DSP 课件 第二章 采样与量化.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,第二章 采样与量化,华南理工大学电子与信息学院,韦 岗,采样,量化,A/D,与,D/A,转换,内容提要：,2.1,采样（,Sampling,抽样）,采样导致信号损失,能否从样点中找回损失？,恢复原信号？,两点采样即可代表直线,三点采样即可代表圆,n+1,个点可以无失真恢复,n,次多项式的曲线,如果加以限制，,可以用有限、离散的点代表全部信号。,对信号的什么加以限制，可以无失真的采样？,自然界信号的特点：具有振动性与波动性,如：音乐、语音、光等。,音乐会：音量；前排后排；音调、乐器、音色,正弦波的三要素：振幅、相位、频率,大提琴,小提琴,大提琴,100Hz250Hz,小提琴,200Hz400Hz,人耳听到的声音：,20Hz,20kHz,20kHz,以上,超声,20Hz,以下,次声,用什么对连续信号加以限制较好呢？,频率范围是信号重要特征,采样？,T,S,：,采样周期,sampling period,f,S,：,采样频率,sampling frequency,采样，量化,，,编码,实际信号一般都是带宽受限信号,音乐：,20Hz,22kHz,，,CD,采样频率,44.1KHz,；,电话声音：,300Hz-3400Hz,，,电话采样频率为,8KHz,；,特例：,白噪声，带宽无限,随机信号，整体性能,采样定理,(,sampling theorem,),：,带宽,为,W,Hz,的信号，至少要以每秒,2W,次的采样频率进行采样，才可能由采样值恢复原来的信号。此最小采样频率称为,奈奎斯特采样率,(Nyquist sampling rate),。,奈奎斯特频率,(,Nyquist,frequency,),指的是系统采样速率的一半。,t,频谱,t,t,原始信号,采样信号,采样的时域表达：,x,a,(,t,),p,(,t,),x,p,(,t,),x,n,理想采样在频域的表示：,周期性延拓,采样信号的恢复,（抗镜像滤波低通滤波）,简单的,DSP,系统,抗混叠,滤波器,A/D,变换器,数字信号,处理器,D/A,变换器,抗镜像,滤波器,模拟,x,a,(t,),模拟,y,a,(t,),x(n),y(n),采样,量化,转换为模拟电平,零阶保持,ADC,DAC,DSP,带宽信号的频谱延拓,声音,1,：采样频率,22.05KHz,，数字化,16Bit,，双声道录音。,离散信号的信息与采样频率的关系（示例）,声音,1,：采样频率,1.38KHz,，数字化,16Bit,，双声道录音。,声音,1,：采样频率,689Hz,，数字化,16Bit,，双声道录音。,限制信号带宽，可以无失真恢复原信号；,采样率必须是带宽的,2,倍；,小结：,