数字数据与模拟信号.ppt

* 即高频信号，指运载待传信号的信号。 数字数据与模拟信号 数字调制 把低频数字信号变换成适合于信道传输的处理过程。 数字解调 把信道中已调信号恢复成低频数字信号的处理过程。 调制解调 把低频信号变换成高频信号以便于数字信号的传输。 即对待传信号的频谱进行搬移和还原。 调制信号 即低频信号，指待传输的信号。 载波 在ASK方式下,0对应于无载波输出，1对应于有载波输出。 幅移键控(ASK, Amplitude-shift Keying) 数字数据与模拟信号 在FSK方式下， 载波的频率随数字信号改变，而载波的幅度保持恒定。 频移键控(FSK, Freqaency-Shift Keying) 数字数据与模拟信号 信号强度 频率(Hz) 一个方向上传输的信号频谱 1070 1270 相反方向上传输的信号频谱 2025 2225 例如 ：在语音级线路上使用FSK进行全双工操作。 在一个方向上，通过频率为300～1700Hz的信号并使用1170为中心频率，两边各有100Hz的shift表示1和0； 在另一个方向上，通过频率为1700～3000Hz的信号并使用2125为中心频率，两边各有100Hz的shift表示1和0。 数字数据与模拟信号 频移键控(FSK, Freqaency-Shift Keying) 相位相干PSK(Phase coherent PSK) 用载波的不同相位直接表示数字信息。 相移键控(PSK,Phase-shift keying) 在PSK方式下，载波信号的相位移动表示数据。 如：0 = “0” ? = “1” 如：0 = “0” ? = “1” 差分PSK(Differential PSK) 前后信号相位之间的移动表示数字信息。 数字数据与模拟信号 将模拟信号转换成数字信号的过程。 脉冲编码调制 增量调制 编码解码采用两种基本技术 编码解码器(CODEC，Coder-Decoder) 将模拟数据转换成数字形式，随后又从数字形式恢复成原始模拟数据的设备。 数字化 模拟数据与数字信号 数字数据用NRZ－L编码发送。 数字数据可用非NRZ－L模式编码成数字信号。 数字数据可用任一种调制技术转换成模拟信号。 digitizer Modulator 模拟数据 (语音) 数字数据 (NRZ-L) 模拟数据 (ASK) 数字化模拟数据 模拟数据与数字信号 数字化后的数据发送方式 采样定理 脉冲编码调制(PCM，Pulse Code Modulation) 如果在规定的时间间隔内，以高于两倍最高有效信号频率的速率对信号f(t)进行采样的话，那么这些采样值包含了原始信号的全部信息。利用低通滤波器可从这些采样中更新构造出函数f(t)。 滤 波 量 化 编 码 数字传输 解 码 采 样 模拟信号 输出信号 模拟数据与数字信号 相当于用脉冲S(t)对模拟信号f(t)进行脉冲调制。 模拟信号的采样 从时间上连续的信号中取出“样品”，使连续信号成为一串时间上离散的“样值”序列。 即采样后得出的一串在时间上离散的样值。 采样 样值序列(或样值信号) 采样过程 模拟数据与数字信号 脉冲编码调制(PCM，Pulse Code Modulation) Ts ? fs(t) f(t) 连续信号的采样和采样波形 fs(t) PAM脉冲 s(t) 采样脉冲 f(t) 原始信号 6.6 6.4 4.6 5.6 2.6 5.5 3.8 量化值与原样值的幅度差别。 量化 量化 把样值信号的瞬时幅度分成许多度量单位，一个度量单位称为一个量化级，用量化级的大小来表示瞬时样值。 量化误差e(t)＝(量化值)－(样值) 把样值信号的无限多个可能的取值，近似地用有限个数的数值来表示。 量化级 量化误差 模拟数据与数字信号 脉冲编码调制(PCM，Pulse Code Modulation) 7 6 5 6 3 6 4 样值信号量化及脉冲代码波形 fs’(t) PCM脉冲 fs’(t) ： 量化样值信号函数 PCM输出：100011110110111101110 100 011 110 110 111 101 110 fs(t) fs(t) f(t) 6.6 6.4 4.6 5.6 2.6 5.5 3.8 PAM脉冲 模拟数据与数字信号 脉冲编码调制(PCM，Pulse Code Modulation) 0 000 1 001 2 010 3 011 4