通信原理(7)教学ppt课件

《通信原理(7)教学ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第7章模拟信号的数字传输第7章的主要内容有以下几个1.模拟信号数字化的方式;2.抽样定理及PAM信号;3.量化理论;4.编码;5.增量调制6.时分复用和多路数字电话系统。7.1引言前面学过通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统,还需要在数字通信系统中传输模拟消息,则在发送端的信息源中应包括一个模--数(A/D)转换装置,而在接收端的收信者中应包括一个数--模(D/A)转换装置。这一章着重分析模拟语言信号的数字传输。1.模—数（A/D）转换：一般有两种（1）脉冲编码调制，即PCM，简称脉码调制；（2）增量（ΔΜ）调制。2.采用脉码调制的模拟信号数字传输系统如图P187。模拟信息源抽样、量化编码数

2、字通信系统译码低通滤波模拟随机信号数字随机序列数字随机序列模拟随机信号模拟信息源抽样量化编码码型变换信道语言信号再生码型反变换解码低通滤波语言信号噪声A/DD/A这一章讨论，脉冲编码调制（PCM）、差分脉冲编码调制（DPCM）和增量调制（ΔM）的原理及性能。抽样定理可知，对连续信号（模拟信号）时间上进行抽样，速率达到一定。这些抽样值就能准确地确定原信号，抽样定理对模拟信号的数字传输奠定了理论基础。7.2抽样定理1.抽样定理它分为低通抽样定理和带通抽样定理，一个频带限制在（0，fH）Hz内的时间连续信号m(t),如果以秒的间隔对它进行等间隔抽样，则可m(t)将被所得到的抽样值完全确定。此定理称为

3、均匀抽样定理，均匀间隔秒上给定信号的抽样值来表征信号。这意味着，若m(t)的频谱在某一角频率ωH以上为零，则m(t)中的全部信息完全包含在其间隔不大于1/2fH秒的均匀抽样序列里。换句话说，在信号最高频率分量的每一个周期内起码应抽样两次。抽样模拟信号关键问题：抽样间隔Ts=?,解调后信号不失真?抽样（Sampling）：是将时间上连续信号变换成时间上离散的信号的过程。（2）假定信号m(t)，周期性冲激函数，则2.抽样定理的数学表示（1）模型如图相乘低通频谱为该式表明，已抽样信号的频谱是无穷多个间隔为相叠加而成。这就意味着中包含的全部信息。P189上有图解分析图7-3.模拟信号抽样脉冲抽样信号接

4、收端经过低通滤波器就可以完全恢复原始信号。在电话通信中，传输300~3400Hz的话音信号，抽样频率应大于6800Hz，通常以8000Hz的抽样频率对话音信号进行抽样。需要注意，若抽样间隔T变得大于1/2fH，则的卷积在相邻的周期内存在重叠（亦称混叠），因此不能由恢复。可见是抽样的最大间隔，称为奈奎斯特间隔。考察最小所需速率(每秒2fH个抽样)对信号m(t)抽样,此时,3.如何从已抽样信号来恢复原基带信号使已抽样信号通过低通滤波器使得出信号此滤波器图7-2（b），截止频率为，增益为故其传输函数可以表示为：将通过截止频率为的低通滤波器便可得到频谱。显然，滤波器这种作用等于用一门函数。因此，由式（

5、7.2-5）得将时间卷积定理用于式（7.2-6）得而已抽样函数m(t)在时间域中可按式（7.2-8）由其抽样值构成,即将每个抽样值和一个抽样函数相乘后得到的所有波加起来便是。如图（7--3）（g）所示。需要指出，以上讨论是限于频带有限的信号，严格来说，频带有限的信号并不存在，但实用的意义上说，所有信号频谱密度函数在较高频率上都要减小，大部分能量由一定频率范围内的分量所携带。这种信号认为有限的。以上分析是低频之间，而信号限制在（信号的最低频率）与（信号的最低高频率）之间，带通型连续信号。4.带通型信号5.实际抽样方式前面的抽样脉冲是周期性冲激函数。这是一种理想的情况，称为理想抽样。实际中采用脉冲

6、宽度τ相对于抽样周期Ts窄得多的脉冲序列s(t)近似代替冲激序列,它的已抽样信号分为自然抽样和平顶抽样。（1）自然抽样：又称曲顶抽样，它的已抽样信号是脉冲顶部随m(t)变化的抽样。自然抽样可表示为：1.脉冲调制当n=0时，Ms(ω)=τM(ω)/Ts，因此也可以通过低通滤波器恢复m(t)。7.3脉冲振幅调制（PAM）(2)平顶抽样:又称瞬时抽样,它的已抽样信号顶部保持平坦,其值为抽样时的瞬时值。已抽样信号的频谱结构是M(ω)的加权Q(ω)=Sa(τnωH)，故无单独M(ω)成分，不能简单用低通滤波器恢复原m(t)信号。第3节中详细讨论.前面用连续的正弦波作为载波的，这不是唯脉宽调制(PDM)和

7、脉位调制(PPM)等。我们主要学习脉幅调制。因为它是脉冲编码调制的基础。唯一的。在时间上离散的脉冲串，作为载波。用基带信号改变脉冲参数（幅度、宽度、时间、位置）的不同，把脉冲调制又分为脉幅调制(PAM)P193有脉冲调制波形示意图。自然抽样和平顶抽样属于脉冲振幅调制。（1）理想抽样脉冲调制是用离散脉冲串做为载波的调制方式。脉冲幅度调制脉冲宽度调制脉冲位置调制所谓脉冲振幅调制，即是脉冲载波的幅度随基