0703（公基-信號(hào)信息）-知識(shí)資料信號(hào)信息（二）-南昌李sir

2019年張工培訓(xùn)注冊(cè)勘察設(shè)計(jì)公共基礎(chǔ)精講班課信號(hào)信息（二）主講：南昌李sir

信號(hào)與信息技術(shù)1、考試大綱信號(hào)；信息；信號(hào)的分類；模擬信號(hào)與信息；模擬信號(hào)描述方法；模擬信號(hào)的頻譜；模擬信號(hào)增強(qiáng)；模擬信號(hào)濾波；模擬信號(hào)變換；數(shù)字信號(hào)與信息；數(shù)字信號(hào)的邏輯編碼與邏輯演算；數(shù)字信號(hào)的數(shù)值編碼與數(shù)值運(yùn)算。2、歷年考點(diǎn)1）信號(hào)與信息的定義及區(qū)別，信號(hào)的分類及判別（2分）2）模擬信號(hào)描述、處理及變換（2分）3）數(shù)字信號(hào)的處理(2分）3、本節(jié)要求理解信號(hào)與信息的關(guān)系；區(qū)分不同類型的信號(hào)；了解模擬信號(hào)的描述方法，掌握模擬信號(hào)的頻譜特性；理解放大器對(duì)模擬信號(hào)的增強(qiáng)、濾波和變換作用以及由此帶來(lái)的失真問(wèn)題（非線性失真、頻率失真）；對(duì)于數(shù)字信號(hào)可以描述數(shù)值信息、符號(hào)信息及邏輯信息，掌握它們的編碼方式及其相應(yīng)的運(yùn)算。1.4.1數(shù)字信號(hào)的邏輯演算1.數(shù)字邏輯體系（1）符號(hào)1）變量：邏輯變量用大寫英文字母表示。2）數(shù)值：邏輯編碼采用”0”和”1”。分別稱為邏輯“0”和邏輯“1”。這里“0”和“1”并不表示數(shù)量的大小，而是表示兩種相互對(duì)立的邏輯狀態(tài)?！?”表示“假”（F），“1”表示“真”（T）。3）運(yùn)算符：“+”表示邏輯“或”，“X”表示邏輯“與”。邏輯求反運(yùn)算用變量上方加一橫桿表示。（2）邏輯函數(shù)邏輯函數(shù)是由邏輯變量符和運(yùn)算符組成，表示變量間的邏輯關(guān)系。2.運(yùn)算法則1）

常量與變量的關(guān)系0律1律同一律反律(還原律)互補(bǔ)律2）

邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算法則結(jié)合律分配律交換率吸收律A+AB=AA(A+B)=A反演律化簡(jiǎn)3.應(yīng)用邏輯代數(shù)運(yùn)算法則化簡(jiǎn)（1）并項(xiàng)法化簡(jiǎn)（2）加項(xiàng)法真題09-92、某邏輯問(wèn)題的真值表如下表所示，由此可以得到，該邏輯問(wèn)題的輸入輸出之間的關(guān)系為：【B】A）B）C)D）解析：根據(jù)真值表所列的邏輯關(guān)系可以寫出表達(dá)式：

?；蛑苯訑?shù)據(jù)代入進(jìn)行驗(yàn)算。CABF1001101011001111

真題11-92.邏輯函數(shù)

的化簡(jiǎn)結(jié)果是：（

）。A）B）C)D)解析：根據(jù)邏輯運(yùn)算法則進(jìn)行化簡(jiǎn)，

真題10-92.由圖示數(shù)字邏輯信號(hào)的波形可知，三者的函數(shù)關(guān)系是：（

）（A）

（B）（C）

（D）解析：根據(jù)給定波形A、B，可寫出輸入與輸出的真值表?；蛑苯訋腧?yàn)證。答案選C。

真題13-90.對(duì)邏輯表達(dá)式

的化簡(jiǎn)結(jié)果是：（

）。（A）

（B）

（C）

（D）解析：F=化簡(jiǎn)中用到吸收率公式。答案選B。

真題13-91.已知數(shù)字信號(hào)X和數(shù)字信號(hào)Y的波形如圖所示：則數(shù)字信號(hào)

的波形為：（

）。解析：根據(jù)反演率公式，

答案選D。或代數(shù)驗(yàn)算。

1.4.2數(shù)字信號(hào)的數(shù)值運(yùn)算1）加法，乘法，除法2）減法二進(jìn)制中采用補(bǔ)碼的形式表示負(fù)數(shù)。將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為被減數(shù)代碼和減數(shù)補(bǔ)碼之間的加法運(yùn)算。一個(gè)二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼等于這個(gè)數(shù)的反碼加1.如數(shù)1010的反碼是0101，補(bǔ)碼：0101+1=0110.1111-1010=1111+（-1010）=1111+0110=（1）0101注：等式結(jié)果括號(hào)內(nèi)的進(jìn)位舍去后，就是等式要求的差值。為了區(qū)分正數(shù)和負(fù)數(shù)，把二進(jìn)制代碼的最高位作為符號(hào)位，以0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)。這樣，一組4bit代碼所能表示的正數(shù)（原碼）和負(fù)數(shù)（補(bǔ)碼）如下圖所示帶符號(hào)位的二進(jìn)制數(shù)表示：正數(shù)（原碼）負(fù)數(shù)（補(bǔ)碼）十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)

-8100010001-7100120010-6101030011-5101140100-4110050101-3110160110-2111070111-11111

00000例題數(shù)4的4bit補(bǔ)碼是（），-4用補(bǔ)碼表示是（）解析：數(shù)4的二進(jìn)制代碼是0100，其反碼是1011，補(bǔ)碼為1011+1=1100.二進(jìn)制中采用補(bǔ)碼的形式表示負(fù)數(shù)。數(shù)4的二進(jìn)制代碼是0100，其反碼是1011，補(bǔ)碼為1011+1=1100.怎么記得住啊……1.4.3數(shù)字信號(hào)的符號(hào)信息處理BCD碼：或稱二轉(zhuǎn)十進(jìn)制代碼，將二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制編碼。8421碼是BCD代碼中最常用的一種。在這種編碼方式中每一位二值代碼的1都是代表一個(gè)固定數(shù)值，把每一位的1代表的十進(jìn)制數(shù)加起來(lái)，得到的結(jié)果就是它所代表的十進(jìn)制數(shù)碼。由于代碼中從左到右每一位的1分別表示8，4，2，1，所以把這種代碼叫做8421代碼。每一位的1代表的十進(jìn)制數(shù)稱為這一位的權(quán)。十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)Q3Q2Q1Q00H1H2H3H4H5H6H7H8H

000000010010001101000101011001111000012345678十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)Q3Q2Q1Q0

9HAHBHCHDHEHFH

10011010101111001101111011119101112131415

16

0000

0數(shù)字信號(hào)的數(shù)值編碼(8421碼):例題1、十進(jìn)制數(shù)字32的用二進(jìn)制數(shù)表示為：（）。（A）00110010（B）00100000（C）100000（D）00100011解析：除R取余法。C例題2、十進(jìn)制數(shù)字32的BCD碼為：（）。（A）00110010（B）00100000（C）100000（D）00100011解析：BCD碼是用4bit二進(jìn)制代碼表示十進(jìn)制數(shù)的1個(gè)位。答案選A。易錯(cuò)點(diǎn)：BCD概念沒(méi)把握，造成選用方法不對(duì)。例題12-91.十進(jìn)制數(shù)78的BCD碼是：（

）。（A）01101000（B）01111000（C）11100001（D）01101001解析：在數(shù)字系統(tǒng)中采用所謂的BCD碼（二-十進(jìn)制）將二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制編碼。BCD碼采用4bit單元組，但它只用來(lái)表示0…9等十個(gè)數(shù)字。BCD碼4bit單元組數(shù)和十進(jìn)制數(shù)的位數(shù)是相同的。

和

的組成，即

。答案選B?？季V考點(diǎn)：數(shù)字信號(hào)的數(shù)值編碼和數(shù)值運(yùn)算真題13-92.十進(jìn)制數(shù)字32的BCD碼為：（A）。（A）00110010（B）00100000（C）100000（D）00100011解析：BCD碼是用4bit二進(jìn)制代碼表示十進(jìn)制數(shù)的1個(gè)位，所以BCD碼是

和

的組合，即

。答案選A。考綱考點(diǎn)：數(shù)字信號(hào)的符號(hào)信息處理10-88.七段顯示器的各段符號(hào)如圖所示，那么，字母“E”的共陰極七段顯示器的顯示碼abcdefg應(yīng)該是：（）。（A）1001111（B）0110000（C）10110111（D）10001001解析：七段顯示器由七段按8字排列的可發(fā)光的線段組成。每一段由數(shù)字信號(hào)的一個(gè)位的電壓驅(qū)動(dòng)，當(dāng)該位的電壓為5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的線段發(fā)光；當(dāng)位的電壓為0V時(shí)，對(duì)應(yīng)的線段不發(fā)光。字母“E”對(duì)應(yīng)的輸入端a、d、ef、g亮為高電平“1”，其余端b、c不亮為“0”。答案選A。1.6模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換1、A/D轉(zhuǎn)換器工作流程A/D轉(zhuǎn)換器的主要工作流程包含采樣、量化、計(jì)數(shù)編碼等幾個(gè)主要環(huán)節(jié)1）采樣保持環(huán)節(jié)是以采樣脈沖讀取測(cè)量瞬間的電壓值，并保持這個(gè)數(shù)值一段時(shí)間以保證一個(gè)轉(zhuǎn)換周期順利完成。2）量化環(huán)節(jié)用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的量化單位電壓與被測(cè)電壓進(jìn)行逐次比較，并以脈沖來(lái)表示比較的次數(shù)，所以它輸出的是一個(gè)脈沖序列。3）計(jì)數(shù)和編碼環(huán)節(jié)完成脈沖計(jì)數(shù)并輸出二進(jìn)制數(shù)代碼信號(hào)。2、現(xiàn)代數(shù)字信息系統(tǒng)組成模擬信號(hào)通過(guò)采樣和模擬/數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換完成數(shù)字編碼，數(shù)字編碼信號(hào)通過(guò)處理、存儲(chǔ)、傳輸后，再由數(shù)字/模擬（D/A）轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的形式輸出。真題12-90.設(shè)下列的工作流程中，符合A/D轉(zhuǎn)換工作流程的是：（

）。（A）量化

（B）量化、計(jì)數(shù)編碼、采樣保持（C）采樣保持、計(jì)數(shù)編碼、量化D）采樣保持、量化、計(jì)數(shù)編碼解析：A/D轉(zhuǎn)換器的主要工作流程包含采樣、量化、計(jì)數(shù)編碼等幾個(gè)主要。采樣保持環(huán)節(jié)是以采樣脈沖讀取測(cè)量瞬間的電壓值，并保持這個(gè)數(shù)值一段時(shí)間以保證一個(gè)轉(zhuǎn)換周期順利完成。量化環(huán)節(jié)用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的量化單位電壓與被測(cè)電壓進(jìn)行逐次比較，并以脈沖來(lái)表示比較的次數(shù)，所以它輸出的是一個(gè)脈沖序列。計(jì)數(shù)和編碼環(huán)節(jié)完成脈沖計(jì)數(shù)并輸出二進(jìn)制數(shù)代碼信號(hào)。答案選D。1.6.1信號(hào)的采樣與采樣處理

SuC+–ui+–uo+–++

–

模擬開(kāi)關(guān)模擬輸入信號(hào)

1.采樣保持電路：采樣存儲(chǔ)電容采樣脈沖電壓跟隨器2.工作原理1.采樣保持電路：采樣階段：

uG為高電平，S閉合(場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通)，

ui對(duì)存儲(chǔ)電容C充電，uo=uC

=ui

。保持階段：

uG為0，

S斷開(kāi)(場(chǎng)效應(yīng)管截止)，輸出保持該階段開(kāi)始瞬間的值不變。采樣脈沖uitouGto采樣定理：只要采樣頻率保持在被采樣信號(hào)帶寬的2倍以上，就可以保證采樣處理不會(huì)丟失原來(lái)的信息。

SuC+–ui+–uo+–++

–

通常采樣之前要對(duì)模擬信號(hào)預(yù)處理，包括濾波放大等；采樣后進(jìn)行濾波處理。

圖a為采樣原理，圖b為模擬信號(hào)，圖c為采樣信號(hào)。

例題：為保證模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣而不丟失信息，采樣頻率必須不低于信號(hào)帶寬（模擬信號(hào)中最高諧波頻率）的（）A4倍B8倍C10倍D2倍解析：根據(jù)采樣定理，為2倍。真題12-89.實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的核心環(huán)節(jié)是：（）。（A）信號(hào)發(fā)送和接收（B）信息調(diào)制和解調(diào)（C）信號(hào)放大和濾波（D）信號(hào)采樣、量化和編碼解析：模擬信號(hào)先經(jīng)過(guò)采樣處理轉(zhuǎn)換為離散信號(hào)，再將每個(gè)瞬間的數(shù)值與基準(zhǔn)的單位電壓進(jìn)行比較取得該數(shù)值的量化值，然后對(duì)這個(gè)量化值數(shù)字編碼，最終完成模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。答案選D。1.6.2模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換階梯信號(hào)發(fā)生器是一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換