新疆大学：《数字信号处理》课程教学课件（PPT讲稿）第二章 信号的采样与重建

第二章信号的采样与重建

第二章 信号的采样与重建

内容提要 2.1数字信号处理系统的模拟接口 2.2模拟信号的采样和重建 2.3采样与重建中的模拟低通滤波器指标特性* 2.4连续时间带通信号的采样* 2.5离散时间信号的采样与插值 2

2 2.4连续时间带通信号的采样* 2.3采样与重建中的模拟低通滤波器指标特性* 2.2模拟信号的采样和重建 2.1数字信号处理系统的模拟接口 内容提要 2.5离散时间信号的采样与插值

理解数字信号处理系统的框图 掌握模拟信号采样和重建的基本 第2章 2 原理，采样引起的变化，重建的 条件等。 督装 要求能根据采样频率画出频谱图 3 的变化 3

3 教学 目标 第2章 理解数字信号处理系统的框图 1 掌握模拟信号采样和重建的基本 原理，采样引起的变化，重建的 条件等。 2 要求能根据采样频率画出频谱图 3 的变化

2.1数字信号处理系统的模拟接口 采样 A/D 通用或专 D/A 模拟 保持器 转换器 用计算机 变换器 LPF 模拟信号 连续信号 数字信号 字信号 续信号 模拟信号 图2.1数字信号处理系统方框图

2.1 数字信号处理系统的模拟接口 图2.1 数字信号处理系统方框图 采样 保持器 A/D 转换器 通用或专 用计算机 D/A 变换器 模拟 LPF 模 拟 信 号 连 续 信 号 数 字 信 号 数 字 信 号 连 续 信 号 模 拟 信 号

A/D转换包括了采样、量化、编码等过程 AA→ 0,1,2,3,2,1,. 模拟信号 采样 量化 数字信号 信 2

A／D转换包括了采样、量化、编码等过程

数码 量化电平 (V) 数字信 采样保持信号 111 0.875 110 0.750 量化电平 101 0.625 模拟信号 100 0.500 011 0.375 010 0.250 001 0.125 000 0.000 00.20.4 0.60.8 1.21.41.618 x10 图2.2模拟信号的数字化

图2.2 模拟信号的数字化 数字信号 数码 量化电平 模拟信号 采样保持信号 量化电平

数码 量化电平 (W) 数字信号 111 0.875 D/A输出信号 110 0.750 模拟信号 101 0.625 100 0.500 011 0.375 010 0.250 001 0.125 000 0.000 020.40.60.81 1.2141.61.8 2 10 图2.3数字信号转化成模拟信号

图2.3 数字信号转化成模拟信号 数字信号 数码 量化电平 D/A输出信号 模拟信号

D/A输出 模拟滤波输出 1.5 0.5 0.5 1 1.5 50 100 150 200 0 50 100 150 200 time(ms) time(ms)

D/A输出 模拟滤波输出

简化的数字信号处理系统框图 为了便于讨论连续时间信号采样和重建的基本条件，可将 图2.1进行简化： 理想采样器代替采样保持器+A/D转换器（无限精度） 理想内插器 代替D/A转换器（无限精度)+平滑器 理想 通用或专用计算 理想内插器 采样器 机 图2.4图2.1的简化表示

简化的数字信号处理系统框图 理想 采样器 通用或专用计算 机 理想内插器 图2.4 图2.1的简化表示 为了便于讨论连续时间信号采样和重建的基本条件，可将 图2.1进行简化： 理想采样器 代替 采样保持器+A/D转换器（无限精度） 理想内插器 代替 D/A转换器（无限精度）+平滑器

2.2模拟信号采样与重建 研究内容： *信号经采样后发生的变化（如频谱的变化) *信号内容是否丢失（采样序列能否代表原始 信号、如何不失真地还原信号) *由离散信号恢复连续信号的条件 采样的这些性质对离散信号和系统的分析十分重要， 要了解这些性质，首先分析采样过程

2.2 模拟信号采样与重建 研究内容：  信号经采样后发生的变化（如频谱的变化）  信号内容是否丢失 （ 采样序列能否代表原始 信号、如何不失真地还原信号）  由离散信号恢复连续信号的条件 采样的这些性质对离散信号和系统的分析十分重要， 要了解这些性质，首先分析采样过程