数字信号监测原理与监测设计（一）

[名词解释]模拟信号:自然界存在的,为人们感官所感知的连续信号。例如声音(空气振动),景物(不同波长可见光)。二十世纪科技进步,通过电声器件或者光电器件将自然界的声音/景物变换为电信号,也属于模拟信号。而对模拟信号取样、量化处理之后,形成数字信号。数字信号,则是模拟信号的一种变换。模拟电信号波形通过离散取样以数值表示其大小。处理后的信号称为数字信号。数字信号用0或1二进制表示。数字信号在传输/处理/存储等,有很多模拟信号无法比拟的优点。复合信号:彩色电视编码后形成的信号,例如NTSC/PAL/SECAM各种电视制式。由复合信号变换成的数字信号,称为复合数字信号。分量信号:彩色电视中信号源,如摄像机,它的光电变换器件,将景物亮度信息转换成红(R)/绿(G)/蓝(B)基色信号。而基色信号在处理过程中(线性矩阵),变换为有利于传输的信号,Y(亮度)/R-Y(红色差)/B-Y(蓝色差)。这3种要传输的视频信号称为分量信号。由分量信号变换成的数字信号,称为分量数字信号。字节:在模拟向数字转换时,一个取样点所包含的取样值,用二进制表示。典型的视频取样有8比特/10比特。8比特取样点,它所表示的电平范围是28=0-255个数,10比特为210=0-1023个数。模拟视频幅度为1伏,8比特量化,最小分辨电平约4毫伏;10比特量化,则     

数字电视接收机

一种模拟载波信号及其边带包含被数字化编码和处理的调制信号，解调和数字编码由一只模／数转换器在同一过程中完成，转换器将模拟信号取样，取样信号频率至少是包含载波信号及其信息边带的模拟信号频带带宽的两倍，模拟信号取样经过数字化编码，生成对应于基带信号分量的数字信息信号波带，在电视接收机中用以产生数字信号取样时，模拟信号波带可以包含伴音和视频载波及相应的音频和视频信息，参照彩色付载波信号，通过控制模拟载波信号的相位及频率，并从中导出取专利权利要求共20项。7帧附图。     

载波主群信号编码设备

本文对新近研制的一种载波主群信号编码设备作技术介绍。该设备把(60～1300)kHz的300路载波信号变换为34368Kb/S的数字信号,在脉码三次群传输系统中进行传输。 本文根据对该设备的噪音的要求,着重讨论了编码器的电平配置和编码位数;叙述了取样频率和编码器的输出码型等参数的选择,并扼要介绍了设备的组成和测试结果。 高速取样保持电路和编译码器是本设备的重要部件,都采用了先进的电路技术。在编码器中采用了ECL D-型触发器作比较器件,从而大大地简化了组装和调测。 在本设备中,取样频率为2864kHz,编码位数为10比特,噪音指标为-61.1dBmop/CH。实测结果各项性能均达到要求。     

高速取样保持电路

本文讨论的是用于300路群信号编码设备中的高速取样保持电路。取样频率为2.864MHz,取样间隔为349ns,取样时间为58.2ns。为此选定了适于高速工作的电压取样、电压保持、恒流直接驱动电路。经过调测,S/N达到60dB,驱动脉冲前后沿≤2ns。一、高速取样保持电路的确定每个取样值必须保持住一段时间,以供编码器作数字处理。储能器件(如电感、电容)可完成“保持”的作用,电感为电流保持,电容为电压保持。由于电感比电容体积大、损耗     

能够同时进行4个通道的A—D变换的音频LSI

新加坡ＴｒｉＴｅｃｈＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ公司开发出了能够同时对４个通道的音频信号进行Ａ－Ｄ变换的Ａ—Ｄ／Ｄ－Ａ变换ＬＳＩ－ＴＲ２８６４０。Ｄ－Ａ变换电路的输出通道有６个,可用于具有多通道音频再生功能的ＡＶ设备及汽车音响等。Ａ－Ｄ／Ｄ－Ａ变换电路为西Ｚ型,分辨率和取样频率得最大值分别为２４比特和９６ｋＨＺ。模拟信号的标准输入输出电压范围为３．０Ｖｐｐ。Ａ－Ｄ变换电路的动态范围和Ｓ／Ｎ的标准值均为１００ｄＢ,ＴＨＤ＋Ｎ（总谐波失真与噪声之和）的标准值为－９０ｄＢ,最大过取样比为６４。Ｄ－…     

数字音频唱机基础（三）—信号处理

一、取样与量化 1.取样在将连续的模似信号数字化的过程中,时间轴方向的离散化就称为取样。换句话说:取样就是用离散点表示原波形的过程(如图1)。这些离散点的值就为取样值。因此,在音频模拟信号数字化的过程中,为了能如实地反映模拟信号的细微变化,应使取样频率时间间隔尽可能短,就是使单位时间内取样值尽可能多。如图1所示,对于一个缓慢变化的波形(实线),经过图     

什么叫PCM

PCM是Pulse Code Modulation的简写,译为脉码调制,但通常叫PCM较方便.PCM信号是真正的数字信号,数字通信网就是利用PCM信号.所以,谈起数字通信,必然提到PCM.怎样形成PCM信号呢?约略地说,从模拟信号变成PCM信号,须经历三个主要步骤,它们是:(1)取样——对模拟信号每隔一定时间取它的幅度值.(2)量化——看取样得到的幅度值落在某一层次附近.(3)编码——按照取样量化的层次,     

丽音技术（二）

(三)准瞬时压扩编码处理技术 1.分段压缩与扩展 在NICAM系统中是采用分段压缩技术,它是把14比特的原始取样值压缩到10比特,在接收机的解码器中实现10→14比特的扩展功能,即14→10→14比特压扩特性。把连     

多波段等幅波发生器

很多无线电发送机和接收机均需安射频器作为信号的载频。本文介绍一种在短波段发射莫尔斯代码信号的等幅波发射电路,如附图所示。它基本上是一种变频振荡器电路,频率范围可从5郾2～15M H z之间作任意改变,这种信号可用任何短波收音机接收。振荡器以9V电池作为其工作电源。将莫尔斯电键S1并接在C5两端,另外在输出端接一根伸缩的鞭状天线,线圈L和双联电容组成振荡槽路。L在13m m直径的塑料管上用22号漆包线共绕60圈,分别在离地端15、20、25、30、40圈处抽头,将工作频段分成5郾2～5郾8M H z、6郾7～7郾2M H z、7郾9～8郾8M H z、9郾0～10…     

工作在8448千比/秒的二次群PCM复用设备——国际电报电话咨询委员会建议G·744(日内瓦.1976.)

1.一般特性1.1 基本特性所用编码律为建议G. 711所规定的A-律。取样频率,过载极限以及代码也在该建议中有所规定。量化值的数目为256。注:比特2,4,6和8的反转包含在编码律中,从而只适用于音频路时隙。1.2 比特速率     

垂直电压增益自动比例控制电路设计

等效采样技术使用取样器每隔20μs对DC-30 GHz高频信号进行一次同步取样,取样后的信号经前级放大电路、加法器和滤波电路的处理后输出频率为50 kHz的中频信号,由ADC进行同步采集。为准确还原被测高频信号,该文设计了一种基于FPGA的双通道垂直电压增益控制电路对取样信号进行程控放大,由FPGA控制AD603实现对中频信号的0.5、1、2、5、10、20、50倍放大倍数的调节,并根据被测信号的幅值自动切换合适档位,使得上位机重构波形的结果更加精确。     

基于DDS信号生成原理的压电驱动装置电源设计

针对多层叠堆设计的压电驱动装置,需要一种高电压和高频率信号驱动电源。详细介绍了一种采用DDS(Direct Digital Synthesis:直接数字频率合成技术)信号生成原理的设计方案。首先利用FPGA生成不同频率、波形的信号数据,再采用PCM1702实现D/A转换,将信号通过一级运放输出幅值范围0~10 V高质量的电压信号,最后应用二级运放和功率放大电路实现±250V信号输出,波形信号为梯形波,频率最高可达1.5KHz。通过搭建驱动电源测试平台后,验证了采用DDS信号生成原理的驱动电源的有效性和实用性。     

声音信号的数字编码和解码(第三讲)

一、引言模拟信号经过抽样和幅度量化变成时间上和幅度上都是离散的信号,这样可以用一组二进制数字去代表每一个量化后的样值了,这一变换过程称为编码。在具体的电路实现中往往都是将量化和编码这二个过程同时进行的,即将PAM信号与量化判定值进行比较、确定出信号所处的量化层时,编码器也就同时编出与该量化层相当的二进制数码信号,这样就最后完成了模拟信号到数字信号的变换,通常把编码器称为模/数变换器(A/D)。将二进制     

数字电视技术基础知识(Ⅲ) 三、数字传输信道的参数及影响

数字传送系统的质量,取决于信息源编码的参数。取样频率及量化比特数决定了质量的上限。数字化后的信号在传送时,还要附加信道的误码噪声。因此,对于数字信道来讲,取样频率、量化比特数和误码率是传送系统设计上的三个主要参数。此外,由于收信机时钟脉冲的抖动也会引起误码和再生波形相位的起伏等,造成信号质量的恶化。     

数字有线电视技术系列讲座 第二讲 数字电视信号的产生基本概念

数字电视是相对模拟电视而言的,模拟电视信号在时间和数值上都是连续的,数字电视信号是将模拟电视信号经过脉冲编码调制（ＰＣＭ）,即先将模拟信号进行抽样、量化和编码转换成在时间上和幅度上都离散化的二进制数字信号。１　抽样抽样是在时间上将模拟信号离散化。其方法是采用脉冲幅度调制,即用模拟信号对一串等幅脉冲进行幅度调制,将模拟信号变成幅度包络与其相似的一系列脉冲,两脉冲的间隔就称为取样时间间隔Ｔｓ,脉冲的重复频率称为取样频率。为了保证抽样精度,通常抽样脉冲宽度τ应远小于抽样间隔Ｔｓ,抽样频率应大于或等于２…     

基于AT89S51单片机的数显表的研制

工业现场有大量的模拟信号或脉冲频率信号需要测量显示,市场上现有的数显表功能单一,校正困难,抗干扰差,难以显示真实工程量值。介绍一种用于工业现场信号测量的数显表,该表以AT89S51单片机为核心,采用的模拟信号测量技术和脉冲信号测量技术,可以精确测量模拟信号或频率信号,通过给单片机设定不同的参数,对所测量的模拟信号或脉冲信号进行换算,从而显示现场的工程量值。该数显表一表多用,可广泛应用于液位、流量、温度、压力、速度等的测量显示。     

输出波形可控的高精度数控电源设计

针对精密仪器和精密机电系统中对任意波形电源的应用需求,设计一种输出波形可控的高精度数控电源。系统采用模块化设计,主要包括信号发生器、电压幅值调节、功率放大器、A/D转换和触摸式液晶屏显示等模块。信号发生器采用直接数字频率合成技术和积分电路,得到电压幅值固定的正弦波、方波、三角波和锯齿波等模拟信号,并通过电压幅值调节模块实现模拟信号电压幅值可调,最后经功率放大器后输出以驱动负载。实验测试结果表明:该电源可以输出频率范围为1~50 k Hz,最大峰值电压为40 V的任意波形。     

一种高精度可调电平接口电路设计

为了满足各种仪器或电路所需的接口电平,设计了一种可生成频率范围在25 MHz～3.2 GHz、电平差模范围为0～1.9 V、共模范围为-4 V～4 V可调电平的接口电路。外部驱动源驱动差模电路产生一个频率为25 MHz～3.2 GHz的差模信号,由数模转换器产生的共模信号通过电阻与差模信号耦合输出电平信号,通过两个信号参考端隔离的办法实现电平的共模电压和差模电压解耦调节,差模和共模信号电平值通过电平控制模块来设定。选择接口输出为标准LVDS、RS485和PECL电平进行实验测试,测试结果表明,该电平接口电路输出的电平信号稳定,精确度高,电平误差小于5 mV。     

数字电视技术基础知识(Ⅴ) 五、电视信号的频带压缩

传送PCM信号所需要的带宽,在基带传送时为传送速率的0.5～1倍(BT=O.5～1)。对于PAL电视信号的传送,若取样频率为3f_(?)=13.3MHz(f_(?)为彩色副载波频率)、量化比特数为8时,传送速率为106.4MHz,需要有60～100MHz的传送带宽。这一数值与直接以模拟信号形式进行基带传送时的6MHz带宽相比,为其10～20倍。这正是数字传送方式发展缓慢的原因之一,从而促进技术人员研究如何压缩频带,设法消除电视信号中信息的冗余成分,以节省传送频带。     

NTSC彩电信号DPCM编码方式的设计

本文介绍了彩电信号DPCM编码方案的设计和试验样机的组成。本方案不是把NTSC彩电信号分离为它的各成分,而是按复合信号原样进行直接DPCM编码,并以32Mb/s(PCM3次群)传送。其特点是:①取样频率比老的方案设计得低;②采用将亮度信号的预测值和载波色信号的预测值分别计算之后组成综合预测值的算法;③由于进行包括色同步信号在内的水平消隐信号的样值传送,因此可提高传送效率;④实行4比特/8比特准可变字长编码等等。试验样机大约被简化为分离编码时的1/2。另外,就其编码图象质量而言,所得性能足以满足图象传送业务中彩电信号的数字传送要求。