第18讲 模拟信号抽样、模拟脉冲调制_第1页
第18讲 模拟信号抽样、模拟脉冲调制_第2页
第18讲 模拟信号抽样、模拟脉冲调制_第3页
第18讲 模拟信号抽样、模拟脉冲调制_第4页
第18讲 模拟信号抽样、模拟脉冲调制_第5页
已阅读5页,还剩20页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

通信原理电子教案广东海洋大学信息学院2012年11月《通信原理》电子教案授课班级:通信1103班、通信1104班授课教师:广东海洋大学信息学院梁能第7章模拟信号的数字传输研究内容:

7.1引言7.2抽样定理7.3脉冲振幅调制(PAM)7.4模拟信号的量化7.5脉冲编码调制(PCM)7.6增量调制(△M)7.7PCM和∆M的性能比较7.8差分脉冲编码调制(DPCM)7.9时分复用和多路数字电话系统7.10语音和图像的压缩编码第7章模拟信号的数字传输7.1引言通信系统:模拟通信系统;数字通信系统。模拟信号的数字传输---模拟信号数字化后,用数字通信方式传输。系统框图:研究重点:模拟信号数字化(A/D)及反过程(D/A)。抽样→量化→编码模拟信号数字化的3步骤:抽样、量化和编码。抽样信号抽样信号量化信号t011011011100100100100编码信号 7.2抽样定理

--模拟信号数字化的理论基础。7.2.1低通型连续信号的抽样1.抽样定理

一频带限制在(0,fH)赫内的时间连续信号m(t),若以fs≥2fH速率对m(t)等间隔(Ts=1/fs≤1/2fH)抽样,则m(t)将被所得抽样函数ms(t)完全确定。2.原理

实现抽样和恢复的原理框图如图7-2所示。信道理想抽样理想LPF)(ˆtm)(tms)(tms)(th)(tm)(tTd图7-2抽样与恢复(a)m(t)(d)ms(t)(c)T(t)0-3T-2T-TT2T3T抽样脉冲:δT(t)--周期为Ts的冲激序列。--理想抽样。条件:Ts≤1/2fH,或fs≥2fH时,没必要传送m(t)本身,就可恢复m(t)。 fs=2fH--奈奎斯特频率;

Ts=1/2fH--奈奎斯特间隔。结合该图证明抽样定理:验证条件的必要性。信道理想抽样理想LPF)(ˆtm)(tms)(tms)(th)(tm)(tTd图7-2抽样与恢复(7.2.4)抽样:(1)Ms(ω)中包含无穷多个M(ω),仅需一个理想LPF即可恢复M

(ω):式中理想LPF:截止频率ωH

,增益为1。传输函数:(2)若fs≤2fH?,则产生重叠。注:ms(t)还属模拟信号,其可视作m(t)经脉冲调制所得。(7.2.6)恢复:频域恢复:时域恢复由式(7.2.6)根据时域卷积定理,得(7.2.7)可见(7.2.8a)(7.2.8b)式中:mn---m(t)的第n个抽样值。上式表明:

任何一个频带有限的信号m(t)可以展成以抽样函数为基本信号的无穷级数,级数中各分量的相应系数就是原信号在相应抽样时刻上的抽样值。这就是说,任何一个带限的连续信号完全可以用其抽样值来表示。(7.2.8a)式中:mn---m(t)的第n个抽样值。图7-4抽样定理全过程带限还属模拟信号Sa函数:形状对应HL矩形;幅度正比于mn包含无穷多个M(ω),仅需一个LPF即可恢复M(ω)。7.2.2带通型连续信号的抽样--软件无线电技术的理论基础带通型:信号m(t)频谱限于(fL,fH)

带宽B=fH-fL1.fH(fL当然)为B的整数倍时结论:最小抽样频率

fs≥2B即可,不必fs≥2fH。2.fH不为B的整数倍时

式中n是小于fH/B的最大整数。结论:最小抽样频率(7.2.11)(7.2.9)讨论:(1)当fH(亦即fL)为B的整数倍时,k=0,fs=2B;(2)随着n的增大,fs趋近于2B;(3)实际中广泛应用的窄带(带宽为B)高频信号,其抽样频率近似为2B--因这时n很大,不论fH是否为B的整数倍,fs也近似等于2B;(4)从统计的观点,对频带受限的广义平稳的随机信号进行抽样,也服从抽样定理。7.3脉冲调制(PAM)--脉冲幅度调制7.3.1引言--脉冲调制的概念调制:基带信号改变高频载波的某一参量。连续波调制:此前的正弦载波信号。

但正弦信号并非唯一的载波形式。脉冲调制:在时间上离散的脉冲串同样可以作为载波,这时的调制是用基带信号去改变脉冲的某些参数而达到的。分类:按基带信号改变脉冲参数(幅度、宽度、出现时间位置)的不同,脉冲调制分为: ●脉幅调制(PAM); ●脉宽调制(PWM); ●脉位调制(PPM)。x(t)0x(t)0x(t)0x(t)0(a)基带信号波形(b)PAM波形(c)PDM波形(d)PPM波形ttttPAM:脉冲载波幅度随基带信号变化的一种调制方式。特别:若脉冲载波是由冲激序列组成的,则前面所说的抽样定理,就是脉冲振幅的调制原理。但,实际上真正的冲激脉冲串并不能付之实现,而通常只能采用窄脉冲串来实现。故,研究窄脉冲作为载波的PAM方式,具有实际意义。7.3.2自然抽样的PAM方式----曲顶抽样特点:抽样信号ms(t)的顶部同于基带信号m(t)。亦称曲顶抽样。模型:脉冲载波s(t):由脉宽为τ、重复周期为Ts的矩形脉冲串组成,其中Ts=1/2fH(按抽样定理确定)。其中,g(t)是宽度为τ、高度为A的门函数,其频谱为而由于

频谱:已抽样信号:所以从而(7.3.1)经LPF可恢复M(ω)。频谱图:频谱图:7.3.3瞬时抽样的PAM方式--平顶抽样特点:每一抽样脉冲的幅度正比于瞬时抽样值,但形状都相同。亦称平顶抽样

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论