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信息传输与处理实验室 蒋铃鸽 4 章 模拟信号的数字传输 本章主要内容: 1. 讨论模拟信号数字化的三个处理过程:取样、量化和编码; 2. 分析PCM和DM系统的工作原理及性能指标; 3. 扼要阐述差值脉冲编码调制(DPCM)的自适应预测和自适应 量化的基本原理和分析方法; 4. 简要介绍时分多路复用(TDM)的数字传输。
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信息传输与处理实验室 蒋铃鸽 4.2.2 均匀量化 若满足 1 , ii x x const Δ= = 1 2 i xx m + = ,就称为均匀量化。 设满载时, x(t) 的峰值为 p x ± 则量化阶: 22 2 p p L Q = ☆信号量化噪声功率比: 2 2 () q Ext S N Ee ⎛⎞ = ⎜⎟ ⎝⎠ x1 x2 x3 x4 -x1 -x2 -x3 -x4 3/ 2 Δ 5/ 2 Δ /2 Δ 7/ 2 Δ x q x (a) Δ −Δ x1 x2 x3 0 x (b) e 均匀中升型, 体现小信号的 极性。
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信息传输与处理实验室 蒋铃鸽 量化信噪比的计算 () x p x x(t) p.d.f. ,当 Δ 足够小时, x 在其中近似均匀分布 1 ii px p = Δ 0, 1 i pp ≥= 量化噪声平均功率: 32 QQ 2 2 2 11 12 12 qi i Ne p d e p Δ −Δ == Δ Δ =⋅ = = ΔΔ ∑∑ 信号平均功率: 22 S Ext xt ⎡⎤ ⎣⎦ 故量化信噪比为: 2 2 2 12 () 3( 2 ) 12 2 2 L qp p L Sx t x t x t Nx x = × × Δ ⎛⎞ ⎜⎟ ⎝⎠
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信息传输与处理实验室 蒋铃鸽 22 2 2 () 12 () 1 3( 2 ) 12 2 2 L q p L Sx t x t NK x == = × × Δ ⎛⎞ ⎜⎟ ⎝⎠ 定义波形指数 2 2 2 p x K xt = ± 峰值功率 平均功率 用分贝表示: dB 6.02 4.77 20lg K q S L N =+ L 提高 1 位( Q 加倍), SNR 提高 6dB
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信息传输与处理实验室 蒋铃鸽 ( ) dB 6.02 1.76 q SN L =+ 2 k = ( ) dB 6.02 q L = 3 k = ( ) 4.77 q L =− 3 k = 正弦波 均匀分布 高斯分布
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