通信原理課程設(shè)計(jì)-基于matlab的模擬信號(hào)數(shù)字化系統(tǒng)的研究與仿真(編輯修改稿)
2025-02-09 19:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 B的最大整數(shù)，那么f（t）就可以完全由抽樣值確定。下面兩種情況說(shuō)明：（1） 若最高頻率fh為帶寬的整數(shù)倍，即fh=nB。此時(shí)fh/B=n是整數(shù)，m=n，所以臭氧速率fs=2fh/m=2B.（2） 若最高頻率fh不為帶寬的整數(shù)倍，即fh=nB+kB，0k1此時(shí)，fh/B=n+k,由定理知，m是一個(gè)不超過(guò)n+k的最大整數(shù)，顯然，m=n，所以能恢復(fù)出原信號(hào)f（t）的最小抽樣速率為： fs=2(fL+fH)/(2n+1)式中n是一個(gè)不超過(guò)fH/B的最大整數(shù)，0k1通常k取1. 量化 所謂量化，就是把經(jīng)過(guò)抽樣的得到的瞬時(shí)值將其幅度離散，即用一組規(guī)定的點(diǎn)評(píng)，把瞬時(shí)抽樣值用最接近的電平值來(lái)表示。模擬信號(hào)進(jìn)行平頂抽樣后，其抽樣值還是隨信號(hào)幅度連續(xù)變化的。當(dāng)這些連續(xù)變化的抽樣值通過(guò)噪聲信道傳輸是，接收端不能準(zhǔn)確地估值所發(fā)送的抽樣。如果發(fā)送端用魚(yú)線規(guī)定的有限個(gè)電平來(lái)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。因此，有可能消除隨機(jī)噪聲的影響。由于量化在連續(xù)抽樣值和量化值之間產(chǎn)生誤差，稱為量化誤差。模擬信號(hào)的量化可以采用兩種方式：均勻量化和非均勻量化。 如果用相等的量化間隔對(duì)抽樣得到的信號(hào)做量化，那么這種量化方法稱為均勻量化。工作原理：在均勻量化中，沒(méi)個(gè)量化區(qū)間的量化點(diǎn)評(píng)取在各區(qū)間的中點(diǎn)。 其量化間隔△i取決于輸入信號(hào)的變化范圍和量化電平數(shù)。若設(shè)輸入信號(hào)的最小值和最大值分別為a和b表示，量化電平數(shù)為M，則均勻量化時(shí)的量化間隔為△i=（ba）/M量化器輸出為x=xl。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(lái)表示，語(yǔ)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。而相應(yīng)的量化誤差eq=mmq與輸入信號(hào)幅度m之間的關(guān)系曲線如上圖所示。 過(guò)載區(qū)的誤差特性實(shí)現(xiàn)性增長(zhǎng)的，因而過(guò)載誤差比量化誤差大，對(duì)重建信號(hào)有很壞的影響。在設(shè)計(jì)量化器是，應(yīng)考慮輸入信號(hào)的幅度范圍，是信號(hào)幅度不進(jìn)入過(guò)載區(qū)，或者只能以極小的概率進(jìn)去過(guò)載區(qū)。上述的量化誤差eq=mmq通常稱為絕對(duì)量化誤差，它在每一個(gè)量化間隔內(nèi)的最大值均為△/2。均勻量化廣泛應(yīng)用于現(xiàn)行A/D變換接口，例如在計(jì)算機(jī)中，M為A/D變化的位數(shù)，常用的有8位、12位、16位等不同精度。 費(fèi)均勻量化的主要缺點(diǎn)是，無(wú)論抽樣值大小如何，量化噪聲的均方根都固定不變。因此，當(dāng)信號(hào)m（t）較小時(shí)，則信號(hào)量化噪聲比也就很小，這樣，對(duì)于弱信號(hào)時(shí)的量化噪聲比就難以達(dá)到給定的要求。通常，把滿足信噪比要求的輸入信號(hào)取值范圍定義為動(dòng)態(tài)范圍?？梢?jiàn)為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，實(shí)際中往往采用非均勻量化。 A律
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