通訊中抽樣訊號是什麼為什麼要抽樣有什麼作用

2021-05-15 08:24:25 字數 2403 閱讀 5646

1樓:百度使用者

pcm 脈衝編碼調製是pulse code modulation的縮寫,是數字通訊的編碼方式之一。模擬訊號數字化必須經過三個過程,即抽樣、量化和編碼,pcm編碼的主要過程是將話音、影象等模擬訊號每隔一定時間進行取樣,使其離散化,同時將抽樣值按分層單位四舍五人取整量化,同時將抽樣值按一組二進位制碼來表示抽樣脈衝的幅值,以實現話音數字化。

1. 抽樣(samping)

抽樣是把模擬訊號以其訊號頻寬2倍以上的頻率提取樣值,變為在時間軸上離散的抽樣訊號的過程。例如,話音訊號頻寬被限制在0.3~3.

4khz內,用8khz的抽樣頻率(fs),就可獲得能取代原來連續話音訊號的抽樣訊號。對一個正弦訊號進行抽樣獲得的抽樣訊號是一個脈衝幅度調製(pam)訊號,如下圖對模擬正弦訊號的抽樣所示。對抽樣訊號進行檢波和平滑濾波,即可還原出原來的模擬訊號。

2. 量化(quantizing)

抽樣訊號雖然是時間軸上離散的訊號,但仍然是模擬訊號,其樣值在一定的取值範圍內,可有無限多個值。顯然,對無限個樣值一一給出數字碼組來對應是不可能的。為了實現以數字碼表示樣值,必須採用「四捨五入」的方法把樣值分級「取整」,使一定取值範圍內的樣值由無限多個值變為有限個值。

這一過程稱為量化。

量化後的抽樣訊號與量化前的抽樣訊號相比較,當然有所失真,且不再是模擬訊號。這種量化失真在接收端還原模擬訊號時表現為噪聲,並稱為量化噪聲。量化噪聲的大小取決於把樣值分級「取整」的方式,分的級數越多,即量化級差或間隔越小,量化噪聲也越小。

3. 編碼(coding)

量化後的抽樣訊號在一定的取值範圍內僅有有限個可取的樣值,且訊號正、負幅度分佈的對稱性使正、負樣值的個數相等,正、負向的量化級對稱分佈。若將有限個量化樣值的絕對值從小到大依次排列,並對應地依次賦予一個十進位制數字**(例如,賦予樣值0的十進位制數字**為0),在碼前以「+」、「-」號為字首,來區分樣值的正、負,則量化後的抽樣訊號就轉化為按抽樣時序排列的一串十進位制數字碼流,即十進位制數字訊號。簡單高效的資料系統是二進位制碼系統,因此,應將十進位制數字**變換成二進位制編碼。

根據十進位制數字**的總個數,可以確定所需二進位制編碼的位數,即字長。這種把量化的抽樣訊號變換成給定字長的二進位制碼流的過程稱為編碼。

話音pcm的抽樣頻率為8khz,每個量化樣值對應一個8位二進位制碼,故話音數字編碼訊號的速率為8bits×8khz=64kb/s。量化噪聲隨量化級數的增多和級差的縮小而減小。量化級數增多即樣值個數增多,就要求更長的二進位制編碼。

因此,量化噪聲隨二進位制編碼的位數增多而減小,即隨數字編碼訊號的速率提高而減小。自然界中的聲音非常複雜,波形極其複雜,通常我們採用的是脈衝**調製編碼,即pcm編碼。pcm通過抽樣、量化、編碼三個步驟將連續變化的模擬訊號轉換為數字編碼。

2樓:匿名使用者

抽樣的目的,是用少數取樣點來描述訊號的特徵.

一般都是為了模擬訊號向數字訊號轉換.

數字訊號不可能象模擬訊號那樣連續,總是以一定時間為間隔進行取樣,就是抽樣.

抽樣定理是什麼??

3樓:不是苦瓜是什麼

抽樣定理是通訊理論中的一個重要定理,是模擬訊號數字化的理論依據,包括時域抽樣定理和頻域抽樣定理兩部分。

取樣過程所應遵循的規律,又稱取樣定理、抽樣定理。取樣定理說明取樣頻率與訊號頻譜之間的關係,是連續訊號離散化的基本依據。取樣定理是2023年由美國電信工程師h.

奈奎斯特首先提出來的,因此稱為奈奎斯特取樣定理。2023年由蘇聯工程師科捷利尼科夫首次用公式嚴格地表述這一定理,因此在蘇聯文獻中稱為科捷利尼科夫取樣定理。

在進行模擬/數字訊號的轉換過程中,當取樣頻率fs.max大於訊號中最高頻率fmax的2倍時(fs.max>2fmax),取樣之後的數字訊號完整地保留了原始訊號中的資訊,一般實際應用中保證取樣頻率為訊號最高頻率的2.

56~4倍;取樣定理又稱奈奎斯特定理。

如果對訊號的其它約束是已知的,則當不滿足取樣率標準時,完美重建仍然是可能的。 在某些情況下(當不滿足取樣率標準時),利用附加的約束允許近似重建。 這些重建的保真度可以使用bochner定理來驗證和量化。

4樓:天山逍遙雪

定義:在一個頻帶限制在(0,f h)內的時間連續訊號f(t),如果以1/2 f h的時間間隔對它進行抽樣,那麼根據這些抽樣值就能完全恢復原訊號。或者說,如果一個連續訊號f(t)的頻譜中最高頻率不超過f h,當抽樣頻率f s≥2 f h時,抽樣後的訊號就包含原連續的全部資訊。

抽樣定理在實際應用中應注意在抽樣前後模擬訊號進行濾波,把高於二分之一抽樣頻率的頻率濾掉。這是抽樣中必不可少的步驟。

5樓:一暖陽丶

是對時間連續的訊號隔一定的時間抽取一個瞬時幅度值,抽樣是由抽樣門完成的。解決了為什麼可以用數字訊號處理的手段解決連續訊號與系統在實際應用中遇到的難題

6樓:匿名使用者

抽取一些樣本來研究,為它定下一些理論,或研究後的發現~

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