通信原理-信源編碼講義課件

模擬信號(hào)de抽樣§10.2抽樣定理---模擬信號(hào)數(shù)字化和時(shí)分多路復(fù)用的理論基礎(chǔ)模擬信號(hào)de抽樣§10.2抽樣定理---模擬信號(hào)數(shù)1§10.2.1低通模擬信號(hào)的抽樣定理定理：§10.2.1低通模擬信號(hào)的抽樣定理定理：2證明：設(shè)單位沖激序列：其周期T=

抽樣間隔Ts抽樣過程可看作是m(t)與δ

T(t)的相乘。因此

，理想抽樣信號(hào)為：其頻譜為：

1/Tsn=0證明：設(shè)單位沖激序列：其周期T=抽樣間隔Ts抽樣過程3

理想抽樣過程的波形和頻譜：理想抽樣過程的波形和頻譜：4

因此，抽樣速率

必須滿足：

fsfH這就從頻域角度證明了低通抽樣定理。此時(shí)，不能無失真重建原信號(hào)。

混疊失真：

5重建原信號(hào)

：低通濾波器HL(f)重建原信號(hào)：低通濾波器HL(f)6內(nèi)插公式內(nèi)插公式7抽樣與恢復(fù)原理框圖：抽樣與恢復(fù)原理框圖：8§10.2.2帶通模擬信號(hào)的抽樣定理定理：§10.2.2帶通模擬信號(hào)的抽樣定理定理：9ffHfL-fL-fH0BffHfL-fL-fHB-2B-3B-B2B3B|M(f)||Ms(f)|3fs2fH=6BfH=nBfH=3Bfs=2B

3fsfHfL-fL-fHB-2B-3B-B2B3Bf0Bf|M(f)|2fH=2(3+k)BfHfL-fL-fHfH=nB+kBfH=3B+kB2(3+k)B=3fs推廣：

n=任意整數(shù)2(n+k)B=nfsffHfL-fL-fH0BffHfL-fL-fHB-2B-310

fs與fL

關(guān)系n=1n=2n=3n=4n=5n=6fs與fL關(guān)系n=1n=2n=3n=4n=5n=11模擬脈沖調(diào)制§10.3模擬脈沖調(diào)制§10.312PAM、PDM、PPMPAM、PDM、PPM13實(shí)際抽樣??——自然抽樣的PAM對(duì)比：---理想抽樣---自然抽樣m(t)實(shí)際抽樣??——自然抽樣的PAM對(duì)比：---理想抽樣14

自然抽樣過程的波形和頻譜：自然抽樣過程的波形和頻譜：15

自然抽樣與恢復(fù)原理框圖：理想抽樣：自然抽樣：理想沖激序列實(shí)際脈沖序列s(t)恢復(fù)：均可用理想低通濾波器取出原信號(hào)。自然抽樣與恢復(fù)原理框圖：理想抽樣：自然抽樣：理想沖激序列16實(shí)際抽樣??

——

平頂抽樣的PAM

特點(diǎn)：每個(gè)樣值脈沖的頂部是平坦的。m(t)

產(chǎn)生：抽樣保持實(shí)際抽樣??——平頂抽樣的PAM特點(diǎn)：每個(gè)樣值脈沖的17n=0

恢復(fù)：修正+低通濾波n=0恢復(fù)：修正+低通濾波18模擬信號(hào)de量化§10.4西安電子科技大學(xué)通信工程學(xué)院

量化——幅度上離散化量化后的信號(hào)——多電平數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)de量化§10.4西安電子科技大學(xué)通信工19抽樣值分層電平§10.4.1量化原理量化電平量化間隔量化值

——

用有限個(gè)量化電平表示無限個(gè)

抽樣值。qi=q1~qMmi抽樣值量化信號(hào)值抽樣值分層§10.4.1量化原理量化量化量化值——20抽樣值量化值量化噪聲[a,b]設(shè)抽樣信號(hào)的取值范圍量化電平數(shù)M則量化間隔量化電平（中點(diǎn)）分層電平（端點(diǎn)）§10.4.2均勻量化——等間隔劃分輸入信號(hào)的取值域抽樣值量化值量化噪聲[a,b]設(shè)抽樣信號(hào)量化電平數(shù)M則量化間21的均方值---量化噪聲功率為：

信號(hào)量噪比S/Nq輸入樣值信號(hào)的概率密度——量化器的性能指標(biāo)之一mk=

m(kTs)mq=

mq(kTs)

量化噪聲信號(hào)mk的平均功率：

信號(hào)量噪比——信號(hào)功率與量化噪聲功率之比：

的均方值---量化噪聲功率為：信號(hào)量噪比S/Nq輸入樣值22量化噪聲功率解：平均信號(hào)量噪比

含義？量化噪聲功率解：平均信號(hào)量噪比含義？23均勻量化的缺點(diǎn)應(yīng)用：主要用于概率密度為均勻分布的信號(hào)，如遙測(cè)遙控信號(hào)、圖像信號(hào)數(shù)字化接口中?！颍?/p>

Nq與信號(hào)樣值大小無關(guān)，僅與量化間隔V有關(guān)。解決方案：非均勻量化均勻量化的缺點(diǎn)應(yīng)用：主要用于概率密度為均勻分布的信號(hào)，如遙24§10.4.3非均勻量化——量化間隔不相等的量化方法壓大補(bǔ)小y=f(x)

對(duì)數(shù)特性提高小信號(hào)的量噪比§10.4.3非均勻量化——量化間隔不相等的量化方法壓25-壓縮輸出-擴(kuò)張輸入在接收端，需要采用一個(gè)與壓縮特性相反的擴(kuò)張器來恢復(fù)信號(hào)。入出壓縮特性擴(kuò)張?zhí)匦詨嚎s-擴(kuò)張?zhí)匦裕?壓縮輸出-擴(kuò)張輸入在接收端，需要采用一個(gè)與壓縮特性相反的擴(kuò)26均勻量化……壓縮特性均勻……27通信原理-信源編碼講義課件28

ITU的兩種建議：ITU的兩種建議：29非均勻量化x－歸一化輸入電壓y

－歸一化輸出電壓1.A壓縮律y11非均勻量化x－歸一化輸入電壓1.A壓縮律y1130通信原理-信源編碼講義課件31

2.

A律13折線2.32對(duì)稱輸入13折線壓縮特性對(duì)稱輸入13折線壓縮特性33

A律和

律不易用電子線路準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)，實(shí)用中分別采用

13折線和15折線。3

.

壓縮律及其

15

折線