文档介绍：计算机学院计算机学院 616 616 教研室教研室毛羽毛羽刚刚计计算算机机通通信信原原理理与与系系统统(四) (四) 2 2017 年4月10日9时13分第四章模拟信号的数字传输?引言*?抽样?量化?脉冲编码调制?增量调制?差分脉冲编码调制系统?本章重点?作业 3 2017 年4月10日9时13分 3 3 4 43 33 31 1 4 4 011 011 100 100 011 011 011 011 001 001 100 100 原始信号原始信号 PAM PAM 脉冲脉冲 PCM PCM 脉冲脉冲(有量化误差) (有量化误差) 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 PCM PCM 输出输出 引言 4 2017 年4月10日9时13分量化器编码信道译码低通滤波器抽样器噪声模拟信号模拟信号 引言 5 2017 年4月10日9时13分 抽样?抽样??系统就是将时间上连续的模拟信号处理成时间上是离散信系统就是将时间上连续的模拟信号处理成时间上是离散信号的过程。号的过程。抽样定理说明:如果对某一带宽有限的时间连续信号(模拟信号)进行抽样,且抽样速率达到一定数值时,根据这些抽样值就能准确地确定原信号。 6 2017 年4月10日9时13分 抽样?低通信号抽样定理??设时间连续信号设时间连续信号 f(t) f(t) ,其最高截止频率为,其最高截止频率为 f f max max ,如果用时,如果用时间间隔为间间隔为: :的开关信号对的开关信号对 f(t) f(t) 进行抽样,则进行抽样,则 f(t) f(t) 就可被样值信号就可被样值信号 f f s s ( t )=f( nT ( t )=f( nT s s ) ) 来唯一的表示。来唯一的表示。 max s max2fff2 1??????????或: sT?例如?? Hz Hz 以下的语音信号,当抽样速率达到每秒以下的语音信号,当抽样速率达到每秒 8k 8k 次时, 次时, 就足以描述声音信号的特征。就足以描述声音信号的特征。 7 2017 年4月10日9时13分?低通信号抽样定理的简单证明 抽样 f s (t) f(t)S T (t))()()(tStftf T s????????? n ssT)n()(S???????????? n s T nT ttS)()(?其中其中为单位高度,间隔为为单位高度,间隔为 T T s s 的周期冲击函数序列,其频域函数为: 的周期冲击函数序列,其频域函数为: ??????????????????????????????????? n ss n s sT s nFT 1)n(F2 SF2 1F???????????? 8 2017 年4月10日9时13分 S T (t)t -2T s -T s 0 T s 2T s…t f S (t) -2T s -T s 0 T s 2T s S T(?) ?-2? s - ? s 0 ????? s 2 ? s…… f(t)t 0……-? m 0 ? m F(w) ?……-2? s - ? s -? m 0 ? m? s 2 ? sF S (w) ? 抽样 9 2017 年4月10日9时13分 F(?) 抽样 f(t) 采样前频谱 f(t) 采样后频谱 F s(?) 10 2017 年4月10日9时13分?结论??从采样后的信号频谱图中可看出:对于从采样后的信号频谱图中可看出:对于 f f S S?? 2f 2f max max 情况,两情况,两个相邻边带不重叠,因此可以用一个适当的低通滤波器取个相邻边带不重叠,因此可以用一个适当的低通滤波器取出一个完整的原信号频谱,而最后一种情况则无法取出一出一个完整的原信号频谱,而最后一种情况则无法取出一个完整的不受干扰的原信号频谱。个完整的不受干扰的原信号频谱。??应当指出,我们讨论的抽样定理均限于频带有限的信号, 应当指出,我们讨论的抽样定理均限于频带有限的信号, 严格地说,频带绝对有限的信号并不存在。但实际大多信严格地说,频带绝对有限的信号并不存在。但实际大多信号,大部分能量由一定频率范围的分量所携带。因而,在号,大部分能量由一定频率范围的分量所携带。因而,在实用的意义上实用的意义上,信号可认为是频带有限的。,信号可认为是频带有限的。