通信原理第九章课件.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流通信原理第九章课件.精品文档.第九章模拟信号的数字传输模拟信号数字化传输的系统框图模拟信号数字化传输的系统框图如图所示。和转换的步骤及其作用如表所示。表 和转换的步骤及其作用名称作用 将取值和时间都连续的模拟信号变换为时间离散，取值仍连续的抽样信号抽样（） ，该信号仍为模拟信号 将时间离散，取值连续的信号变为时间和取值均离散的量化信号，该信量化号为多电平数字信号，称之为数字信号编码将时间和取值均离散的量化信号变换为二进制数字信号（）译码将数字通信系统输出的信号转化成量化信号低通滤波将量化信号恢复成模拟信号 典型考研题（北京科技大学年）意义为模拟信号数字化和时分复用奠定了理论基础低通信号()的频率范围为(，)，则其带宽，如果满足，称之和带通信号为低通信号，否则为带通信号。 频带限制在（，）赫兹内的时间连续信号()如果不满足上述条件，将产，若以的速率对()等间（生混叠失真。低通采样定理）抽样，则()将被所得抽样函数通常限制在，其抽样频()完全确定。率为。 频带限制在（，）赫兹内的带通时间连续信号()，带宽为，则此带通信号所需的最小采样频率为带通采样定理()其中，和分别为的整数和小数部分。对于窄带信号而言，最小采样频率简述模拟信号的数字化过程的几个步骤，为什么？答案：模拟信号的数字化的目的是将模拟信号变为二进制数字信号，其步骤是抽样、量化、编码。通过抽样将取值和时间都连续的模拟信号变换为时间离散，取值仍连续的抽样信号；通过量化将时间离散，取值连续的信号变为时间和取值均离散的量化信号，通过编码将时间和取值均离散的量变换为二进制数字信号。模拟脉冲调制（）模拟脉冲调制（）如表所示。（图表见视频）脉冲编码调制（）和脉冲编码调制（）和如表所示。（图表见视频）典型考研题（西安电子科技大学年）均匀量化中，抽样速率为，当输入信号为零均值且服从均匀分布时，若编码后比特率由16Kb/s增加到64Kb/s，则信噪比增加多少dB。答案：36对于均匀量化的信号量噪比其中，是量化电平数，是编码位数，故编码位数每增加一位，信噪比改善，均匀量化出来的信号是二进制信号，传码率在数值上等于传信率，故当采样速率是，编码后比特率由 增加到时，编码位数从位增加到位，增加了位，故信噪比改善了。典型考研题（西安电子科技大学年）在模拟信号的数字传输中，对话音信号采用折线率编码，设最小量化间隔为个量化单位。（）分析第段和第段的量化间隔；（）计算压扩参数；（）若编码器的某个输入抽样脉冲幅度为，求这时编码器输出的码组。解：（）率折线的划分结果是，第一段和第二段的长度相等，均为 ，从第三段开始每段长度是前一段的倍，各段段内又均匀分成 分，故量化间隔的规律跟各段长度的规律是一样的。由于第二段的长度是，故量化间隔为；第七段长度是，故量化间隔为。（）率压扩特性曲线是很显然，当，是线性的，由于折线的第，段斜率相同，故第，段与对应，其压扩参数保持不变。 将第二段的终点坐标（，）代入可得。（）段落码为，故该抽样值位于第六段，段落起始电平为，量化间隔为所以，传输码组为：，编码器输出电平为 。典型考研题（西安电子科技大学年）已知最高频率为的模拟信号()在（ 伏）量化范围内服从均匀分布，若采用系统对其进行抽样、均匀量化和编码。试问：（）若要量化信噪比大于，求均匀量化器的量化间隔；（）该信号的传码率和最小传输带宽；（）传输中产生的误码率，计算系统输出端的平均信号噪声功率比()。典型考研题（东北大学年）和的量化噪声与哪些因素有关？用何方法可以防止或减小的过载？答案：的量化噪声与量化间隔有关，的量化噪声分一般量化噪声和过载量化噪声，跟译码器的最大跟踪斜率有关。 为了防止或减小的过载，要求译码器的最大跟踪斜率满足典型考研题（西安电子科技大学年）某简单增量调制系统输入信号，判决器的抽样速率为，量化台阶为。（）画出该增量调制系统的原理框图；（）求该增量调制系统的最大跟踪斜率和正常编码时输入信号（） 的幅度范围；（）若本地译码器采用理想积分器，该增量调制系统输出信号（）为，试画出本地译码器输出信号（） 的波形（设初始电平为零）；（）若抽样速率，采用方式传输，试求信号频谱的主瓣宽度。解：（）增量调制系统框图n(t)定时脉冲M(t)（2）最大跟踪斜率故正常编码时输入信号的幅度范围是(3)本地译码器输出信号波形（）增量调制输出信号传码率该信号为二进制信号，故传信率则的传码率为当占空比为时，频谱的主瓣宽度为传码率的倍，即时分复用（）和路基群帧结构（）时分复用（）的原理定义：利用时间分片方式来实现在同一信道中传输多路信号的方法。 示意和原理图分别如图和所示（图见视频）（）时分复用（）和频分复用（）的比较是按时隙来区分信号的复用方式，它复用的各路信号在频域上是重叠的，而在时间上是分开的。是按频率来划分信道的复用方式，它复用的各路信号在时间上是重叠的，而在频域上是分开的。 中多路信号的复接和分路都是数字电路， 比 的模拟滤波器分路简单、可靠且易于集成，成本较低。容易受信道非线性的影响，引起路间串话，不易受信道非线性影响。（）路基群帧结构路基群帧结构如图所示。传码率时隙宽度码元宽度或比特宽度（）路基群帧结构路基群帧结构如图所示。（图见视频）传码率码元宽度或比特宽度时隙宽度典型考研题1（西安邮电大学2007）在路数字电话系统的帧结构中，第路随路信令的位置 子帧，时隙的前比特 子帧，时隙的前比特 子帧，时隙的后比特 子帧，时隙的后比特答案：典型考研题（西南交通大学）设单路语音信号的频率范围为 ，对其进行抽样量化编码后变换为二进制数字序列，设抽样速率为，量化电平数为，试求：）输出二进制数字序列的速率；）采用二进制不归零矩形脉冲传输时的第一零点带宽；）采用二进制归零矩形脉冲传输时的第一零点带宽，设占空比为；）对 路这样的数字信号进行时分复用传输时，在满足无码间干扰的条件下，传输系统所需的最小带宽。解：）由于，所以，编码位数，传码率为）二进制不归零脉冲的占空比为，即。 因此，第一零点带宽就等于传码率c)当/T=0.25时，第一零点带宽为d)10路信号复用后的传码率无码间干扰时，所需的最小带宽即奈奎斯特带宽