通信原理 第9章模拟信号的数字传输
1 通信原理 第9章模拟信号的数字传输
第章模拟信号的数字传输 。9.1引言 ■数字化3个步骤：抽样、量化和编码 模拟信号 抽样信号 t 抽样信号 量化信号 3 011 100 100 100 100 编码信号
2 第9章模拟信号的数字传输 ⚫ 9.1 引言 ◼ 数字化 3 个步骤：抽样、量化和编码 抽样信号 抽样信号 量化信号 t 011 100 100 011 011 100 100 编码信号
第9章模拟信号的数字传输 9.2模拟信号的抽样 ·9.2.1低通模拟信号的抽样定理 。抽样定理：设一个连续模拟信号m(t)中的最高频率< fH,则以间隔时间为T≤1/2f的周期性冲激脉冲对它 抽样时，m(t)将被这些抽样值所完全确定。 口抽样过程 m(t) m (t) m,(t) 低通滤 m(t) 波器 抽样 δr(t0 恢复 3
3 第9章模拟信号的数字传输 ⚫ 9.2 模拟信号的抽样 ◼ 9.2.1 低通模拟信号的抽样定理 抽样定理：设一个连续模拟信号m(t)中的最高频率 < fH，则以间隔时间为T 1/2fH的周期性冲激脉冲对它 抽样时，m(t)将被这些抽样值所完全确定。 抽样过程 低通滤 波器 m(t) mS (t) δ (t) T m (t) s m(t) 抽样 恢复
第9章模拟信号的数字传输 模拟信号 m(t) (a δt) -3T-2T-T T27 (c) m(t
4 第9章模拟信号的数字传输 (a) m(t) ms (t) (c) T (t) -3T -2T -T 0 T 2T 3T
第9章模拟信号的数字传输 (1)时域表达式：ms(t)=m(t)δ(t) (2)频谱(T=1f) M,(o)=[wo*Goj】 6.o 22s,(@-mo,) Ms(@)-TIM(@)*E6.(@-n@)l -72a-m,】 5
5 第9章模拟信号的数字传输 （1）时域表达式： mS (t)= m(t)δT (t) （2）频谱（T=1/f s） [ ( ) ( )] 2 1 ( ) MS = M T ( ) 2 ( ) S n T T n T = − =− [ ( ) ( )] 1 ( ) S n S M T n T M = − =− ( )] 1 S n M n T = − =−
第9章模拟信号的数字传输 MOOI JH ◆42) -2/7 -1/T 0 1/T 2/T IMOOI 6
6 第9章模拟信号的数字传输 f f s -2/T -1/T 0 1/T 2/T (f) f -fH 0 fH f s |Ms (f)| -fH fH f |M(f)|
第9章模拟信号的数字传输 恢复一理想低通 Stw)-M.()Hfo) H(o) 1,o≤0H 0,o>0a 0-0a0-2兰·交aoiu-0 =7立mwnm,四 @u(t-nT) 7
7 第9章模拟信号的数字传输 恢复— 理想低通 = H H H 0, 1, ( ) ( ) ( ) 1 sin ˆ( ) ( ) ( ) m nT t nT t t T m t h t m t H n H = S = − =− MS H H T M = () () 1 ( ) ˆ ( ) sin ( ) ( ) 1 t nT t nT m nT T H H n − − = =− t
第章模拟信号的数字传输 9.2.2带通模拟信号的抽样定理 设带通模拟信号的频带限制在∫和f之间。 信号带宽B=f·。可以证明，此带通模拟信号所需最 小抽样频率等于 ,=2B1+ 式中，B-信号带宽B； n-商(fH/B)的整数部分，n=1,2,. k-商(fH/B)的小数部分，0<k<1。 8
8 第9章模拟信号的数字传输 ◼ 9.2.2 带通模拟信号的抽样定理 设带通模拟信号的频带限制在fL和fH之间。 信号带宽B = fH －fL。可以证明，此带通模拟信号所需最 小抽样频率fs等于 式中，B － 信号带宽B ； n － 商(fH / B)的整数部分，n =1，2，.； k － 商(fH / B)的小数部分，0 < k < 1。 fH f 0 fL -fL -fH 2 (1 ) n k f s = B +
第9章模拟信号的数字传输 3 2B B 当0s<扇，有指s.遐时n,式变成了6= 0 B 2B 4B 2B(1+)。故当k从0变到1时，f从2B变到4B, 当f=B时，fH=2B,这时n=2。故当k=0时，上式变成了 f=2B,即f从4B跳回2B。依此类推，当f很大时，即窄带 信号，趋近于2B曲线。 结论：窄带信号无论是否为B的整数倍，在理论上，都可以 近似地将f取为略大于2B。 9
9 B 2B 3B 4B B 2B 3B 4B 5B 6B fL 0 fs 第9章模拟信号的数字传输 当0 fL < B时，有B fH < 2B。这时n = 1，而上式变成了fs = 2B(1 + k)。故当k从0变到1时，fs从2B变到4B， 当fL＝B时，fH＝2B，这时n = 2。故当k＝0时，上式变成了 fs = 2B，即fs从4B跳回2B。依此类推，当fL很大时，即窄带 信号，fs趋近于2B曲线。 结论：窄带信号无论fH 是否为B的整数倍，在理论上，都可以 近似地将fs 取为略大于2B
第9章模拟信号的数字传输 9.3模拟脉冲调制 ·模拟脉冲调制的种类 ◆周期性脉冲序列有4个参量：脉冲重复周期、脉冲振 幅、脉冲宽度和脉冲相位（位置)。 ◆3种脉冲调制： 口脉冲振幅调制(PAM) ▣脉冲宽度调制(PDM① a脉冲位置调制(PPM) ◆仍然是模拟调制，因为其代表信息的参量仍然是可 以连续变化的。 10
10 第9章模拟信号的数字传输 ⚫ 9.3 模拟脉冲调制 ◼ 模拟脉冲调制的种类 ◆ 周期性脉冲序列有4个参量：脉冲重复周期、脉冲振 幅、脉冲宽度和脉冲相位（位置）。 ◆ 3种脉冲调制： 脉冲振幅调制(PAM) 脉冲宽度调制(PDM) 脉冲位置调制(PPM) ◆ 仍然是模拟调制，因为其代表信息的参量仍然是可 以连续变化的