信号与系统第五章3郑君里精要.ppt

第八节 带通滤波系统的运用 一．调幅信号作用于带通系统 二．频率窗函数的运用 例1、已知带通滤波器转移函数为 频响特性 响应v2(t) 曲线 比较 讨论 例2 系统函数及频谱图 系统功能 第九节 从抽样信号恢复连续时间信号 时域运算 说明 二．零阶抽样保持 三、一阶抽样保持 将连续函数f（t）各样本值用直线连接构成折线形状的波形。 第十节 脉冲编码调制(PCM) PCM通信系统简化框图 量化 编码原理示意图 PCM的优缺点 第十一节 频分复用与时分复用 复用?发信端 复用?收信端 频分复用解调分析 二．时分复用 优点 * 调幅信号作用于带通系统 首先讨论调制信号经带通滤波器传输的性能， 这是通信系统中经常遇到的实际问题； 频率窗函数的运用 这就是用带通滤波构成频率窗函数以改善信号局部特性的分辨率，这是信号处理技术中一些新方法的重要理论基础。 如果调制信号具有多个频率分量，为保证传输波形的包络不失真，要求理想带通滤波器： 幅频特性在通带内为常数; 相频特性应为通过载频点的直线 用带通系统传输调幅波的过程中，只关心包络波形是否产生失真，并不注意载波相位如何变化，因为在接收端经解调后得到所需的包络信号，载波本身并未传递消息 。 在许多实际问题中往往需要研究信号在某一时间间隔或某一频率间隔内的特性，或者说希望观察信号在时域或频域的局部性能。这时可以利用“窗函数”对信号开窗。在时间域称为时域（时间）窗函数，在频率域称为频域（频率）窗函数 。 解： 可以分别求此三个余弦信号的稳态响应，然后叠加。 三个信号的响应，为此写出： w 99 100 101 2 1 1 ( ) w j H 此带通系统幅频特性在通带内不是常数，因而响应信号的两个边频分量 3.说明此系统具有何种功能？ 解： 按卷积关系可求出系统的单位冲激响应为 由此可求出： ＊当参变量a改变时，可调节此带通滤波器中心频率与带宽： 增大a则中心频率降低、带宽变窄； 减小a则中心频率移至高端，带宽加宽。 但在变化过程中，这一系列的带通滤波器之带宽与频率之比保持不变，即 一．由抽样信号恢复原信号 理想低通滤波器 滤除高频成分，即可恢复原信号 以理想抽样为例 理想低通滤波器： 连续信号f(t)可以展开成Sa函数的无穷级数，级数的系数等于抽样值f(nTs)。 也可以说在抽样信号fs(t)的每个抽样值上画一个峰值为f(nTs) 的Sa函数波形，由此合成的信号就是fs(t) 。 在实际电路与系统中，要产生和传输接近δ函数的时宽窄且幅度大的脉冲信号比较困难。为此，在数字通信系统中经常采用其他抽样方式，如零阶抽样保持。 零阶抽样保持: O ( ) t f s t 1 s T O ( ) t f 0 s t 1 s T O ( ) t p t 1 s T O ( ) t f 0 s t 1 s T 脉冲幅度调制（PAM）：利用脉冲序列对连续信号进行抽样产生的信号，这一过程的实质是把连续信号转换为脉冲序列，而每个脉冲的幅度与各抽样点信号的幅度成正比。 脉冲编码调制（PCM）：把连续信号转换成数字（编码）信号进行传输或处理，在转换过程中需要利用PAM信号。 量化的过程是将信号转换成离散时间离散幅度的多电平信号。 1111 15 1110 14 1101 13 1100 12 1011 11 1010 10 1001 9 1000 8 0111 7 0110 6 0101 5 0100 4 0011 3 0010 2 0001 1 0000 0 脉冲编码波形 二进制等效数字 数字 提高了信噪比： 模拟通信系统——中继器——噪声累加； PCM——数字通信系统——再生器——噪声不会累加； 合理设计A/D,D/A变换器可将量化噪声限制在相当微弱的范围内。 组合多种信源传输时具有灵活性； 便于实现各种数字信号处理功能。 缺点： PCM信号传输时占用频带加宽，例如 语音信号　　　300~3400Hz 4kHz 抽样率　　　　　　　　　　　　8kHz 8位脉冲编码　　　　　　　　　64kHz 一．频分复用 复用：在一个信道上传输多路信号。 频分复用 （FDM） 时分复用 （TDM） 码分复用（码分多址） （CDMA） 波分复用 （WDM） 频分复用：就是以频段分割的方法在一个信道内实现多路通信的传输体制。 (frequency division multiply) 调制，将各信号搬移到不同的频率范围。 收信端：带通滤波器，分开各路信号，解调。 先利用一个带通滤波器（