模拟信号和数字信号ppt课件

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《通信原理教程》(第3版)-樊昌信-编著----第四章--PPT课件

《通信原理教程》(第3版)-樊昌信-编著----第四章--PPT课件

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由 有 为了保持信号量噪比恒定,要求: x x 即要求: dx/dy x 或 dx/dy = kx, 式中 k =常数 由上式解出: 为了求c,将边界条件(当x = 1时,y = 1),代入上式,得到 k + c =0, 即求出: c = -k, 将c值代入上式,得到 由上式看出,为了保持信号量噪比恒定,在理论上要求压缩特性为对数特性 。 对于电话信号,ITU制定了两种建议,即A压缩律和压缩律,以及相应的近似算法 - 13折线法和15折线法。
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由抽样信号恢复原信号的方法 : 从频域看:当fs 2fH时,用一个截止频率为fH的理想低通滤波器就能够从抽样信号中分离出原信号。 从时域中看,当用抽样脉冲序列冲激此理想低通滤波器时,滤波器的输出就是一系列冲激响应之和,如图所示。这些冲激响应之和就构成了原信号。 理想滤波器是不能实现的。实用滤波器的截止边缘不可能做到如此陡峭。所以,实用的抽样频率fs 必须比 2fH 大较多。 例如,典型电话信号的最高频率限制在3400 Hz,而抽样频率采用8000 Hz。
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4.4 脉冲编码调制 4.4.1脉冲编码调制(PCM)的基本原理 抽样 量化 编码 例:见右图 3.15 3 011 3.96 4 100 方框图:
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A压缩率 式中,x为压缩器归一化输入电压; y为压缩器归一化输出电压; A为常数,决定压缩程度。 A律中的常数A不同,则压缩曲线的形状不同。它将特别影响小电压时的信号量噪比的大小。在实用中,选择A等于87.6。
*Hale Waihona Puke *求量化噪声功率的平均值Nq : 式中,sk为信号的抽样值,即s(kT) sq为量化信号值,即sq(kT) f(sk)为信号抽样值sk的概率密度 E表示求统计平均值 M为量化电平数 求信号sk的平均功率 : 由上两式可以求出平均量化信噪比。

通信原理第7版第7章PPT课件(樊昌信版)

通信原理第7版第7章PPT课件(樊昌信版)

实验二:数字调制与解调实验
实验目的
掌握数字调制与解调的基本原理和实现方法。
实验内容
设计并实现一个数字调制与解调系统,包括调制器、解调器和信道等部分。
实验二:数字调制与解调实验
01
实验步骤
02
1. 选择合适的数字调制方式,如2ASK、2FSK、2PSK等。
03
2. 设计并实现调制器,将数字基带信号转换为已调信号。
循环码
编码原理
01
循环码是一种具有循环特性的线性分组码,其任意码字的循环
移位仍然是该码的码字。
生成多项式与校验多项式
02
生成多项式用于描述循环码的编码规则,而校验多项式则用于
检测接收码字中的错误。
编码效率与纠错能力
03
循环码的编码效率与线性分组码相当,但纠错能力更强,可以
纠正多个错误。
卷积码
编码原理
06
同步原理与技术
载波同步技术
载波同步的定义
在通信系统中,使本地产生的载波频率和相位与接收到的信号载波保持一致的过程。
载波同步的方法
包括直接法、插入导频法和同步法。直接法利用接收信号中的载波分量进行同步;插入导频法在发送端插入一个导频 信号,接收端利用导频信号进行同步;同步法则是通过特定的同步信号或同步头来实现同步。
归零码(RZ)
在码元间隔内电平回归到零,有利于时钟提取。
差分码(Differential Cod…
利用相邻码元电平的相对变化来表示信息,抗干扰能力强。
眼图与误码率分析
眼图概念
通过示波器观察到的数字基带信号的一种图形表示,可以 直观地反映信号的质量和传输性能。
眼图参数
包括眼睛张开度、眼睛高度、眼睛宽度和交叉点位置等, 用于评估信号的定时误差、幅度失真和噪声影响等。

模拟信号的数字化(通信原理)

模拟信号的数字化(通信原理)
模拟信号的数字化 (通信原理)
目录
• 模拟信号与数字信号的概述 • 模拟信号的数字化过程 • 数字信号的传输与处理 • 模拟信号数字化在通信系统中的应用
01
模拟信号与数字信号的概 述
模拟信号的定义与特性
定义
模拟信号是连续变化的物理量, 其幅度随时间连续变化。
特性
模拟信号具有连续性和时间上的 无限可分性,可以表示任何连续 变化的物理量。
数字信号的定义与特性
定义
数字信号是离散的物理量,其幅度只 有有限个取值。
特性
数字信号具有离散性和时间上的有限 可分性,只能表示有限的离散值。
模拟信号与数字信号的比较
优点比较
模拟信号具有直观、易于理解的特点,而数字信号具有抗 干扰能力强、传输质量高、可进行加密处理等优点。
缺点比较
模拟信号在传输过程中容易受到干扰和损失,而数字信号 需要更高的采样率和数据传输速率,对硬件要求较高。
广播
数字广播利用模拟信号数字化技术将 音频信号转换为数字信号,实现了广 播节目的高质量传输和接收,提高了 广播的抗干扰能力和音质。
数据传
01
计算机网络
模拟信号数字化技术可以将数据信号转换为数字信号,实现数据的快速
传输和存储,提高了计算机网络的传输速度和稳定性。
02 03
数字电视
数字电视利用模拟信号数字化技术将视频和音频信号转换为数字信号, 实现了高质量的视频和音频传输和接收,提高了电视节目的清晰度和稳 定性。
详细描述
量化是将取样后的信号幅度进行近似的过程。由于取样后的信号仍然是连续的,我们需 要将其转换为离散的数字值。在量化过程中,我们选择一个适当的量化级别,将每个取 样点的幅度近似到最近的量化级别,并将这些量化值转换为数字码。通过这种方式,我

精品课件-数字通信原理PPT课件

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(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网 X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网) X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
微波中继通信的主要发展方向是数字微波,同时要不断增加 系统容量,增加容量的途径是向多电平调制技术发展。目前采用 的调制方式有16QAM和64QAM,并已出现256QAM、1024QAM 等超多电平调制的方式。采用多电平调制,在40 MHz的标准频道 间隔内,可传送1920至7680路PCM数字电话
C B
我国近几年来光纤通信已得到了快速发展,目前光缆长度累计近几 十万km。我国已不再敷设同轴电缆,新的工程将全部采用光纤通信新 技术。
1.2.3发展状况
数字通信 计算机技术 集成制造及发展 1、网络化 各类网络互换互通 2、高速化 信息处理,传输,交换,存储高速化 3、业务多元化 目前仍以语言通信为主,数据业务大大增加 4、标准化 制定国际通用标准的组织主要有

第二节 数字电路基础 1、模拟信号和数字信号

第二节 数字电路基础 1、模拟信号和数字信号

超大规模集成电路:是把十万个以上的元器件集成在
一块硅片上,它具有很复杂的信息处理功能。
按功能分:
可分为模拟集成电路和数字集成电路。 模拟集成电路 常用的模拟集成电路有集成运算放大器、 集成功率放大器、集成稳压器、集成数-模转 换器和模-数转换器等。 家用电器如:收录机、电视机等所用的 集成电路大多属于此类。
数字集成电路 按内部结构的不同,数字集成电路 可分为两大类:
• 一类由晶体管组成,叫做晶体管—晶体管逻辑电 路, 简称:TTL电路。 • 一类由场效应管组成,叫做互补型—金属—氧化 物—半导体电路,简称:CMOS电路。 两者的逻辑功能相同,但外形、引脚稍有不同。 TTL集成电路产品,国内为T1000系列,国外为74 系列。CMOS集成电路产品,国内为CC4000系列, 国外为CD4000系列。
小结
在数字电路中,输出信号和输入信号之间 存在一定的逻辑关系,最基本的逻辑关系 有与、或、非三种。 门电路是用以实现逻辑关系的电子电路, 是数字电路的基本单元,最基本的门电路 有与门、或门、非门三种。 门电路的逻辑关系可用逻辑表达式、逻辑 符号、真值表表示。
第四课
什么是集成电路?
数字集成电路
相对于模拟信号而言,数字信号中所包含的信 息量少,在定义、处理、传输、存储等过程中可以 非常明确和方便。能够以很大的概率避免传输媒介、 存储介质等物理环境和材料所产生的各种不确定性 (如噪声、误差、突发错误)所带来的不利影响。
随着电子技术的不断进步和成熟,出于可靠性、 复杂度、功耗、尺寸、成本等问题的考虑,人们越 来越倾向于 应用数字电路来完成原本必须用模拟电 路来完成的事情。 目前常用的电子电路越来越多的以集成芯片 (IC)为核心,而集成芯片中大多数是基于数字技 术的。

模拟电子技术PPT课件

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处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
1.4 放大电路模型
信号的放大是最基本的模拟信号处理 功能。
这里研究的是线性放大,即放大电路 输出信号中包含的信息与输入信号完全相 同。输出波形的任何变形,都被认为是产 生了失真。
1、放大电路的符号及模拟信号放大
• 电压放大模型
• 电流放大模型
• 互阻放大模型
电压增益
+ Vs

Ri ——输入电阻
+
+
+
Vi
Ri
AVOVi
Vo RL



Ro ——输出电阻
由输出回路得 则电压增益为
Vo AV
AVVVoOi ViRAoVROLRRLo RLRL
由此可见 RL
AV 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响,则希望 Ro RL 理想情况 Ro 0
(考虑改变放大电路的参数)
由输入回路得
Ii
Is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减,则希望…?
Ri Rs
理想 Ri 0
3. 互阻放大模型(自学) 4. 互导放大模型(自学) 5. 隔离放大电路模型
Ro
+
+
+
Vi
Ri
AV Vi
Vo

–O

输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
放大电路的性能指标是衡量它的品质优劣 的标准,并决定其适用范围。
Vs 0
另一方法
+ Vs=0

放大电路
IT
+ VT

Vo AVOVi

高中信息技术必修课件模拟信号与数字信号

高中信息技术必修课件模拟信号与数字信号

采样定理及采样频率选择
采样定理
采样定理是模拟信号数字化的基础,它规定了采样频率与被采样信号最高频率之间的关系,确保采样后的数字信 号能够完整地保留原模拟信号的信息。
采样频率选择
采样频率的选择应根据被采样信号的最高频率和所需的重建精度来确定。过高的采样频率会增加数字化处理的数 据量和计算复杂度,而过低的采样频率则可能导致信号信息的丢失。
编码方法及编码效率评估
编码方法
编码是将量化后的数字信号转换为二进制代 码的过程。常见的编码方法有脉冲编码调制 (PCM)、差分脉冲编码调制(DPCM) 和自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)等 。这些编码方法具有不同的特点和适用场景 。
编码效率评估
编码效率评估是评价编码方法性能的重要指 标,通常以压缩比和信噪比等参数来衡量。 压缩比表示编码后数据量与原始数据量之比 ,信噪比则反映编码后信号的质量。高效的 编码方法应在保证信号质量的前提下,尽可
02
模拟信号基础知识
模拟信号概念及特点
01
02
03
04
概念
连续性
模拟信号是指信息参数在给定 范围内表现为连续的信号。 或 在一段连续的时间间隔内,其 代表信息的特征量可以在任意 瞬间呈现为任意数值的信号。
模拟信号的幅度和时间是连续 的,可以表示任意复杂的信息 。
易受干扰
在传输过程中,模拟信号容易 受到噪声和失真的影响。
依赖传输介质
模拟信号的传输质量受传输介 质影响较大,如电话线、同轴 电缆等。
模拟信号传输方式
基带传输
直接传送模拟信号(即基带信号)的 方式,称为基带传输。这种方式适用 于近距离传输,如音频设备之间的连 接。
调制传输
将模拟信号调制到高频载波上,通过 天线发射或有线传输的方式,称为调 制传输。这种方式适用于远距离传输 ,如广播、电视信号的传输。

数字电子技术基础-第一章PPT课件

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•15
第一章:数字逻辑基础
【例1-3】将十六进制数8A.3按权展开。 解:(8A.3)16=8×161+10×160+3×16-1
•16
第一章:数字逻辑基础
1.2.2 不同进制数的转换 1. 十进制数转换为二进制、八进制和十六进制数 转换方法: (1) 十进制数除以基数(直到商为0为止)。 (2) 取余数倒读。
•17
第一章:数字逻辑基础
【例1-4】将十进制数47转换为二进制、八进制和十六进制数。 解:
(47)10=(101111)2=(57)8=(2F)16。
•18
第一章:数字逻辑基础
【例1-5】将十进制数0.734375转换为二进制和八进制数。
解:
(1)转换为二进制数。
首先用0.734375×2=1.46875 (积的整数部分为1,积的小数部分为
•25
第一章:数字逻辑基础
按选取方式的不同,可以得到如表1.1所示常用的几种BCD编码。 表1.1 常用的几种BCD编码
•26
第一章:数字逻辑基础
2. 数的原码、反码和补码 在实际中,数有正有负,在计算机中人们主要采用两种
方法来表示数的正负。第一种方法是舍去符号,所有的数字 均采用无符号数来表示。
•7
第一章:数字逻辑基础
2. 数字电路的分类
1) 按集成度划分 按集成度来划分,数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模和超大
规模等各种集成电路。 2) 按制作工艺划分
按制作工艺来划分,数字电路可分为双极型(TTL型)电路和单极型(MOS 型)电路。双极型电路开关速度快,频率高,工作可靠,应用广泛。单极型 电路功耗小,工艺简单,集成度高,易于大规模集成生产。 3) 按逻辑功能划分
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电信号也是模拟信号。
Air Flow 温度传感器
模拟电信号
模拟信号电路
处理模拟信号的电路称为模拟电路。下面以一个模拟放大电路为例。
模拟放大电路参数不 同,放大倍数不一样
输入模拟信号
模拟放大电路
放大后输出的波形
模拟信号的特点
模拟信号
不易于传输
以波形的形式传输,容 易受其他信号的干扰而 失真变形,且在传输过
2.6 模拟信号和数字信号
目录
模拟信号 数字信号
数字信号的电学描述
.
模拟信号


在自然界中,我们可以感知的,在时间和幅值上都是连续的物理量称为
模拟信号;
流星的速度 阳光的温度 朋友的声音
模拟信号


在自然界中,我们可以感知的,在时间和幅值上都是连续的物理量称为
模拟信号;
在电学中,用传感器将这样的物理量转变成为电信号,这种连续变化的
5V电压系统
1 高电平
负逻辑
0 低电平
5.5V 3.5V
1.5V -0.5VFra bibliotek3.3V电压系统 3.6V 2.3V
1V -0.3V
.
数字信号的电学描述
以5V的系统为例,在数字电路中,用示波器测量出的波形,高低电平的电 压值不同,但在允许的高/低电平范围内,就有确定的二值信号。
号示 波 器 信
电压(V)
干扰 易于存储
数字信号可以存放到 Flsah和ROM的器件中,
比如U盘易,于SD运卡算等
只有0和1两种代码
01000000 00110000 00100000 00010000
00100101
在现例代如电某子个技时术刻中的,温用度模是/数3转7℃换器实 现模拟信号和数字信号的准换。
目录
模拟信号 数字信号
5 4 3 2 1
高电平范围
低电平范围
t

1
1
1


0
0
0
0

数字信号高低电平并不是指一个精确的电压值,而是一段电压范围,所以数字信号 具有很好的强壮性,不易受干扰。
.
模拟和数字信号总结
模拟信号是在时间 和幅值上都是连续 的信号。
不易传输,计算和 存储,很容易受干 扰。
用0和1表示的二 进制数值是数字 信号。
程中保不密易性于差存储
模拟信号用磁盘和磁带 进行存储,易损坏
不易于运算
模拟信号电路分析难度 大,容易受干扰
目录
模拟信号 数字信号
数字信号的电学描述
.
数字信号的引入
与模拟信号对应,在一系列离散的时间点上对物理量以一定的分辨 率进行取值(采样),得到一系列离散的数字量。
模拟信号
每2个小时读一次
数字信号的引入
与模拟信号对应,在一系列离散的时间点上对物理量以一定的分辨 率进行取值(采样),得到一系列离散的数字量。
每2个小时读一次
读取间隔的每时1个间小越时短读一,次越接近真实波形
数字信号的特点
将这些离散的数字量均用0和1组成的二进制数值来表示,即为数字 信号。
易于传输
以0和1的形式进行传输, 不易受其它杂散信号的
易于传输,计算 和存储,很强的 抗干扰能力。
模拟和数字信号
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数字信号的电学描述
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数字信号的电学描述
数字信号是一组由0和1表示的二进制数值,在数字电路中,通常 用低电平表示0,用高电平表示1。
5V电压系统
1 高电平
正逻辑
0 低电平
5.5V 3.5V
1.5V -0.5V
3.3V电压系统 3.6V 2.3V
1V -0.3V
.
数字信号的电学描述
数字信号是一组由0和1表示的二进制数值,在数字电路中,通常 用低电平表示0,用高电平表示1。
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