1、遥测模拟参量模拟电信号传感器数字电信号模数转换数据汇总其他数字量信息综合数据流输出模数转换：又称为 A/D转换，其作用是 将 模拟信号数字 化 。t3.23.92.83.41.24.2n343 3 14n011 100 011 011 001 100模拟信号 采样 量化 编码 数字信号模拟信号采样量化编码 数字信号模拟信号 采样脉冲 理想采样信号tmt() tT ()t t=Tfs1/采样是否会造成有用信息的丢失？理想采样Mfs ()卷积定理f fT ()T1f时域频域fs0fs-ffHMf()tmt()tmts()t tT ()fH-fs20 fs fs2fs-周期延拓fMf()fH ffs
2、0Mfs ()fHT1fs2 fs理想采样信号的频谱=TM f M f kfkss( ) ( )1ffsH2条件：采样信号的频谱中包含有原信号的频谱理想采样ffs fs20 Mfs ()fH此时，无法恢复出原信号频谱混叠现象设模拟信号 m(t) 的 频带宽度有限 ， 其频 谱最高频率为 fH ， 则当采样频率 fs 2fH 时 ， 可由采样信号完全不失真地还原出原信号 m(t)。这个定理亦称为香农 (Shannon)采样定理奈奎斯特 (Nyquist)采样定理fM f（ ）h t( )抗混叠滤波器mt() mt()110 fm ffm1M f（ ） fm ffmHf()t信号 采样 值 信号量
3、化值 信号实际值 信号量化值d1d2d4d3d5q5q4q3q2q1T 2T 3T 4T 5T 6T 7Tm(t)q6 m(6T) mq(6T)量化间隔分层电平量化电平量化 误差（量化噪声）= ddii1m kT m kTq( ) ( )qidi量化误差量化：按预先规定的有限个电平表示模拟采样值的过程。分类m(kT) 量化器 mq(kT)无限个采样值 有限个量化值（量化电平数 M）均匀量化： 量化间隔是均匀的非均匀量化： 量化间隔是不均匀的均匀量化 543210-1-2-3-4-5ui (v)uo(v)-5 -4 3 -2 -1 0 1 2 3 4 5量化特性-5 -4 3 -2 -1 0 1
4、 2 3 4 5210 -1-2 ui (v)e(v)量化误差miqi= MddM 0= +q ddi ii2 1=e q mii aLaM量化值dMdM-1didi-1d0d1d2过载区过载区量化区 /2/2q0q1q2qiqM-1qM量化间隔 :量化电平 :量化误差 :e22-假设：输入信号 采 样值在区间 -a, a内具有均匀的概率密度 ， 各层之间量化噪声相互独立 。 = = aS m dm Ma kka 2 12 ()10 222= =N E m mq k q12( ) 22)(=qSNM02=0 20q dBSNlgM信号功率 :量化噪声功率 :平均信号量噪比：均匀量化均匀量化的量
5、化噪声特点量 噪 比 随 量 化电平数 M的增加而提高 。 通常量化电平数应根据对量噪比的要求来确定 。量化噪声 功率仅与量化间隔有关 ，不随输入信号大小变化 ， 小信号时输出信噪比低 ， 而大信号时输出信噪比高 。量化噪声功率与频率无关 ， 均匀分布在采样频带内（ 0fs/2） 。模拟滤波 A/D数字滤波Kfs抽取fs干扰分量Kfs /2降低对抗混叠滤波器的要求基 带 信 号f0fBdB(a)模 拟 输 入 信 号基 带 信 号f0 fBdB(b)奈 奎 斯 特 转 换 器 所 需 抗 混 叠 滤 波 器基 带 信 号f0fBdB(c)过 采 样 转 换 器 所 需 抗 混 叠 滤 波 器FSFSFS+fBFS-fB量化噪声散布区域增大带内量化噪声减小fs=Nq122)(eKe降低基带内的量化噪声降低对模拟抗混叠滤波器的 设计 要求，有效抑制干扰，保护被测参量。有效降低量化噪声，提高 遥测参数的 测量精度。过采样 方案的优点THANK YOU
