通信原理-第9章.ppt

通信原理第9章模拟信号的数字传输一、模拟信号的数字传输概述抽样信号抽样信号量化信号t011011011100100100100编码信号A/DD/A二、抽样定理-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(a)m(t)(e)ms(t)(c)T(t)0-3T-2T-TT2T3Tfs1/T2/T0-1/T-2/T(f)f-fHfH0fs|Ms(f)|-fHfHf|M(f)|二、抽样定理-低通模拟信号的抽样定理t从时域中看,当用抽样脉冲序列冲激截止频率为fH的理想低通滤波器时,滤波器的输出就是一系列冲激响应之和,如图所示。这些冲激响应之和就构成了原信号。恢复信号时二、抽样定理–带通模拟信号的抽样定理如图所示的带通信号的采样频率为其带宽的2倍而不是上限频率的2倍就可恢复原始信号特例二、抽样定理–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,如图所示。 即其频谱最低频率大于fL,最高频率小于fH,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; n-商(fH/B)的整数部分,n=1,2,…; k-商(fH/B)的小数部分,0<k<1。 按照上式画出的fs和fL关系曲线示于下图:fHf0fL-fL-fHB2B3B4B3BB2B4B5B6BfL0fs二、抽样定理–带通模拟信号的抽样定理由上图可见,当fL=0时,fs=2B,就是低通模拟信号的抽样情况;当fL很大时,fs趋近于2B。fL很大意味着这个信号是一个窄带信号。许多无线电信号,例如在无线电接收机的高频和中频系统中的信号,都是这种窄带信号。所以对于这种信号抽样,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。 图中的曲线表示要求的最小抽样频率fs,但是这并不意味着用任何大于该值的频率抽样都能保证频谱不混叠。三、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)。其中脉冲重复周期(抽样周期)一般由抽样定理决定,故只有其他3个参量可以受调制。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。三、模拟脉冲调制模拟脉冲调制波形(a)模拟基带信号 (b)PAM信号(c)PDM信号(d)PPM信号三、模拟脉冲调制-自然抽样PAM调制过程的波形和频谱图tAt(e)(c)0T2T3T-T-2T-3T(a)m(t)s(t)ms(t)fH-fHfM(f)(b)01/T0-1/Tfs|S(f)|(d)f(f)fs-fHf由上图看出,若s(t)的周期T(1/2fH),或其重复频率fs2fH,则采用一个截止频率为fH的低通滤波器仍可以分离出原模拟信号。