第七章 模拟信号的数字传输第6.7.8节(lq07) (2)

§7.6增量调制（ΔM）增量调制的编译码电路2增量调制的量化误差3增量调制原理1增量调制系统的量化信噪比41增量调制原理把时间轴t分成许多小等份，每一小份为Δt；纵轴分成许多小区间，间隔为σ；tm(t)△tt0t1t2t3t4t5t6t7t8t9t10t11t12t132增量调制原理tm(t)△tt0t1t2t3t4t5t6t7t8t9t10t11t12t13m’(t)用“1”码表示上升一个σ，用“0”码表示m/(t)下降一个σ，这样用一位二时制码就可以表征m/(t)。3tm(t)△tt0t1t2t3t4t5t6t7t8t9t10t11t12t13101111110000m’(t)增量调制原理4增量调制原理增量调制的输出码流中含有阶梯波形和原模拟信号的变化信息。5()mt()mt结论ΔM系统组成判决器比较器脉冲源检测器译码低通本地译码器＋mtnt'mtqetPt6ΔM系统组成1、译码电路对应于阶梯波上升一个σ值，二进制序列输出一个1，相反输出一个0。所以在接收端收到“1”码时，译码器输出上升一个σ值收到“0”码时，译码器输出下降一个σ值。RC积分电路可以完成上面的作用，当积分常数RCΔt时，在Δt内积分器的输出近似直线关系。7ΔM系统组成1、译码电路输入二进制序列与输出m/(t)的关系如下图所示。低通滤波增量调制码流积分器输入输出RC'mt0mt8ΔM系统组成t+E--E0101111100用斜变波m/0(t)来代替阶梯波m/(t)，两者在时刻有相同的值，而且m/0(t)更接近m(t)。it1t2t3t4t9ΔM系统组成2、编码电路相减器△M信号输出判决器脉冲源△t…积分器mt'mt10ΔM系统组成比较器可用相减器代替，将模拟信号m(t)与发端译码器输出的阶梯波m’(t)进行比较，即先相减，然后在抽样脉冲的作用下将结果进行极性判决。其规律为：01/“”判决器输出码iiqttttetmtmt00/“”判决器输出码iiqttttetmtmt接收端经过检测器恢复ΔM信号序列，再经过译码器（积分器）就可得到m/0(t)波形，经过低通后得到m0(t)。11ΔM系统组成P(t)-σ/2σ/2eq(t)mt'mtttt00101111100t12三、增量调制的量化误差1、一般量化误差tm(t)△tt0t1t2t3t4t5t6t7t8t9t10m’(t)t013三、增量调制的量化误差1、一般量化噪声若m/(t)（或斜变波m/0(t)）始终紧跟m(t)的波形，量化误差波形，我们称ΔM调制没有发生过载，由eq(t)在输出端产生的噪声称为一般量化噪声。14qet三、增量调制的量化误差2、过载量化噪声当m(t)信号变化很快，即斜率太大，m/(t)将跟不上m(t)的变化，误差波形，这种现象称为过载，产生过载的原因由于σ和Δt固定，m/(t)的最大斜率为，（——抽样速率），发生过载时，量化噪声很大，这种噪声称为过载量化噪声。15qetSKft1Sft三、增量调制的量化误差2、过载量化误差m(t)tt0t1t2t3t4t5t6t7t8t9t10△tm’(t)16三、增量调制的量化误差当max时无过载失真SdmtKfdtmax时产生过载失真SdmtKfdt减小量化噪声的方法：①一般量化噪声，σ大则噪声大。②过载量化噪声，要求K=σfS大；∴要增大fS。但fS又不能太大，否则RB=fs太大，占用信道带宽太大。17四、ΔM调制的编码范围当时，如果，则不能正常编码，（要求）sinmmmtAt2mA2mA1010101010101010-σ/20σ/2tsinmmmtAt18四、ΔM调制的编码范围max时产生过载mmSdmtAfdt正常编码要求∴正常编码范围为：。SmmfA2SmmfA19ΔM特点：1、输出序列P(t)携带有m(t)的增量（或微分）信息，接收端必须用积分器才能恢复出m(t)；2、当时，不发生过载；3、输出序列的速率；4、输入信号m(t)=0或变化极为缓慢时，输出序列为“1”、“0”相间码；5、输入为正弦波时，编码范围为,Am为振幅。2SmmfA1BSRftmaxSmtf20作业信号进行简单增量调制，若台阶和抽样频率选择得既保证不过载，又保证不致因信号振幅太小而使增量调制器不能正常编码，试证明：此时要求02()sinmtMft0sff21作业1、要保证增量调制不过载，抽样频率有最小值要使增量调制不过载，应满足max()smtf02()sinmtMft0022,ssfMfMff22作业2、要保证增量调制正常编码信号幅度有最小值要使增量调制正常编码，应选择即2M2M000222sfMfMffM0sff23