文档介绍：第 7 章模拟信号的数字传输
§ 引言
§ 抽样定理
§ 脉冲振幅调制
§ 模拟信号的量化
§ 脉冲编码调制
§ 差分脉冲编码调制
§ 增量调制
§ DPCM中的量化噪声
§ 时分复用和多路数字电话系统
§ 引言
目的:数字通信系统传输可靠、是发展方向;然而自然界的许多信号都是模拟的,将模拟信号转化为数字信号传输可以利用数字传输的的优点。
模拟信号转化为数字信号又称为A/D变换,传输到接收端在转换为模拟信号称为D/A变换。
发端的A/D变换称为信源编码,收端的D/A变换称为信源译码。
模拟信号数字化的方法:波形编码和参量编码两类。
波形编码是直接把时域波形变换为数字代码序列,比特率通常在16 kb/s~64 kb/s范围内,接收端重建信号的质量好。
参量编码是利用信号处理技术,提取语音信号的特征参量, 再变换成数字代码,其比特率在16 kb/s以下,但接收端重建(恢复)信号的质量不够好。
主要方法:脉冲编码调制(PCM)、差分脉冲编码调制(DPCM)和增量调制(DM) 。
§ 抽样定理
理想低通信号的抽样定理
抽样信号的频谱
抽样信号的恢复
理想带通信号的抽样
分类:
根据信号分为:低通抽样定理和带通抽样定理;
根据抽样脉冲序列分:均匀抽样定理和非均匀抽样
根据抽样的脉冲波形:理想抽样和实际抽样。
理想低通信号的抽样定理
定理:频带限制在(0,fh)的时间连续信号m(t),如果以T<1/2 fh秒的间隔对它进行等间隔抽样,则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。
意义:若要传输模拟信号,不一定要传输模拟信号本身,可以只传输按抽样定理得到的抽样值。因此,抽样定理为模拟信号的数字传输奠定了理论基础。
证明:
设:被抽样的信号是m(t),它的频谱表达式是M(ω),频带限制在(0,fH)内。理想的抽样就是用单位冲击脉冲序列与被抽样的信号相乘,即
ms(t)=m(t) δT(t)
这里的抽样脉冲序列是一个周期性冲击序列,它可以表示为
δT(t)= δ(t-nTs)
由于δT(t)是周期性函数,它的频谱δT(ω) 必然是离散的,不难求得
δT(ω)= δ(ω-nωs),
ωs=2πfs= 2π/Ts
所以,根据冲击函数性质和频率卷积定理,