4-模拟信号数字化A.ppt

通信系统原理 郭宇春 郑宏云 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 通信系统原理 北京交通大学 电子信息工程学院 通信工程教研室 郭宇春 郑宏云 {ychguo,hyzheng}@bjtu.edu.cn * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * * * Chap 4 模拟信号编码传输 脉码调制PCM 预测编码——DPCM、ADPCM、DM 时分复用 信源编码 * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 4.1 PCM 概述 抽样——理想低通抽样定理 量化 均匀（线性）量化 非均匀量化 编码 PCM * * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 4.1.1 概述 模拟信号数字化是本章要解决的核心问题 为什么要进行模拟信号的数字化 怎样进行模拟信号的数字化 1. 抽样：时间上的离散化 2. 量化：幅值上的离散化 3. 编码：用二进制数字代码表达有限值域（量化区） * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 4.1.2 抽样 用等时间间隔的脉冲调幅信号代替原模拟信号 * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 4.1.2 低通抽样定理 (理想抽样) * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 低通均匀抽样定理 一个频带限制在(0, fm)的低通信号f(t)，如果以fs?2fm的抽样速率进行均匀抽样，则f(t)可以由抽样后的信号完全确定（可由抽样后的信号完全恢复原始信号） 最小抽样速率fs＝2fm称为奈奎斯特速率 最大抽样间隔Ts=1/(2fm)称为奈奎斯特间隔 * 恢复原信号 频域：fs ? 2fm，理想低通滤波器截止频率为fm 时域: 实用滤波器抽样频率fs必须比2fm 大一些 电话信号最高频率3400 Hz，抽样频率8000 Hz t * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 带通抽样 * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 带通抽样 * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 带通抽样 * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 带通抽样 * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 带通抽样 * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 带通抽样 * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 带通抽样 * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 带通抽样 * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 带通均匀抽样定理 带通信号f (t) 频率限制在fL与fH之间，带宽为BfL，如果抽样速率满足如下关系，那么f (t)可以由抽样后的信号完全确定 , 即 * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 例题 话音信号(fm=4kHz)，经载波频率为f0=1MHz的频率调制(调频指数?=3)后成为一个带通信号，求其抽样频率 * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 曲顶抽样 平顶抽样 曲顶抽样（自然抽样） * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * 曲顶抽样 平顶抽样 平顶抽样（瞬时抽样） * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 * (a) 模拟基带信号 (b) PAM信号 (c) PDM信号 (d) PPM信号 模拟脉冲调制 脉冲振幅调制(PAM) 脉冲宽度调制(PDM) 脉冲位置调制(PPM) * 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 通信系统原理 郭宇春 郑宏云 *