通信原理-信源编码讲义课件.pptx

1、 模拟信号de抽样10.2 模拟信号数字化和时分多路复用的理论基础10.2.1 低通模拟信号的抽样定理n定理：n证明：设单位冲激序列：其周期T=抽样间隔Ts()TntTnt1(1)TnfnTTf()()()(ssTsnm ttm nnm tTtT()()()sTM fffM1()()nssfM ffnT 抽样过程可看作是 m(t)与 T(t)的相乘。因此，理想抽样信号为：其频谱为：1/Tsn=0 理想抽样过程的和：因此，抽样速率 必须满足：fsfH这就从 频域角度 证明了 低通抽样定理。此时，不能无失真重建原信号。混叠失真：n重建原信号：低通滤波器HL(f)内插公式()m tn抽样与恢复：10

2、.2.2 带通模拟信号的抽样定理n定理：ffHfL-fL-fH0BffHfL-fL-fHB-2B-3B-B2B3B|M(f)|Ms(f)|3fs2fH=6B(a)fH=nB fH=3B fs=2B 3fsfHfL-fL-fHB-2B-3B-B2B3Bf0Bf|M(f)|2fH=2(3+k)BfHfL-fL-fH(b)fH=nB+kB fH=3B+kB 2(3+k)B=3fs推广：推广：n=任意整数任意整数 2(n+k)B=nfsn fs 与 fL 关系 n=1n=2n=3n=4n=5n=6 模拟脉冲调制10.3 n PAM、PDM、PPM()()sm tm t s t()()()sMffS f

3、Mn 实际抽样 自然抽样的PAM()()()sTm ttm t1()()ssnsMfM fnfT对比：-理想抽样-自然抽样m(t)()sm t()()sm tm t s t 自然抽样过程的和：自然抽样与恢复：理想抽样：理想抽样：自然抽样自然抽样：理想冲激序列实际脉冲序列 s(t)恢复：均可用理想低通滤波器取出原信号。n 实际抽样 平顶抽样的PAM 特点：每个样值脉冲的顶部是平坦的。m(t)产生：抽样 保持1()()ssnsMfM fnfTn=0H1()()()snsMfM fnfTH f 恢复：修正+低通滤波HL1()=()1()()sH fM fMfTfMHf011()+()()()nsss

4、H fHfM fM fnTTf 模拟信号de量化10.4 量化幅度上离散化量化后的信号多电平数字信号抽样值分层电平10.4.1 量化原理量化电平量化间隔1-iiivm m 量化值 用 有限个 量化电平 表示 无限个 抽样值。qi=q1qMmi抽样值量化信号值抽样值量化值量化噪声bavM a,b设抽样信号的取值范围量化电平数M则量化间隔量化电平（中点）分层电平（端点）10.4.2 均匀量化 等间隔划分输入信号的取值域的均方值-量化噪声功率为：n 信号量噪比 S/Nq输入样值信号的概率密度量化器的性能指标之一mk=m(kTs)mq=mq(kTs)-qkqemm 量化噪声 信号mk 的平均功率：信号

5、量噪比信号功率与量化噪声功率之比：12122(1)1331121()d21()d22121224iiMmimiMa i VaiViMixqxaVxai VxaVMVaaV qq22q()()()daaE m mxNmf x x量化噪声功率222()1212aaxdxaVSMdB20lg 6NqSMNq2SNM解解：平均信号量噪比 2NMMav/2n 均匀量化的缺点应用：主要用于概率密度为均匀分布的信号，如遥测遥控信号、图像信号数字化接口中。原因：Nq与信号样值大小无关，仅与量化间隔 V 有关。n 解决方案：非均匀量化10.4.3 非均匀量化 量化间隔不相等的量化方法-压缩输出-扩张输入在接收端，需要采用一个与压缩特性相反的扩张器来恢复信号。入出压缩特性扩张特性n 压缩-扩张特性：均匀量化压缩特性n ITU的两种建议：非均匀量化x 归一化输入电压y 归一化输出电压.A 压缩律y11 A 律 13 折 线 A律和律和 律不易用律不易用 电子线路准确实现，电子线路准确实现，实用中分别采用实用中分别采用 13折线折线和和15折线折线。.压缩律 及其 15 折线 =0 时无压缩效果时无压缩效果非均匀量化 15 折 线K1=32 信号的量化性能比 A律 稍差。信号的量噪比是 A律 的 2 倍。