第9章模拟信号的数字传输

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1、通信原理第9章模拟信号的数字传输知识点1第9章模拟信号的数字传输9.1引言数字化3步骤：抽样、量化和编码抽样信号抽样信号量化信号011100100011011100100编码信号2t第9章模拟信号的数字传输9.2模拟信号的抽样9.2.1低通模拟信号的抽样定理抽样定理：设一个连续模拟信号m(t)中的最高频率

2、。乘积就是抽样信号，它是一系列s间隔为T秒的强度不等的冲激脉冲。这些冲激脉冲的强度等于相应时刻上信号的抽样值。现用m(t)=sm(kT)表示此抽样信号序列。故有m(t)m(t)(t)sT用波形图示出如下：3第9章模拟信号的数字传输m(t)(a)T(t)-3T-2T-T0T2T3T(c)ms(t)(e)4第9章模拟信号的数字传输令M(f)、(f)和M(f)分别表示m(t)、(t)和m(t)的频谱。按照sTs频率卷积定理，m(t)(t)的傅里叶变换等于M(f)和(f)的卷积。T因此，m(t)的傅里叶变换M(f)可以写为：

3、ssM(f)M(f)(f)s而(f)是周期性单位冲激脉冲的频谱，它可以求出等于：1(f)(fnfs)Tn式中，f1/Ts将上式代入M(f)的卷积式，得到s1Ms(f)M(f)(fnfs)Tn5第9章模拟信号的数字传输1Ms(f)M(f)(fnfs)Tn上式中的卷积，可以利用卷积公式：f(t)(t)f()(t)df(t)进行计算，得到11Ms()fMf()(fnfs)Mf(nfs)TTn

4、上式表明，由于M(f-nf)是信号频谱M(f)在频率轴上平移了snf的结果，所以抽样信号的频谱M(f)是无数间隔频率为f的sss原信号频谱M(f)相叠加而成。用频谱图示出如下：6第9章模拟信号的数字传输

5、M(f)

6、f-fHfH(f)fs-2/T-1/T01/T2/Tf

7、Ms(f)

8、fsf-fH0fH7第9章模拟信号的数字传输因为已经假设信号m(t)的最高频率小于f，所以若频率间隔fHs2f，则M(f)中包含的每个原信号频谱M(f)之间互不重叠，Hs如上图所示。这样就能够从M(f)中用一个低通滤波器分离出s信号m(t)的频谱

9、M(f)，也就是能从抽样信号中恢复原信号。这里，恢复原信号的条件是：f2fsH即抽样频率f应不小于f的两倍。这一最低抽样速率2f称为sHH奈奎斯特速率。与此相应的最小抽样时间间隔称为奈奎斯特间隔。8第9章模拟信号的数字传输9.2.2带通模拟信号的抽样定理设带通模拟信号的频带限制在f和f之间，如图所示。LH即其频谱最低频率大于f，最高频率小于f，信号带宽LHB=f－f。可以证明，此带通模拟信号所需最小抽样HL频率f等于skf2B(1)snf-fH-fL0fLfH式中，B－信号带宽；n－商(f/B)的整数部分，n=1，2，…；Hk－

10、商(f/B)的小数部分，0

11、，即图中左边第二段s曲线。当f＝2B时，f＝3B，这时n=3。当k＝0时，上式又LH变成了f=2B，即f从3B又跳回2B。依此类推。ssfs4B3B2BB100B2B3B4B5B6BfL第9章模拟信号的数字传输9.3模拟脉冲调制模拟脉冲调制的种类周期性脉冲序列有4个参量：脉冲重复周期、脉冲振幅、脉冲宽度和脉冲相位（位置）。其中脉冲重复周期（抽样周期）一般由抽样定理决定，故只有其他3个参量可以受调制。3种脉冲调制：脉冲振幅调制(PAM)脉冲宽度调制(PDM)脉冲位置调制(PPM)仍然是模拟调制，因为其代表信息的参量仍然是

12、可以连续变化的。11第9章模拟信号的数字传输模拟脉冲调制波形（a）模拟基带信号(b)PAM信号(c)PDM信号(d)PPM信号12第9章模拟信号的数字传输PAM调制PAM调制信号的频谱设：基带模拟信号