第二节 模拟信号传输技术(二篇).ppt

第二节 模拟信号传输技术 主要内容： 一、模拟信号的基带传送 二、模拟信号调制方式（重点） 三、频分复用（FDM） 四、角度调制方式 模拟信号的传输方式： 1. 基带传送：以基带的形式（未经调制的低频原始信号）在通信线路上的传输方式。（耳机、麦克风） 2. 频带传输：经过调制后（如调幅、角度调制），以频带信号的形式在有线或无线信道中的传输。（电缆电话、调频广播、无线电话） 3. 模拟信号的数字传输：经过A/D转换后，以数字信号形式在数字通信系统中传输。 脉冲编码调制（PulseCodeModulation），简称PCM。是数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生。 一、模拟信号的基带传送 1. 话音信号： 人耳朵所能感觉到的声波频率范围：大约在20Hz~20KHz。对300~4000Hz范围内话音比较敏感。 人讲话频率：几十Hz到几万Hz，主要能量集中在250~600Hz。 CCITT依据话音的能量分布和人耳的频率特性，认为只要保留话音信号中的300~3400Hz，就能够保证话音有足够的清晰度。电话通信话音信号限制在300~3400Hz。 一、模拟信号的基带传送 FM广播：考虑到听众对音质的要求频率范围取50Hz~15kHz。 音响：有源音箱的频率响应范围在80Hz-18kHz之间，高保真音响的频率范围则可以达到15Hz-100kHz之间。 耳机：耳机的范围一般是 5或8Hz～30kHz 一、模拟信号的基带传送 2. 分贝 国际上选定I0=10-12W/m2作为声强的参考标准，声强I与标准声强I0之比的对数称作声强I的声强级，以分贝（dB)作为单位，声强级的表示式为L=10lg(I/I0)(dB)。这样，最轻音10-12W/m2的声强级就是10lg(10-12/10-12)=0，用dB为单位，最轻音就是0。 例如声音强度大到10倍时，听起来才响了一级(10dB)，强度大到100倍时听起来才响了两级(20dB)。（响度不讲倍数，感官的一个概念） 一、模拟信号的基带传送 a)???? 两个声源相同、大小相同的声音相加，声音提高3分贝（如40分贝+40分贝=43分贝） b)???? 10倍的声音使音量提高10分贝（如50分贝X10=60） c)???? 如果两种声音声源不同，大小相差10分贝以上，则总音量与大音量相同。（如50分贝+60分贝=60分贝） 计算方法，先将分贝数换算成声强，声强可以进行代数叠加，叠加后的数据再转换成分贝。 一、模拟信号的基带传送 130分贝 喷射机起飞声音 110分贝 螺旋浆飞机起飞声音 105分贝 永久损听觉 100分贝 气压钻机声音 90分贝 嘈杂酒吧环境声音 85分贝及以下 不会破坏耳蜗内的毛细胞 80分贝 嘈杂的办公室 75分贝 人体耳朵舒适度上限 70分贝 街道环境声音 50分贝 正常交谈声音 20分贝 窃窃私语 二、模拟信号调制方式 为什么要调制？ 信道传送信号的频率与基带信号频率不同。 例：调频广播频率范围88~108MHz。话音信号50Hz~15KHz。需要将基带信号的频率搬移适合于信道传输的频率范围，而在接收后再搬回来。 对正弦波的调制可以使基带信号的频率范围得到搬移。 二、模拟信号调制方式 模拟通信系统框图 二、模拟信号调制方式 调制：使得正弦波的某个参数随调制波变化的过程。（可调参数：幅度、频率和相位角） 解调：在通信系统的接收端，讲已调波恢复成基带信号。 载波：用于调制的正弦波，载波的频率要比信号波大的多。 信号波：原始的基带信号。 已调波：调制后的信号波。 2.1 调幅（amplitude modulation--AM） 标准调幅波的产生过程 2.1 调幅（amplitude modulation--AM） 2.1 调幅（amplitude modulation--AM） 2.1 调幅（amplitude modulation--AM） 2.2 减轻传送功率的方式 1、抑制大功率载波 的双边带（DSB-SC） 2、只传送一边边带的单边带传送（SSB） 2.2 减轻传送功率的方式 3、残留波带调幅（VSB） 如果信号既有直流成分，又在附近还有低频成分，双边带的一边将及其陡峭，所以必须保留另外一边波带的一部分。 2.2 减轻传送功率的方式 4、正交调幅：相位相差π/2的两个载波和两个不同信号分别调幅后进行合成而传送的方式。 四、相位角调制（PM）和频率调制（FM） 频率调制的方法：直接法与间接法 直接法：LC振荡电路 间接法：预先把信号波进行积分再进行相位调制。 三、频分复用（FDM） 频分复用 (FDM) 频分复用按频谱划分信道，多路基带信号被调