3-模拟信号数字化.ppt

复习,数字通信系统的性能指标：有效性，可靠性。PCM的三个过程。抽样定理的内容。,本次课教学内容,量化：采样点的幅度量化为规定的量化值编码：把幅度的量化值变为二进制比特。,脉幅调制（PAM）的工作原理：就是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种调制方式。,抽样之后的信号：采样点的时间间隔就是抽样信号的周期，但幅度是连续的，依然是模拟信号，量化的目的就是把幅度值离散化。,一、模拟信号的量化量化：用有限个电平来表示模拟信号抽样值被称为量化。对幅度分层量化。,量化值：这有限个电平值就是量化值。由此可以看出，量化就是用量化值表示抽样值。并且用最接近的量化值来表示。量化误差:量化后的信号和原来信号存在误差,这种误差被称为量化误差。,均匀量化：把原来信号的值域按等幅值分割的量化过程被称为均匀量化。,量化过程：将消息信号样值的变化范围划分成若干“层”（量化电平），每个样值都采用四舍五入或者舍去的方法归并到某一最接近的数值上去。,几个概念：量化范围：信号采样值的变化范围，一般用信号幅度的最大值与最小值的差值来定义。量化值：模拟信号采样值量化后的数值，为有限个离散电平值。量化级：量化值（“层”）的个数，可用M来表示。量化间隔(量化阶距)：两个相邻量化电平之差，例如用表示。,例：信号落在07V范围内，若取量化电平间隔为1V，可划分为共8个量化电平，即M=8。按照四舍五入的原则，小于0.5V量化为0V，0.5V到1.5V量化为1V，大于6.5V量化为7V。前图采样值2.2V、4.0V、5.0V、2.8V和1.8V分别转换为量化采样值、和。,非均匀量化:非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔也小，反之，量化间隔就大。这样可以提高小信号时的量化信噪比，适当减小大信号时的信噪功率比。优点：适合于非均匀分布信号情况；量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。,非均匀量化：,在均匀量化之前先让信号经过一次处理，对大信号进行压缩而对小信号进行较大的放大。,13折线压缩特性,折线共8段，8段不等间隔，8段的量化值分别为：每段都分为16小段以1/2048作为一个最小量化单位，用表示。18段落内的每一小段依次应为1、1、2、4、8、16、32、64。,13折线压缩特性,思考题,13折线共有多少个量化值？量化电平分别是多少？,码位选择与安排,A律13折线可用8位编码表示，这是一种非线性编码，8位码安排如下：极性码段落码段内码b7b6b5b4b3b2b1b0极性码，“1”表示正极性，“0”表示负极性。段落码：表示信号样值属于哪一段，共3位码，8大段的长度不等。第1段和第2段归一化长度为1/128；第8段归一化长度为1/2。每一段起始电平不同，这3位段落码既表示不同的段，也表示各段起点电平。段内码：每段共分16小段，表示信号值处于哪个小段。,二、编码：,例：PCM非线性编码的8位码为11110011，求对应的量化电平。解：b7=1，正极性，段落码：111，在第8段。段落起点电平1024。段内码0011，段内电平128+64=192，量化电平为1024+192=1216。,例：某信号电平为843，进行PCM非线性编码，求编码码组。解：电平843为正，极性码A1=1，5128431024，该电平位于第7段，段落码A2A3A4=110。843512331，331除以32，这个电平在段内位于第10小段与第11小段之间，就近取第10个，10转为二进制为1010，即为段