0703（公基-信号信息）-知识资料信号信息（二）-南昌李sir

2019年张工培训注册勘察设计公共基础精讲班课信号信息（二）主讲：南昌李sir

信号与信息技术1、考试大纲信号；信息；信号的分类；模拟信号与信息；模拟信号描述方法；模拟信号的频谱；模拟信号增强；模拟信号滤波；模拟信号变换；数字信号与信息；数字信号的逻辑编码与逻辑演算；数字信号的数值编码与数值运算。2、历年考点1）信号与信息的定义及区别，信号的分类及判别（2分）2）模拟信号描述、处理及变换（2分）3）数字信号的处理(2分）3、本节要求理解信号与信息的关系；区分不同类型的信号；了解模拟信号的描述方法，掌握模拟信号的频谱特性；理解放大器对模拟信号的增强、滤波和变换作用以及由此带来的失真问题（非线性失真、频率失真）；对于数字信号可以描述数值信息、符号信息及逻辑信息，掌握它们的编码方式及其相应的运算。1.4.1数字信号的逻辑演算1.数字逻辑体系（1）符号1）变量：逻辑变量用大写英文字母表示。2）数值：逻辑编码采用”0”和”1”。分别称为逻辑“0”和逻辑“1”。这里“0”和“1”并不表示数量的大小，而是表示两种相互对立的逻辑状态。“0”表示“假”（F），“1”表示“真”（T）。3）运算符：“+”表示逻辑“或”，“X”表示逻辑“与”。逻辑求反运算用变量上方加一横杆表示。（2）逻辑函数逻辑函数是由逻辑变量符和运算符组成，表示变量间的逻辑关系。2.运算法则1）

常量与变量的关系0律1律同一律反律(还原律)互补律2）

逻辑代数的基本运算法则结合律分配律交换率吸收律A+AB=AA(A+B)=A反演律化简3.应用逻辑代数运算法则化简（1）并项法化简（2）加项法真题09-92、某逻辑问题的真值表如下表所示，由此可以得到，该逻辑问题的输入输出之间的关系为：【B】A）B）C)D）解析：根据真值表所列的逻辑关系可以写出表达式：

。或直接数据代入进行验算。CABF1001101011001111

真题11-92.逻辑函数

的化简结果是：（

）。A）B）C)D)解析：根据逻辑运算法则进行化简，

真题10-92.由图示数字逻辑信号的波形可知，三者的函数关系是：（

）（A）

（B）（C）

（D）解析：根据给定波形A、B，可写出输入与输出的真值表。或直接带入验证。答案选C。

真题13-90.对逻辑表达式

的化简结果是：（

）。（A）

（B）

（C）

（D）解析：F=化简中用到吸收率公式。答案选B。

真题13-91.已知数字信号X和数字信号Y的波形如图所示：则数字信号

的波形为：（

）。解析：根据反演率公式，

答案选D。或代数验算。

1.4.2数字信号的数值运算1）加法，乘法，除法2）减法二进制中采用补码的形式表示负数。将减法运算转化为被减数代码和减数补码之间的加法运算。一个二进制数的补码等于这个数的反码加1.如数1010的反码是0101，补码：0101+1=0110.1111-1010=1111+（-1010）=1111+0110=（1）0101注：等式结果括号内的进位舍去后，就是等式要求的差值。为了区分正数和负数，把二进制代码的最高位作为符号位，以0表示正数，1表示负数。这样，一组4bit代码所能表示的正数（原码）和负数（补码）如下图所示带符号位的二进制数表示：正数（原码）负数（补码）十进制数二进制数十进制数二进制数

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

00000例题数4的4bit补码是（），-4用补码表示是（）解析：数4的二进制代码是0100，其反码是1011，补码为1011+1=1100.二进制中采用补码的形式表示负数。数4的二进制代码是0100，其反码是1011，补码为1011+1=1100.怎么记得住啊……1.4.3数字信号的符号信息处理BCD码：或称二转十进制代码，将二进制编码转换为十进制编码。8421码是BCD代码中最常用的一种。在这种编码方式中每一位二值代码的1都是代表一个固定数值，把每一位的1代表的十进制数加起来，得到的结果就是它所代表的十进制数码。由于代码中从左到右每一位的1分别表示8，4，2，1，所以把这种代码叫做8421代码。每一位的1代表的十进制数称为这一位的权。十六进制数二进制数十进制数Q3Q2Q1Q00H1H2H3H4H5H6H7H8H

000000010010001101000101011001111000012345678十六进制数二进制数十进制数Q3Q2Q1Q0

9HAHBHCHDHEHFH

10011010101111001101111011119101112131415

16

0000

0数字信号的数值编码(8421码):例题1、十进制数字32的用二进制数表示为：（）。（A）00110010（B）00100000（C）100000（D）00100011解析：除R取余法。C例题2、十进制数字32的BCD码为：（）。（A）00110010（B）00100000（C）100000（D）00100011解析：BCD码是用4bit二进制代码表示十进制数的1个位。答案选A。易错点：BCD概念没把握，造成选用方法不对。例题12-91.十进制数78的BCD码是：（

）。（A）01101000（B）01111000（C）11100001（D）01101001解析：在数字系统中采用所谓的BCD码（二-十进制）将二进制编码转换成十进制编码。BCD码采用4bit单元组，但它只用来表示0…9等十个数字。BCD码4bit单元组数和十进制数的位数是相同的。

和

的组成，即

。答案选B。考纲考点：数字信号的数值编码和数值运算真题13-92.十进制数字32的BCD码为：（A）。（A）00110010（B）00100000（C）100000（D）00100011解析：BCD码是用4bit二进制代码表示十进制数的1个位，所以BCD码是

和

的组合，即

。答案选A。考纲考点：数字信号的符号信息处理10-88.七段显示器的各段符号如图所示，那么，字母“E”的共阴极七段显示器的显示码abcdefg应该是：（）。（A）1001111（B）0110000（C）10110111（D）10001001解析：七段显示器由七段按8字排列的可发光的线段组成。每一段由数字信号的一个位的电压驱动，当该位的电压为5V时，对应的线段发光；当位的电压为0V时，对应的线段不发光。字母“E”对应的输入端a、d、ef、g亮为高电平“1”，其余端b、c不亮为“0”。答案选A。1.6模拟信号与数字信号的相互转换1、A/D转换器工作流程A/D转换器的主要工作流程包含采样、量化、计数编码等几个主要环节1）采样保持环节是以采样脉冲读取测量瞬间的电压值，并保持这个数值一段时间以保证一个转换周期顺利完成。2）量化环节用一个标准的量化单位电压与被测电压进行逐次比较，并以脉冲来表示比较的次数，所以它输出的是一个脉冲序列。3）计数和编码环节完成脉冲计数并输出二进制数代码信号。2、现代数字信息系统组成模拟信号通过采样和模拟/数字（A/D）转换完成数字编码，数字编码信号通过处理、存储、传输后，再由数字/模拟（D/A）转换为模拟信号的形式输出。真题12-90.设下列的工作流程中，符合A/D转换工作流程的是：（

）。（A）量化

（B）量化、计数编码、采样保持（C）采样保持、计数编码、量化D）采样保持、量化、计数编码解析：A/D转换器的主要工作流程包含采样、量化、计数编码等几个主要。采样保持环节是以采样脉冲读取测量瞬间的电压值，并保持这个数值一段时间以保证一个转换周期顺利完成。量化环节用一个标准的量化单位电压与被测电压进行逐次比较，并以脉冲来表示比较的次数，所以它输出的是一个脉冲序列。计数和编码环节完成脉冲计数并输出二进制数代码信号。答案选D。1.6.1信号的采样与采样处理

SuC+–ui+–uo+–++

–

模拟开关模拟输入信号

1.采样保持电路：采样存储电容采样脉冲电压跟随器2.工作原理1.采样保持电路：采样阶段：

uG为高电平，S闭合(场效应管导通)，

ui对存储电容C充电，uo=uC

=ui

。保持阶段：

uG为0，

S断开(场效应管截止)，输出保持该阶段开始瞬间的值不变。采样脉冲uitouGto采样定理：只要采样频率保持在被采样信号带宽的2倍以上，就可以保证采样处理不会丢失原来的信息。

SuC+–ui+–uo+–++

–

通常采样之前要对模拟信号预处理，包括滤波放大等；采样后进行滤波处理。

图a为采样原理，图b为模拟信号，图c为采样信号。

例题：为保证模拟信号经过采样而不丢失信息，采样频率必须不低于信号带宽（模拟信号中最高谐波频率）的（）A4倍B8倍C10倍D2倍解析：根据采样定理，为2倍。真题12-89.实现A/D转换的核心环节是：（）。（A）信号发送和接收（B）信息调制和解调（C）信号放大和滤波（D）信号采样、量化和编码解析：模拟信号先经过采样处理转换为离散信号，再将每个瞬间的数值与基准的单位电压进行比较取得该数值的量化值，然后对这个量化值数字编码，最终完成模拟信号到数字信号的转换。答案选D。1.6.2模拟/数字转换阶梯信号发生器是一个D/A转换