模数转换和数模转换.pdf

数字信号处理基础 第2 章模数转换和数模转换 中国科学技术大学曾凡平 本章内容 现实中大多数信号都是模拟信号，而数字信号更适合计 算机处理。本章研究模拟信号转换为数字信号的步骤， 也将讨论如何把处理过的数字信号还原为模拟信号。本 章内容包括： 1. 介绍完整DSP系统的组成 2. 介绍模数转换中采样的重要组件 3. 定义信号的最小采样率 4. 讨论较慢采样的影响 5. 介绍较快采样的好处 6. 解释模数转换中量化的必要性 7. 计算量化引起的误差 8. 说明模数转换的步骤 9. 说明数模转换的步骤 第2章 模数和数模转换 2/66 2.1 简单的DSP系统 数字信号处理实质上是数字信号的变换。 可计数的信号(如一年内的雨天)可直接用 数字信号表示。 通过人们感官感觉到的所有信号都是模拟 信号，不论语音、音乐或图像。 这些模拟信号在进行处理之前，都必须转 换为数字信号。遗憾的是这种转换绝非理 想，而且数字信号并不能完全代表相应的 模拟信号。 第2章 模数和数模转换 3/66 2.1 简单的DSP系统(2) 一旦找到非常接近模拟信号的数字信号， 就可进行数字信号处理。 例如，可以滤除语音中的高频噪声、加重 音乐中的低频、突出图像中的边缘等。 由于数字信号不能在模拟的世界中存在， 所以处理过的数字信号在处理过程结束 时，还必须再转换成模拟信号。 第2章 模数和数模转换 4/66 2.1 简单的DSP系统(3) 简单的DSP系统如图所示（图2.1）它由五大组成部分构成： ① 抗混叠滤波器：滤除不满足采样定理的信号，通常是(模拟)低通 滤波器。 ② 模拟数字转换：模拟信号→数字信号 ③ 数字信号处理：对信号进行转换(变换) ④ 数模转换：数字信号→模拟信号 ⑤ 抗镜像滤波器：滤除信号中的附加频率(平滑信号) ，通常是(模 拟)低通滤波器。 数 数 字 字 模拟 代 代 模拟 信号 抗混叠 码 数字信 码 抗镜像 信号 模数转换