通信原理-信源编码讲义课件

模拟信号de抽样§10.2抽样定理---模拟信号数字化和时分多路复用的理论基础模拟信号de抽样§10.2抽样定理---模拟信号数1§10.2.1低通模拟信号的抽样定理定理：§10.2.1低通模拟信号的抽样定理定理：2证明：设单位冲激序列：其周期T=

抽样间隔Ts抽样过程可看作是m(t)与δ

T(t)的相乘。因此

，理想抽样信号为：其频谱为：

1/Tsn=0证明：设单位冲激序列：其周期T=抽样间隔Ts抽样过程3

理想抽样过程的波形和频谱：理想抽样过程的波形和频谱：4

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：

5重建原信号

：低通滤波器HL(f)重建原信号：低通滤波器HL(f)6内插公式内插公式7抽样与恢复原理框图：抽样与恢复原理框图：8§10.2.2带通模拟信号的抽样定理定理：§10.2.2带通模拟信号的抽样定理定理：9ffHfL-fL-fH0BffHfL-fL-fHB-2B-3B-B2B3B|M(f)||Ms(f)|3fs2fH=6BfH=nBfH=3Bfs=2B

3fsfHfL-fL-fHB-2B-3B-B2B3Bf0Bf|M(f)|2fH=2(3+k)BfHfL-fL-fHfH=nB+kBfH=3B+kB2(3+k)B=3fs推广：

n=任意整数2(n+k)B=nfsffHfL-fL-fH0BffHfL-fL-fHB-2B-310

fs与fL

关系n=1n=2n=3n=4n=5n=6fs与fL关系n=1n=2n=3n=4n=5n=11模拟脉冲调制§10.3模拟脉冲调制§10.312PAM、PDM、PPMPAM、PDM、PPM13实际抽样𝟙——自然抽样的PAM对比：---理想抽样---自然抽样m(t)实际抽样𝟙——自然抽样的PAM对比：---理想抽样14

自然抽样过程的波形和频谱：自然抽样过程的波形和频谱：15

自然抽样与恢复原理框图：理想抽样：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。自然抽样与恢复原理框图：理想抽样：自然抽样：理想冲激序列16实际抽样𝟚

——

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：抽样保持实际抽样𝟚——平顶抽样的PAM特点：每个样值脉冲的17n=0

恢复：修正+低通滤波n=0恢复：修正+低通滤波18模拟信号de量化§10.4西安电子科技大学通信工程学院

量化——幅度上离散化量化后的信号——多电平数字信号模拟信号de量化§10.4西安电子科技大学通信工19抽样值分层电平§10.4.1量化原理量化电平量化间隔量化值

——

用有限个量化电平表示无限个

抽样值。qi=q1~qMmi抽样值量化信号值抽样值分层§10.4.1量化原理量化量化量化值——20抽样值量化值量化噪声[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抽样值量化值量化噪声[a,b]设抽样信号量化电平数M则量化间21的均方值---量化噪声功率为：

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)

量化噪声信号mk的平均功率：

信号量噪比——信号功率与量化噪声功率之比：

的均方值---量化噪声功率为：信号量噪比S/Nq输入样值22量化噪声功率解：平均信号量噪比

含义？量化噪声功率解：平均信号量噪比含义？23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。解决方案：非均匀量化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24§10.4.3非均匀量化——量化间隔不相等的量化方法压大补小y=f(x)

对数特性提高小信号的量噪比§10.4.3非均匀量化——量化间隔不相等的量化方法压25-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压缩-扩张特性：-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26均匀量化……压缩特性均匀……27通信原理-信源编码讲义课件28

ITU的两种建议：ITU的两种建议：29非均匀量化x－归一化输入电压y

－归一化输出电压1.A压缩律y11非均匀量化x－归一化输入电压1.A压缩律y1130通信原理-信源编码讲义课件31

2.

A律13折线2.32对称输入13折线压缩特性对称输入13折线压缩特性33

A律和

律不易用电子线路准确实现，实用中分别采用

13折线和15折线。3

.

压缩律及其

15

折线