模拟信号数字化--低通抽样与带通抽样

模拟信号数字化

本文主要涉及模拟信号数字化的基本概念，以及对低通抽样与带通抽样以及其公式推导的详细介绍。关于通信原理还有其他文章可参考：

1、信息量、码元、比特、码元速率、信息速率详细解析——实例分析
2、模拟系统的AM信号的调制与频域分析
3、AM解调、DSB、VSB的调制与解调
4、模拟非线性调制——相位调制PM、频率调制FM、NBFM窄带调频

1. 模拟信号数字化概述

模拟信号的数字化传输称为信源编码。
其目的是压缩编码，进行模数（A/D）转换，减少冗余，提高通信系统的有效性。

A/D转换技术：波形编码和参量编码。

波形编码：
将模拟信号通过抽样、量化、编码等过程转化为数字码元序列。

抽样：将模拟信号时间离散化。将时间上连续的模拟信号变为时间上离散样值的过程。抽样之后将得到离散样值序列

量化：将抽样信号幅度离散化。
编码：将量化信号二进制化。
常用于：PCM、DPCM
实现过程：

2. 低通抽样定理

抽样定理：只要采样频率不低于被采样信号最高频率的两倍，就可由采样信号不失真地还原被采样信号。
由抽样定理可知，当被抽样信号的最高频率为$f_H$时，每秒内的抽样点数目将等于或大于$2f_H$,这就意味着对于信号中的最高频率分量至少在一周期内要取2个样值。如果这个条件不满足，则接收时将引起信号的失真。通常将满足抽样定理的最低抽样频率称为那奎斯特频率。

信号恢复：频谱提取，低通滤波。

3. 带通抽样定理

带通信号的定义

带通抽样定理的定义