42.2带通模拟信号的抽样 带通信号的频带限制在利∫之间,即其频谱低端截止频率明 显大于零。 要求抽样频率:=2,2kB 2B(1+-) 式中, n B一信号带宽,n-小于/m/B的最大整数, 0<k<1。 ●由图可见, 当f1=0时,f=2B, 当很大时,f→>2B ●图中的曲线表示要求 的最小抽样频率/s, 3B 4B 5B 6B fL 但是这并不意味着用任何大于该值的频率抽样都能保证频谱 不混叠
6 4.2.2 带通模拟信号的抽样 ⚫ 带通信号的频带限制在fL和fH之间，即其频谱低端截止频率明 显大于零。 ⚫ 要求抽样频率fs ： 式中， B － 信号带宽， n － 小于fH/B的最大整数， 0 < k < 1。 ⚫ 由图可见， 当fL = 0时，fs ＝2B， 当fL很大时，fs→2B。 ⚫ 图中的曲线表示要求 的最小抽样频率fs， 但是这并不意味着用任何大于该值的频率抽样都能保证频谱 不混叠。 2 (1 ) 2 2 n k B n k B f s = B + = + 3B B 2B 4B 5B 6B f 0 L fs
42.3模拟脉冲调制 ●脉冲振幅调制PAM ●脉冲宽度调制PDM a) ●脉冲位置调制PPM (b) 几几几几 (d) (a)基带信号 (b)PAM信号 (c)PDM信号dPPM信号
7 4.2.3 模拟脉冲调制 ⚫ 脉冲振幅调制PAM ⚫ 脉冲宽度调制PDM ⚫ 脉冲位置调制PPM （a) 基带信号 (b) PAM信号 (c) PDM信号 (d) PPM信号 图4.2.6 模拟脉冲调制
43抽样信号的量化 信号的实际值 43.1量化原理 量化误差 信号的量化值 ●量化的目的: s(6D!}s(6T) 将抽样信号数字化。 °量化的方法: 设s(k)一抽样值, q 若用N位二进制码元表示 则只能表示M=2N个不同 的抽样值 >共有M个离散电平,它们称为量化电平 >用这M个量化电平表示连续抽样值的方法称为量化。 例:见图 S()=q1,当m1ss(k1)<m >图示为均匀量化
8 4.3 抽样信号的量化 4.3.1 量化原理 ⚫ 量化的目的： 将抽样信号数字化。 ⚫ 量化的方法： ➢ 设s(kT) － 抽样值， ➢ 若用N位二进制码元表示， 则只能表示M= 2N个不同 的抽样值。 ➢ 共有M个离散电平，它们称为量化电平。 ➢ 用这M个量化电平表示连续抽样值的方法称为量化。 ➢ 例：见图， ➢ 图示为均匀量化。 图4.3.1 抽样信号的量化 q i i mi s (k T) = q , 当m −1 s(k T)
432均匀量化 ●设:模拟抽样信号的取值范围:a~b 量化电平数=M 则均匀量化时的量化间隔为:A=(b-a)/M 量化区间的端点为:m=a+1∠v 若量化输出电平q取为量化间隔的中点,则有 m2.+m q 1,2…,M 2 ●量化噪声=量化输出电平和量化前信号的抽样值之差 ●信号功率与量化噪声之比(简称信号量噪比)
9 4.3.2 均匀量化 ⚫ 设：模拟抽样信号的取值范围：a～b 量化电平数＝ M 则均匀量化时的量化间隔为： 量化区间的端点为： ⚫ 若量化输出电平qi 取为量化间隔的中点，则有 ⚫ 量化噪声＝量化输出电平和量化前信号的抽样值之差 ⚫ 信号功率与量化噪声之比（简称信号量噪比） v = (b − a)/ M m a i v i = + i M m m q i i i , 1,2,..., 2 1 = + = −
求量化噪声功率的平均值Nn N,=E(5-,)]=(-s,)(s1=∑门(:=9)(3 i=1·m-1 式中,s为信号的抽样值,即s(kn) sn为量化信号值,即s(kn s)为信号抽样值s的概率密度 E表示求统计平均值 M为量化电平数 a+i△v △v q a+i△v 2 求信号s的平均功率 S=E(Sk)= sk f(sk)ds ●由上两式可以求出平均量化信噪比。 10
10 ⚫ 求量化噪声功率的平均值Nq ： 式中，sk为信号的抽样值，即s(kT) sq为量化信号值，即sq (kT) f(sk )为信号抽样值sk的概率密度 E表示求统计平均值 M为量化电平数 ⚫ 求信号sk的平均功率： ⚫ 由上两式可以求出平均量化信噪比。 = − = − = − = − b a M i m m q k q k q k k k i k k i i N E s s s s f s ds s q f s ds 1 2 2 2 1 [( ) ] ( ) ( ) ( ) ( ) m a i v i = + 2 v q a i v i = + − = = b a k k k dsk S E(s ) s f (s ) 2 2