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通信原理多媒体教案 通信原理教学组编著 西安电子科技大学通信工程学院 二零零四年 通信原理多媒体教案 第 六 章 模拟信号的数字传输 第六章 大纲要求 低通信号和带通信号抽样定理； 脉冲振幅调制（PAM）原理，自然抽样脉冲振幅调制，平顶抽样脉冲振幅调制； 模拟信号的量化原理，均匀量化，非均匀量化，量化噪声，量化信噪比； 脉冲编码调制（PCM）原理，十三折线非均匀量化编码；逐次比较型编码器原理，脉冲编码调制（PCM）系统抗噪声性能； 第六章 增量调制（△M）原理，增量调制系统最大跟踪斜率，一般量化噪声，过载量化噪声，增量调制（ △M ）系统抗噪声性能； 脉冲编码调制（PCM）系统与增量调制（ △M ）系统的比较； 差分脉冲编码调制（DPCM）原理； 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）原理。 第六章 数字通信系统具有许多优点而成为当今通信的发展方向。然而 自然界的许多信息经各种传感器感知后都是模拟量，例如电 话、电视等通信业务，其信源输出的消息都是模拟信号。 若要利用数字通信系统传输模拟信号，一般需三个步骤： 把模拟信号数字化，即模数转换（A/D）； 进行数字方式传输； 把数字信号还原为模拟信号，即数模转换（D/A）。 本章在介绍抽样定理和脉冲幅度调制的基础上,重点讨论模拟 信号数字化的两种方式,及PCM和△M的原理及抗噪声性能。 第六章 目前用的最普遍的波形编码方法有脉冲编码调制( PCM )和增 量调制（△M）。采用脉码调制的模拟信号的数字传输系统如 下图所示： 第六章 6.1 抽样定理 超链接 6.2 脉冲幅度调制（PAM) 超链接 6.3 脉冲编码调制（PCM） 超链接 6.4 自适应差分脉冲编码 超链接 6.5 增量调制（△M） 超链接 6.1 抽样定理 抽样是把时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样 值的过程。能否由此样值序列重建原信号，是抽样定理要回答 的问题。 抽样定理的分类: 根据信号是低通型的还是带通型的，抽样定理分低通抽样定理和带通抽样定理； 根据用来抽样的脉冲序列是等间隔的还是非等间隔的，抽样定理分均匀抽样定理和非均匀抽样定理； 根据抽样的脉冲序列是冲击序列还是非冲击序列，抽样定理分理想抽样定理和实际抽样定理。 返回目录 6.1 抽样定理 6.1.1 低通抽样定理 定义: m(t) , [0, fH ] 一个频带限制在(0, fH )赫内的时间连续信号,如果以TS≤1/( 2 fH ) 秒的间隔对它进行等间隔（均匀）抽样,则m(t)将被所得到的 抽样值完全确定。 6.1 抽样定理 TS=1/( 2 fH ) 是抽样的最大时间间隔,它被称为奈奎斯特间隔。 此定理告诉我们,若m(t)的频谱在某一频率fH以上为零,则 m(t)中的全部信息完全包含在其间隔不大于1/2fH秒的均匀抽样 序列里。 换句话说，在信号最高频率分量的每一个周期内起码应抽 样两次。或者说，抽样速率fS(每秒内的抽样点数）应不小于 2fH，若抽样速率fs 2fH ，则会产生失真，这种失真叫混叠失 真。 6.1 抽样定理 原理: 假设采用周期为 的冲激函数序列 ，按抽样定理描 述的抽样间隔对 赫兹内的模拟信号 进行抽样， 则已抽样信号 为 6.1 抽样定理 6.1 抽样定理 的频谱为： 将 通过截止频率为 的低通滤波器 ，便可得 到频谱 ，即 6.1 抽样定理 抽样过程的时间函数及对应频谱如图: 6.1 抽样定理 若 , 混叠失真。 恢复: 特点: 由无穷多 组成 带宽 用 可以恢复