通讯原理 模拟信号的数字传输.ppt

《通讯原理 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主要内容抽样定理模拟信号的数字化技术脉冲编码调制时分复用系统重点抽样定理抽样、量化、编码的概念PCM信号时分复用的概念时分复用系统结构9.1引言9.2抽样定理9.4模拟信号的量化9.5脉冲编码调制9.9时分复用和多路数字电话系统作业9.7增量调制9.8PCM和ΔM的性能比较9.6差分脉冲编码调制习题9-1、9、10、13、14作业9.1引言特点：用数字通信系统传输模拟信号m（t）{ak}m（t）数字通信系统模拟信息源抽样量化编码译码低通{ak}任务：模拟信号的数字化，形成数字基带信号数字基带信号的无失真传输从接收数

2、字信号中完整无失真的还原模拟信号9.2抽样定理9.2.1低通型信号的抽样定理9.2.2带通型信号的抽样定理定义：一个频带限制在fm以下的连续信号m(t)，可以唯一的用时间间隔的抽样值序列来确定。9.2.1低通信号的抽样定理或：若连续信号m(t)的频带限制在fm以下，则当抽样信号频率满足fs≥2fm，并对m(t)进行抽样，必能从所得样值序列中恢复m(t)。抽样：每隔一定的时间间隔T，抽取模拟信号的一个瞬时幅度值（样值）。概念抽样频率fs：fs不是越高越好，与数字基带信号的带宽有关。图形说明ms(t)0时域图频谱图m(t)M(f)fm-fmM

3、s(f)0讨论：结论：fs的值必须满足抽样定理9.2.2带通型信号的抽样定理定义：若模拟信号m(t)的频率范围为fL~fH带宽B=fH-fL如果fLB，则m(t)为带通型信号概念：带通型信号的fH很高，若仍按fs≥2fH抽样，虽能满足样值序列频谱不产生重叠以确保恢复m(t)的要求，但将降低信道频带利用率。讨论：结论：fH=nBfH任意fs通用公式fMs(f)0B-B令带通信号fH=6B，抽样频率fs=2B9.2.2.1fH=nBfM(f)fLfHfs-fs0fδT(f)0-fL-fHB-B讨论：结论：

4、若限制fs<2fH，只有当抽样频率fs=2B时，样值序列的频谱不发生重叠。因此抽样频率值特殊。fMs(f)0B-B9.2.2.2fH=nB+kB(n=0、1、2…0

5、通用公式fM(f)fLfH0-fL-fHB-BδT(f)f0fs-fs设fH=2.8BfMs(f)0B-B定义：∴m=1令fs=2fH减小fs，可以使所有下边带左移，与红色频谱不重叠的条件是:第一个下边带第二个下边带通式推导∴取讨论：fs=3BδT(f)f0fM(f)fLfH0-fL-fHB-Bfs令fs=2fHfH=5.5BfL=4.5Bf0讨论：fs=8Bfs=3Bmfsfs=2.2B与红色频谱不重叠的条件是:令：防卫带相等∴9.4模拟信号的量化9.4.1量化的定义9.4.2均匀量化9.4.3非均匀量化特征：模拟信号被抽样后，若抽样值

6、仍随信号幅度连续变化，则当其上叠加噪声后，接收端无法准确判断所发送的样值。定义：利用预先规定的有限个电平来表示模拟样值的过程称为量化。模拟信号m(t)量化信号mq(t)9.4.1量化的定义样值信号ms(t)量化误差信号常用名词量化区间(mi-1,mi)量化电平qi量化间隔Δv（量化噪声）量化信噪比Sq/Nq量化器ms(kTs)mq(kTs)波形量化级数M动态范围(-a,a)eq(t)=

7、ms(t)-mq(t)

8、Ts2Ts3Ts4Ts5Ts6Ts7Ts8Ts9Ts10Tsm(t)qit0mi-1mi量化信号mq(t)ms(t)量化信噪比mq

9、=mq(kTs)记：ms=ms(kTs)Δvt0量化误差nq定义：把输入信号m(t)的值域按等距离分割的量化称为均匀量化，其量化电平取量化区间的中点。9.4.2均匀量化Δv为常数分析量化信噪比设m(t)的参数：动态范围(-a,a)量化间隔Δv=2a/Mmi=-a+iΔv第i个量化区间的终点量化级数为Mqi=(mi-1+mi)/2i=1、2……Mmi-1=-a+(i-1)Δv第i个量化区间的起点量化区间量化电平当m(t)是平稳随机过程，概率密度函数为f(x)时例解：当Δv一定，Nq为常数。与输入信号大小无关例：已知均匀量化器量化级数为M，输

10、入信号在[-a，a]具有均匀概率分布，试求输出端的量化信噪比。∵∴满负荷值当输入信号较小时，Sq比满负荷值小，导致Sq/Nq小，不能满足通信的要求。9.4.3非均匀量化定义：Δv不为常数思路：