第七章模拟信号的数字传输 7.1引言 7.2抽样定理 7.3脉冲振幅调制 7.4模拟信号的量化 7.5脉冲编码调制 7.6增量调制
1 第七章 模拟信号的数字传输 7.1 引言 7.2 抽样定理 7.3 脉冲振幅调制 7.4 模拟信号的量化 7.5 脉冲编码调制 7.6 增量调制
7.1引言 模拟信号的数字传输,从通信中的调 制概念来看,可以认为是模拟信号调 制脉冲序列,载波是脉冲序列 PAM Pulse amplitude modulation Pdm Pulse duration modulation PPM Pulse position modulation o PCM Pulse code modulation
2 7.1 引言 • 模拟信号的数字传输,从通信中的调 制概念来看,可以认为是模拟信号调 制脉冲序列,载波是脉冲序列 • PAM Pulse Amplitude Modulation • PDM Pulse Duration Modulation • PPM Pulse Position Modulation • PCM Pulse Code Modulation
7.2抽样定理 一个频带限制在(0,fH)内,时间连续信号m (t),如果以不大于1/2千秒的间隔对它进行 等间隔抽样,则m(t)将被所得到的抽样值完 全确定 带通抽样定理 信号频谱范围fL~fH 抽样频率f应满足5=2B(1+k/n) B= n<fHB的最大整数 k=fH/B-n0≤k<1
3 7.2 抽样定理 • 一个频带限制在（0，fH）内，时间连续信号m （t），如果以不大于1/2fH秒的间隔对它进行 等间隔抽样，则m（t）将被所得到的抽样值完 全确定。 • 带通抽样定理 信号频谱范围fL ~ fH 抽样频率fS应满足 fS =2B（1+k/n） B= fH – fL n< fH/B的最大整数 k= fH/B – n 0≤ k <1
4 Bi n=团n=2 1 2 B B 2B 3B 4B f。=2B(1+k/n) 0→B fuB→→2B n=1 fLB→2Bf;2B→3B n 带通信号的抽样频率在2B至4B间变动
4 2B 4B S f L f B 2B 3B 4B n =1 n = 2 n = 3 n = 4 fS =2B（1+k/n） fL 0→B fH B→2B n=1 fL B→2B fH 2B→3B n=2 … 带通信号的抽样频率在2B至4B间变动
带通抽样定理在频域上的理解 以f。2B抽样,抽样后,各段频谱之间 不会发生混叠,采用带通滤波器,仍可 无失真地恢复原始信号
5 • 例 若fH = 3B 按低通抽样定理,则要求 fS≥6B 若fS=2B, 怎样? M () ( ) M −S ( ) M +S 带通抽样定理在频域上的理解 以 fs=2B抽样,抽样后,各段频谱之间 不会发生混叠,采用带通滤波器,仍可 无失真地恢复原始信号
若f;=nB+kB0<k<1即不再是B的整数倍 fs=2B,n=5,k≠0情形 MO) 5.1B 2 IB ∑M(O-mO) 3.1B-1.1B09B29B49B 若要使频谱无混叠,则必须使50=2O,6
6 若fH =nB+kB 0<k<1 即fH 不再是B的整数倍. fS =2B, n=5, k≠0 情形: M () 2 H − = 5 1 ( ) n s M n −5.1B 5.1B −3.1B −1.1B 0.9B 2.9B 4.9B 5 s 若要使频谱无混叠，则必须使 s H 5 = 2
推广到一般情况 nO=2(nB+kB)2丌 ●于是得 k =2B(1+)
7 推广到一般情况 •于是得 n s = 2(nB + kB)2 2 (1 ) n k f s = B +
7.3脉冲振幅调制(PAM) Pulse Amplitude Modulation 脉冲振幅调制,即脉冲载波的幅度随基带信号 变化的一种调制方式 ●已抽样信号的脉冲顶部随m(t)变化一曲顶 脉冲调幅(自然抽样) 平顶脉冲调幅
8 7.3 脉冲振幅调制（PAM） Pulse Amplitude Modulation • 脉冲振幅调制，即脉冲载波的幅度随基带信号 变化的一种调制方式。 • 已抽样信号的脉冲顶部随m（t）变化 — 曲顶 脉冲调幅（自然抽样） • 平顶脉冲调幅 M (t) H
M(O H() M(O × 脉冲形成电路 (t) 平顶抽样信号的产生 Mn()=M,()H() Mn()=H()∑M(o-2nOn) n=-0 1∑H()M(o-2nm) 1=-0
9 × 脉冲形成电路 m(t) (t) T () M s H() () MH 平顶抽样信号的产生 M () M ()H() H = s = − n=− H H M n H T M ( ) ( 2 ) 1 () = − n=− H M n H T ( ) ( 2 ) 1
平顶抽样的PAM频谱Mn()是由H(O)加权后 的周期性重复的M()组成 H()是m的函数,不是常数,所以采用低 通滤波器不能直接从Mn()中滤出所需基 带信号 M(O M,() 1/H(0) 低通 M( 平顶抽样时PAM信号的解调方框图 10
10 平顶抽样的PAM频谱 是由 加权后 的周期性重复的 组成。 是 的函数，不是常数，所以采用低 通滤波器不能直接从 中滤出所需基 带信号。 () MH H() M () 1/H(ω) 低通 H() () MH () MH () M s M () 平顶抽样时PAM信号的解调方框图