通信原理第六章ppt課件-展示頁(yè)
2025-01-13 21:11本頁(yè)面
【正文】 則取各量化電平的概率為 1/Q。 衡量量化性能好壞最常用的指標(biāo)是 量化信噪比 ，它定義為 Sq/Nq， Sq代表量化信號(hào)功率； Nq代表量化噪聲功率。均勻量化時(shí)，量化誤差最大不會(huì)超過(guò) 177。這個(gè)量化誤差像噪聲一樣影響通信質(zhì)量，因此也稱為 量化噪聲 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 21 脈沖編碼調(diào)制 均勻量化及量化信噪比 等間隔設(shè)置量化電平的量化稱為 均勻量化 。 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 19 脈沖編碼調(diào)制 Q=4：量化電平數(shù) ?=1V： 量化間隔 Q?=4V：量化范圍 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 20 脈沖編碼調(diào)制 由圖 (1) 量化將取值連續(xù)的樣值序列變成取值離散 (只有有限幾種 )的樣值序列，所以量化將模擬信號(hào)變 (2) 量化后的信號(hào)是對(duì)取樣信號(hào)的近似。相鄰兩個(gè)量化電平之間的間隔稱為 量化臺(tái)階 (或稱為量化間隔 )。 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 17 脈沖編碼調(diào)制 例 ：已知 f/kHz M( f ) 0 2 2 fs=5 kHz f/kHz Ms(f ) 0 fs 7 2 3 fs=1 kHz f/kHz Ms(f ) 0 2 3 1 1 2 3 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 18 脈沖編碼調(diào)制 ?量 化 所謂 量化 ，就是用預(yù)先規(guī)定的有限個(gè)電平來(lái)表示取樣值 。 (2)取樣后的頻譜圖上有許多空隙沒(méi)有充分利用，也就是說(shuō)， fs沒(méi)有必要選得那樣高，只要取樣后的頻譜不出現(xiàn)重疊并能用濾波器取出原信號(hào)的頻譜即可 。 其中：設(shè)頻率范圍為 fL~fH，則 帶寬 B=fHfL 中心頻率 f0= (fL+fH)/2 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 13 脈沖編碼調(diào)制 帶通信號(hào)的低通取樣 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 14 脈沖編碼調(diào)制 由圖 (1)可以用低通信號(hào)取樣定理所規(guī)定的取樣頻率對(duì)帶通信號(hào)進(jìn)行取樣，所不同的是，恢復(fù)原帶通信號(hào) m(t)時(shí)要用帶通濾波器 (帶通濾波器的傳輸特性如圖 圖中虛線所示 )，而不是低通濾波器。因此，此低通濾波器也稱為 抗混疊濾波器 。 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 11 脈沖編碼調(diào)制 (3) 實(shí)際被取樣的信號(hào)波形往往是時(shí)間受限的信號(hào)，因而它們不是頻帶受限信號(hào)。為能較好地恢復(fù)信號(hào)，要求發(fā)端取樣器的取樣頻率 fs2fH（理論上 fs=2fH就可以了），否則會(huì)使信號(hào)失真。當(dāng)窄脈沖的寬度遠(yuǎn)小于其周期Ts時(shí)，可近似為周期沖激序列。否則取樣信號(hào)將出現(xiàn)頻譜混疊，不能從中恢復(fù)原始信號(hào)。 m(t) ?Ts(t) ms(t) Ts：取樣間隔； fs =1/Ts ：取樣頻率。 PCM信號(hào)經(jīng)數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸?shù)竭_(dá)接收端，接收端對(duì)它們進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆纸M，重建量化值，然后經(jīng)低通濾波器，便可得到重建信號(hào) m39。2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 1 第 6章 模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸 主要內(nèi)容 ?抽樣的基本概念及抽樣定理 ?量化、均勻和非均勻量化及量化噪聲分析 ?PCM編碼的方法及量化信噪比 ?頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用與數(shù)字復(fù)接技術(shù) 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 2 引 言 模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸系統(tǒng) 要想在數(shù)字通信系統(tǒng)上傳輸模擬信號(hào)，就必須將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，一般需經(jīng)三個(gè)步驟： ① 把模擬信號(hào)數(shù)字化，即模數(shù)轉(zhuǎn)換 (A/D)； ② 進(jìn)行數(shù)字方式傳輸； ③ 把數(shù)字信號(hào)還原為模擬信號(hào)，即數(shù)模轉(zhuǎn)換 (D/A)。 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 3 脈沖編碼調(diào)制 圖 PCM系統(tǒng)原理框圖 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 4 脈沖編碼調(diào)制 PCM包括取樣、量化和編碼三個(gè)步驟： 取樣 是把在時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào) m(t)轉(zhuǎn)換成一系列時(shí)間上離散的取樣值； 量化 是把幅度上連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成幅度上離散的量化信號(hào)； 編碼 是把時(shí)間離散且幅度離散的量化信號(hào)用若干位二進(jìn)制表示，由此得到的二進(jìn)制序列稱為 PCM信號(hào)。(t) 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 5 脈沖編碼調(diào)制 Ts 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 6 脈沖編碼調(diào)制 ?取樣（采樣、抽樣） m(t) ：模擬信號(hào) ?Ts(t)：取樣脈沖 ms(t) ： 取樣信號(hào) 取樣 ：將模擬信號(hào)與取樣脈沖信號(hào)相乘。 )()()( Tss ttmtm ??????????nT nffMTffMfM )(1 )(*)()(sss s?2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 7 脈沖編碼調(diào)制 圖 取樣過(guò)程的時(shí)間函數(shù)和對(duì)應(yīng)的頻譜圖 2022年 2月 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 8 脈沖編
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1