上海海事大学：《信号与系统》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 连续时间信号与系统的频域分析（3.4）信号采样（采样信号的傅里叶变换）

上海海事大学 Shanghal Maritime University 信号采样的实例 Sampling allows the use of modern digital electronics to process, record, transmit, store, and retrieve CT signals audio: MP3, CD, cell phone pictures: digital camera, printer video: DVD everything on the web 合U4X 信号与系统

X 信号采样的实例 信号与系统 Sampling allows the use of modern digital electronics to process, record, transmit, store, and retrieve CT signals. audio: MP3, CD, cell phone pictures: digital camera, printer video: DVD everything on the web

上海海事大学 Shanghal Maritime University Sampling Sampling is pervasive Example: digital cameras record sampled images I(a,y) 合U4X 信号与系统

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上海海事大学 Shanghal Maritime University Sampling Photographs in newsprint are half-tone" images. Each point is black or white and the average conveys brightness 合U4X 信号与系统

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上海海事大学 Shanghal Maritime University sampling Zoom in to see the binary pattern 信号与系统 合U4>X

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上海海事大学 Shanghal Maritime University sampling Every image that we see is sampled by the retina, which contains g 100 million rods and 6 million cones(average spacing A 3um) which act as discrete sensors Sclera Choroid 少 Optic nerve Ciliary bod Courtesy of Helga Kolb, Eduardo Femandez and Ralph Nelson Used with permissio http://webvision.med.utah.edu/imageswv/sagschem.jpeg 信号与系统 合U4>X

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上海海事大学 Shanghal Maritime University CCD芯片的光显微图: CCD芯片用VLS技术制造。被分为许多微小区, 每个小区的尺寸为13*14m(对应一个象素), 在1093 mm面积上有500582个象素。 当光成象在CCD芯片 上时,就在这些空间离 散的象素点上被采样, 而生成了离散时间图象 信号

X CCD芯片的光显微图：  m mm CCD芯片用VLSI技术制造。被分为许多微小区， 每个小区的尺寸为13*11 （ 对应一个象素）， 在10*9.3 面积 上有 500*582 个象素。 当光成象在CCD芯片 上时，就在这些空间离 散的象素点上被采样， 而生成了离散时间图象 信号

上海海事大学 Shanghal Maritime University 模拟信号的数字传输 重点:模拟信号数字化(AD)及反过程(D/A)。 AD模数转换 DA数模转换 模拟 抽 量 编 数字通 译 低 模拟 信源 样 化 码 信系统 码 通 信宿 n1( SKY m1()1mn(t) 抽样 量化 编码 合U4X

X 模拟信号的数字传输 模拟 信源 模数转换 数模转换 模拟 信宿 抽 样 量 化 编 码 译 码 m t( ) ( ) m t s ( ) m t q { }K s { } sK m t q ( ) m t( ) ( ) T  t A/D D/A 低 通 数字通 信系统 重点：模拟信号数字化（A/D）及反过程（D/A）。 抽样 → 量化 → 编码

上海海事大学 Shanghal Maritime University 抽样→量化→编码 模拟信号 抽样信号 抽样信号 量化信号 1001000 011 100 100 编码信号 合U4X

X 抽样信号 抽样信号 量化信号 t 011 100 100 011 011 100 100 编码信号 抽样 → 量化 → 编码

上海海事大学 Shanghal Maritime University A step backward Every bandlimited signal( B Hertz) can be perfectly reconstructed from uniform sampling if the sampling rate is greater than 2B ∑m(n)h(t 丌-BL "Success has many Atheist. "n Whittaker Nyquist Kotelnikov Shannon 1915 1928 1933 1949 X

X A step backward Nyquist 1928 Shannon 1949 Kotelnikov 1933 “Success has many fathers …” Whittaker 1915  Every bandlimited signal ( Hertz) can be perfectly reconstructed from uniform sampling if the sampling rate is greater than

上海海事大学 Shanghal Maritime University §3-4采样信号的傅里叶变换 1.时域采样信号的傅里叶变换(FT的时域采 样性质一时域采样与频堿周期叠加) 连续信号∫()经理想均匀采样后得到的采样 信号表示为: f,()=/()5()=∑/()(=-n) n=-00 其中,采样频率f T为采样周期 即采样间隔)。7 合U4X 信号与系统

X § 3-4 采样信号的傅里叶变换 1.时域采样信号的傅里叶变换( FT的时域采 样性质─时域采样与频域周期叠加) 连续信号 经理想均匀采样后得到的采样 信号表示为： 其中，采样频率 ， 为采样周期 （即采样间隔）。 f (t) ( ) ( ) ( )  ( ) ( ) + =− = = − n s T s nTs f t f t  t f nT  t s s T f 1 = Ts 信号与系统