采样与量化

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1、第二章 采样与量化采样 量化 A/D与D/A 转换内容提要：2.1 采样（Sampling 抽样）采样导致信号损失能否从样点中找回损失？ 恢复原信号？两点采样即可代表直线三点采样即可代表圆n+1n+1个点可以无失真恢复个点可以无失真恢复n n次多项式的曲线次多项式的曲线如果加以限制， 可以用有限、离散的点代表全部信号。对信号的什么加以限制，可 以无失真的采样？自然界信号的特点：具有振动性与波动性 如：音乐、语音、光等。音乐会：音量；前排后排；音调、乐器、音色正弦波的三要素：振幅、相位、频率大提琴小提琴大提琴 100Hz250Hz 小提琴 200Hz400Hz 人耳听到的声音：20Hz20kHz

2、20kHz以上超声20Hz以下次声用什么对连续信号加以限制较好呢？频率范围是信号重要特征 采样 ？ TS：采样周期sampling period fS：采样频率sampling frequency 采样，量化，编码实际信号一般都是带宽受限信号音乐：20Hz22kHz，CD采样频率44.1KHz；电话声音：300Hz-3400Hz， 电话采样频率为8KHz；特例： 白噪声， 带宽无限随机信号，整体性能采样定理 (sampling theorem)：带宽为 W Hz 的信号，至少要以每秒2W次的采样频率进行采样，才可能由采样值恢复原来的信号。此最小采样频率称为 奈奎斯特采样率(Nyquist sa

3、mpling rate)。奈奎斯特频率(Nyquist frequency)指的 是系统采样速率的一半。t频谱t t原始信号采样信号采样的时域表达：xa (t)p(t)xp(t)xn理想采样在频域的表示：周期性延拓采样信号的恢复 （抗镜像滤波低通滤波）简单的DSP系统抗混叠 滤波器A/D 变换器数字信号 处理器D/A 变换器抗镜像 滤波器模拟xa(t)模拟ya(t)x(n)y(n)采样量化转换为模拟电平零阶保持ADCDACDSP带宽信号的频谱延拓声音1：采样频率22.05KHz，数字化16Bit，双声道录音。离散信号的信息与采样频率的关系（示例）声音1：采样频率1.38KHz，数字化16Bit，双声道录音。声音1：采样频率689Hz，数字化16Bit，双声道录音。 限制信号带宽，可以无失真恢复原 信号； 采样率必须是带宽的2倍；小结：