通信原理第七章2.ppt

第1.2.3节在1,第4节在2,第5~9节在3 7.4 模拟信号的量化 定义: 用预先规定的有限个电平来表示模拟抽样值的过程称为量化，m(kT)被划分为M个电平， N个二进制数字信号。 m(t)——模拟信号 mq(t)——量化信号样值 q1,q2……q7 是量化器的七个可能的输出电平，即量化电平 m1,m2, ……m6为量化区间的端点 量化器作用是把m(kTs)变成M个电平q1,q2……q7之一 m(kTs)=qi mi-1 m(kTs)mi 设m(t)是均值为零，概率密度为f(x)的平稳随机过程 m m(kTs) mq mq(kTs) E[(m-mq)2] 量化误差，或量化噪声 7.4.1 均匀量化 把输入信号的取值域按等距离分割的量化称为均匀量化,设输入信号的范围(a,b),量化电平数为M, 量化间隔为△V=(b-a)/M mq=qi mi-1mmi mi=a+i △V i=1,2,…M 非均匀量化的思想: 小信号时,量化间隔减小,减小 Nq 大信号时,量化间隔增大,增大Nq 保持大小信号时,量噪比基本均等 7.4.2 非均匀量化 根据信号不同区间(大小)确定量化间隔 优点: 当f(x)不均匀时,非均匀量化器输出端有较高的平均信号量噪比. 改善了小信号时信号量噪比 实现方法： 1. 压缩 2. 均匀量化 压缩 非线性变换电路 y=f(x) 再对y均匀量化 扩张: x=f(y) 对数压缩 y=lnx μ 律 北美 A 律 欧洲 我国 μ律压缩律: y=ln(1+μx)/ln(1+μ) 0≤x≤1 Y:归一化压缩器输出电压 y=压缩器输出电压/压缩器可能输出的最大值 X:归一化压缩器输入电压 X=压缩器输入电压/压缩器可能输入的最大值 μ：压扩参数 表示压缩的程度 无压扩时,信噪比随输入信号的减小迅速下降 有压扩时,信噪比随输入信号的减小缓慢下降 若要求S/Nq 26dB μ=0 要求x-18dB μ=100 x-38dB 可见: 压扩提高了小信号的信噪比,相当于扩大了输入信号的动态范围。 A律压缩律 y=Ax/(1+lnA) 0x≤1/A y=(1+lnAx)/(1+lnA) 1/A≤x≤1 Y：归一化压缩器输出电压 X：归一化压缩器输入电压 A：压扩参数 表示压缩的程度 公式由来 设y=f(x) 如下所示： 13折线各段落分段时的x值与计算的x值比较表,取A=87.6 * * 引言 脉冲振幅调制 模拟信号的量化 抽样定理 脉冲编码调制 差分脉冲编码 调制(DPCM)系统 DPCM系统中 的量化噪声 增量调制 时分复用多路 数字电路系统 y 1 Δy Δx 1 0 x 图7.15 A 律压缩特性 y 1 0 X1 1 x b 图7.16 理想压缩特性曲线