模擬信號(hào)的數(shù)字化1

第四講模擬信號(hào)的數(shù)字化了解脈沖編碼調(diào)制（PCM）原理及抽樣、量化、編碼三個(gè)過(guò)程。了解均勻量化和非均勻量化了解增量調(diào)制了解時(shí)分復(fù)用課程目標(biāo)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的定義模擬信號(hào)指幅度的取值是連續(xù)的（幅值可由無(wú)限個(gè)數(shù)值表示）。時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)連續(xù)變化的圖像（電視、傳真）信號(hào)等；數(shù)字信號(hào)指幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在有限個(gè)數(shù)值之內(nèi)。紅色信號(hào)是模擬信號(hào)！黑色脈沖信號(hào)是數(shù)字信號(hào)！模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)-》數(shù)字信號(hào)的三個(gè)步驟：抽樣，抽樣頻率要大于信號(hào)帶寬的2倍；量化，量化比特?cái)?shù)越多，信號(hào)精度越高；編碼抽樣頻率越大越好嗎？還是越小越好？why？量化比特?cái)?shù)越多越好嗎？還是越少越好？why？一、抽樣和抽樣定理定義：將時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)變?yōu)闀r(shí)間上離散樣值的過(guò)程。(時(shí)間連續(xù) ->時(shí)間離散)§6.2.1低通信號(hào)抽樣定理t可以看作下面兩個(gè)信號(hào)的乘積tt1自然抽樣可以理解為：

一系列高度為1的窄脈沖與

原始信號(hào)的乘積的結(jié)果1二、量化定義：對(duì)幅度進(jìn)化離散化處理的過(guò)程稱為量化，實(shí)現(xiàn)量化的器件稱為量化器。分類：均勻量化非均勻量化(例：百分制和四級(jí)分制)1、均勻量化將縱軸均勻劃分成M個(gè)區(qū)間一般這個(gè)量化值取這個(gè)區(qū)間的中點(diǎn)落在某一區(qū)間內(nèi)的樣值統(tǒng)統(tǒng)量化成1個(gè)值這樣，本來(lái)縱坐標(biāo)的取值是無(wú)限多個(gè)的模擬信號(hào)就變成了多進(jìn)制數(shù)字信號(hào)13折線整體圖由于，正負(fù)軸完全成中心對(duì)稱，所以我們只討論這一段三、編碼（P58）1、概念及常用碼型定義：量化后的信號(hào)電平值轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼組的過(guò)程稱為編碼，其逆過(guò)程稱為解碼。常用碼型自然二進(jìn)制碼組NBC(natrualbinarycode)、折疊二進(jìn)制碼組FBC(foldedbinarycode)

PCM編碼使用的是折疊二進(jìn)制碼A率正輸入值編碼表這個(gè)很重要，要求掌握哦！3.5增量調(diào)制(M)一、定義：當(dāng)采樣頻率遠(yuǎn)大于奈奎斯特頻率時(shí)，僅使用一位編碼表示抽樣時(shí)刻波形的變化趨向。這種編碼方法稱為增量調(diào)制。優(yōu)點(diǎn)：與PCM相比M

的編解碼器簡(jiǎn)單，抗誤碼性能好，在彼特率較低時(shí)有較高的信噪比。應(yīng)用：軍事和工業(yè)部門(mén)的專用通信網(wǎng)和衛(wèi)星通信中得到了廣泛應(yīng)用。ΔM系統(tǒng)的接收原理ΔM系統(tǒng)的接收器是非常簡(jiǎn)單的,這正是ΔM系統(tǒng)目前還在廣泛使用的原因1-1111-1111-1-1積分器積分器的初始狀態(tài)為0t積分器輸出低通濾波器（LPF）恢復(fù)的原始信號(hào)m(t)m(t)二、增量調(diào)制原理：對(duì)于一個(gè)給定的模擬信號(hào)x(t)，在確定取樣間隔和階距后，可大致畫(huà)出x(t)和M

的波形，如下圖。4、ΔM系統(tǒng)的過(guò)載現(xiàn)象及避免方法（1）過(guò)載產(chǎn)生的原因由于ΔM系統(tǒng)一次采樣只能輸出1bit也就是說(shuō)1次只能調(diào)整1個(gè)臺(tái)階來(lái)跟蹤原始信號(hào)m(t)如果原始信號(hào)變化太快，則有可能跟蹤不上，從而