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1、第七章模拟信号的数字传输7.1引言7.2抽样定理7.3脉冲振幅调制7.4模拟信号的量化7.5脉冲编码调制7.6增量调制7.1引言模拟信号的数字传输,从通讯中的调制概念来看,可以以为是模拟信号调制脉冲序列,载波是脉冲序列PAMPulseAmplitudeModulationPDMPulseDurationModulationPPMPulsePositionModulationPCMPulseCodeModulation7.2抽样定理一个频带限制在0，fH内，时间延续信号mt，假设以不大于1/2fH秒的间隔对它进展等间隔抽样，那么mt将被所得到的抽样值完全确定。带通抽样定理信号频谱范围fLfH抽样
2、频率fS应满足fS=2B1+k/nB=fHfLnfH/B的最大整数k=fH/Bn0k1fS =2B1+k/nfL 0B fH B2B n=1fL B2B fH 2B3B n=2带通讯号的抽样频率在2B至4B间变动 例假设fH=3B按低通抽样定理,那么要求fS6B假设fS=2B,怎样?带通抽样定理在频域上的了解以 fs=2B抽样,抽样后,各段频谱之间不会发生混叠,采用带通滤波器,仍可无失真地恢复原始信号假设fH=nB+kB0k1时,是紧缩后量化级精度提高的倍数,也就是非均匀量化对均匀的信噪比改善程度当=100小信号x0QdB=26.7dB大信号x=1QdB=-13.3dB10203040-10-
3、20-30-40-50x(dB)S/N(dB)采用压扩提高了小信号的信噪比,从而相当于扩展了输入信号的动态范围有无压扩的比较曲线2A紧缩律7.5脉冲编码调制常用的二进制码有自然二进码和折叠二进码两种样值脉冲极性自然二进码折叠二进码量化级1111111115正1110111014100010008011100007负011000016000001110从话音信号的可懂度来说,34位非线性编码即可,78位通讯质量比较好.码位的安排:在逐次比较型编码中极性码段落码段内码C1C2C3C4C5C6C7C8非均匀量化168=128个量化级相当于均匀量化的11位161+1+2+4+8+16+32+64=20
4、48P209图7-21三个权值电流与样值进展三次比较,可以确定段落码C2C3C4为了进一步决议段内码,必需了解段落的起始电平和非均匀量化的量化台阶大段号12345678量化单位数11248163264起始电平01632641282565121024例：设输入信号抽样值为+1270个量化单位，采用逐次比较型编码将它按照13折线A律特性编码8位码。确定极性码C1抽样值为正，C1=1确定段落码C2C3C4IsIW1=128C2=1IsIW2=512C3=1IsIW3=1024C4=1确定段内码IW4=1024+8=1536ISC5=0IW5=1024+4=1280ISC6=0IW6=1024+2=1
5、152ISC7=1IW7=1152+=1216ISC8=1量化误差1270-1216=54个量化单位7位非线性码为1110011对应11位线性码为1216个量化单位对应的二进制码10011000000思索一模拟信号被抽样,量化编码为PCM信号,量化电平级数为128,且另加1bit作为码字的同步码.该PCM信号在滚降系数=1,带宽B=24KHz的信道中传输.试求:经过信道码元传输速率.模拟信号的最高频率是多少?解1.2.PCM系统的抗噪声抽样量化编码信道译码低通干扰输出信号量化噪声加性噪声系统输出端总信噪比定义为接纳端大信噪比即接纳端小信噪比即7.6增量调制M或DM原理M可视为PCM的特例，它只
6、用一位编码，表示抽样时辰波形的变化趋向M获得运用的主要缘由在比特率较低时，M量化信噪比高于PCMM的抗误码性能好M的编译码器比PCM简单相减器判决器+检测器积分器低通本地译码器脉冲源给定抽样时辰反之本地译码器信号应非常接近于前一时辰的抽样值这一位码反映了相邻二抽样值的近似差值，即增量。当信号频率过高，或者说信号斜率陡变时，会出现本地译码器信号跟不上信号变化的景象，称为“过载在给定量化间隔也称量阶的情况下，能跟踪最大斜率为M系统中的量化噪声在不过载的情况下，M的量化噪声为在-，+上均匀分布假定量化噪声功率谱在0，fs频带内均匀分布在收端经低通截止频率为fm输出的量化噪声为设输入信号为了不发生过载
7、临界的过载振幅在临界条件下，系统将有最大的信号功率输出用dB表示9dB/倍频程-6dB/倍频程PCM和M的性能比较无误码或误码率极低PCMM一样的信道带宽一样的信道传输速率fb对于MfS=fb对于PCMfb=2Nfm取fK=1000Hzfm=3000HzMMPCMN4例：设调制信号ft限带为5KHz，拟用图a所示周期为的三角形序列gt与之相乘，然后经过图b所示的中心频率为的理想带通滤波器，得到输出波形为：试根据此题条件确定常数A的值。Hf1g(t)1图a图b-10 -0.25 0.25 10 t(s)10KHz -f0 f0 f解：=0.25sT=10s=2/T=2105单个三角形脉冲当n=1时,可经过理想带通滤波器=0
