數(shù)字調(diào)度通信基本原理模擬信號(hào)數(shù)字化03課件

《數(shù)字調(diào)度通信基本原理—模擬信號(hào)數(shù)字化》

模擬信號(hào)數(shù)字化模擬信號(hào)的數(shù)字化，常用的方法是采用脈沖編碼調(diào)制（PulseCodeModulation，簡(jiǎn)寫(xiě)為PCM）的方法，將模擬信號(hào)變?yōu)镻CM信號(hào)，必須經(jīng)過(guò)抽樣、量化、編碼三個(gè)步驟

模擬信號(hào)數(shù)字化抽樣——把時(shí)間、幅度連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)間離散、幅度連續(xù)的信號(hào)，即時(shí)間離散化；

量化——把幅度連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為幅度離散信號(hào)，即幅度離散化；

編碼——按照一定的規(guī)律。把時(shí)間、幅度離散信號(hào)用一一對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制或多進(jìn)制代碼表示。抽樣抽樣——把時(shí)間、幅度連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)間離散、幅度連續(xù)的信號(hào)，即時(shí)間離散化；

tm(t)Tt

T(t)tms(t)奈奎斯特抽樣定理

如果一個(gè)連續(xù)信號(hào)f(t)的頻譜中最高頻率不超過(guò)fm，當(dāng)抽樣頻率fs≥2fm時(shí)，抽樣后信號(hào)就包含原信號(hào)的全部信息。抽樣后的信號(hào)就能恢復(fù)原始信號(hào)。

在幅度軸上對(duì)抽樣后的脈沖進(jìn)行離散化。即把抽樣后的信號(hào)電乎歸并到有限個(gè)電平等級(jí)上去，稱為量化。一般用一個(gè)二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示量化等級(jí)數(shù)。量化比特?cái)?shù)是指要區(qū)分所有量化等級(jí)所需幾位二進(jìn)制數(shù)。量化Q(x)

量化器m(kTs)模擬入量化值mq(kTs)非均勻量化A律均勻量化

編碼

把抽樣、量化后的離散樣值轉(zhuǎn)換成數(shù)字符號(hào)的過(guò)程稱為編碼，用N比特(位)二進(jìn)制碼來(lái)表示已經(jīng)量化了的樣值，每一組二進(jìn)制對(duì)應(yīng)一個(gè)量化值，稱為二進(jìn)制編碼。

1、極性碼Ao

樣值脈沖有正、負(fù)之分，當(dāng)Ao=“1”時(shí)，代表樣值正脈沖；Ao=“0”時(shí)，代表樣值為負(fù)脈沖。

2、段落碼A1A2A3

A律13折線單方向分為8段，非均勻分段，從小信號(hào)的第1段開(kāi)始到大信號(hào)的第8段為止，各段的長(zhǎng)度不一樣、段落起始電平（Δ）、量化值范圍也不一樣段落碼A1A2A3000001010011100101110111段落序號(hào)12345678段落長(zhǎng)度（Δ）161632641282565121024段落起始電平（Δ）01632641282565121024量化值范圍（Δ）0|1616|3232|6464|128128|256256|512512|10241024|2048

3、段內(nèi)電平碼A4A5A6A7每個(gè)段落內(nèi)又均勻等分成24=16個(gè)量化級(jí)，由于非線性量化分段每一段落長(zhǎng)度不一樣，各段落間的級(jí)差也不一樣。序號(hào)量化級(jí)123456781000001632641282565121024200011173468136272544108830010218367214428857611524001131938761523046081216501004204080160320640128060101521428416833667213447011062244881763527041408801117234692184368736147291000824489619238476815361010019255010020040080016001110101026521042084168321664121011112754108216432864172813110012285611222444889617921411011329581162324649281856151110143060120240480960192016