通信原理課程設(shè)計(jì)-基于matlab的模擬信號數(shù)字化系統(tǒng)的研究與仿真-wenkub
2023-01-28 19:28:24 本頁面
【正文】 在發(fā)送端將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，即進(jìn)行A/D變換，在接收端則要進(jìn)行D/A變換。模擬信號數(shù)字化由抽樣、量化、編碼三部分組成。Matlab有諸多優(yōu)點(diǎn)，編程簡單、操作容易、處理數(shù)據(jù)迅速等。 關(guān)鍵詞：Matlab、模擬信號數(shù)字化、仿真緒 論1837年，莫爾斯完成了電報(bào)系統(tǒng)，此系統(tǒng)于1844年在華盛頓和巴爾迪摩爾之間試運(yùn)營，這可認(rèn)為是電信或者遠(yuǎn)程通信，也就是數(shù)字通信的開始。但在當(dāng)代代價(jià)太大，無法實(shí)用化；在第二次世界大戰(zhàn)期間，美軍曾開發(fā)并使用24路PCM系統(tǒng)，取得優(yōu)良的保密效果。數(shù)字化的另一個(gè)動(dòng)向是計(jì)算機(jī)通信的發(fā)展。在廣播系統(tǒng)中，當(dāng)前還是以模擬方式為主，但數(shù)字化的趨向也已經(jīng)明顯，為了改進(jìn)質(zhì)量，數(shù)字聲頻廣播和數(shù)字電視廣播已經(jīng)提前到日程上來，21世紀(jì)已經(jīng)逐步取代模擬系統(tǒng)。由于與模擬傳輸相比，數(shù)字傳輸有著眾多優(yōu)點(diǎn)，因而此技術(shù)越來越受到重視。 A/D變化包括抽樣、量化、編碼三個(gè)步驟，如圖。抽樣包括兩種情況：低通型連續(xù)信號抽樣、帶通型連續(xù)信號抽樣。圖13抽樣過程中的信號波形與頻譜 以下為兩種情況下的頻譜分析結(jié)果。 帶通信號的抽樣定理 實(shí)際中遇到的許多信號時(shí)帶通型信號，模擬信號的頻道限制在fL～fH之間，fL為信號最低頻率，fH為最高頻率。下面兩種情況說明：（1） 若最高頻率fh為帶寬的整數(shù)倍，即fh=nB。如果發(fā)送端用魚線規(guī)定的有限個(gè)電平來表示抽樣值，且電平間隔比干擾噪聲大，則接受端將有可能準(zhǔn)確地估值所發(fā)送的抽樣。 如果用相等的量化間隔對抽樣得到的信號做量化，那么這種量化方法稱為均勻量化。圖16均勻量化特性與量化誤差曲線量化器的輸入與輸出關(guān)系可用量化特性來表示，語言編碼常采用上圖所示輸入輸出特性的均勻量化器，當(dāng)輸入m在量化區(qū)間mi1≤m≤mi變化時(shí)，量化電平qi是該區(qū)間的中點(diǎn)值。上述的量化誤差eq=mmq通常稱為絕對量化誤差，它在每一個(gè)量化間隔內(nèi)的最大值均為△/2。通常，把滿足信噪比要求的輸入信號取值范圍定義為動(dòng)態(tài)范圍。 圖18 13折線示意圖其具體分法如下：將區(qū)間【0,1】一分為二，其中點(diǎn)為1/2，取區(qū)間【0,1/2】作為第八段；將剩下的區(qū)間【0,1/2】再一分為二，其中點(diǎn)為1/4，取區(qū)間【1/4,1/2】作為第七段；將剩下的區(qū)間【0，1/4】再一分為二，其中點(diǎn)為1/8,取區(qū)間【1/8,1/4】作為第六段；將剩下的區(qū)間【0,1/8】再一分為二，其中點(diǎn)為1/16,取區(qū)間【1/16,1/8】作為第五段；將剩下的區(qū)間【0,1/16】再一分為二，其中點(diǎn)為1/32,取區(qū)間【1/32,1/16】作為第四段；將剩下的區(qū)間【0
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