128Δ～256Δ200116Δ～32Δ6101256Δ～512Δ301032Δ～64Δ7110512Δ～1024Δ401164Δ～128Δ81111024Δ～2048Δ

12、若用最小量化间隔∆表示一个量化单位。则各段折线能表示的量化范围如下：二、逐次比较型编码整流器保持电路比较器恒流源7/11变换电路记忆电路PAM输入极性码c1IsIw本地译码电路Is>Iw1“1”Is