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1 四川大学 计算机学院 陈 虎 huchen@scu.edu.cn
多媒体技术基础 四川大学 计算机学院 陈 虎

2 模数转换-采样 概念： 从连续时间信号中提取离散样本的过程；或者说在某些离散的时间点上提取连续时间信号值的过程称为采样。
采样按采样间隔可分为:均匀采样与非均匀采样。

3 采样的必要性 采样是连续时间信号和离散时间信号之间的桥梁，对连续信号而言，随着数字处理技术的发展，越来越迫切地要求连续信号的离散化。
例如，电影的连续画面，实际上是由一组时间样本快速播放实现的，数字通信系统，微处理器系统对连续时间信号的处理，都是通过采样来实现的。

4 采样示例

5 采样 当取出的样本一样时，样本对应的连续时间函数却不是唯一的。

6 采样 此外，对同一个连续时间信号，当采样间隔不同时也会得到不同的样本序列。
结论：没有任何条件限制的情况下，从连续时间信号采样所得到的样本序列，不能唯一地确定原来的连续时间信号，即：一个连续时间信号必须在某一种条件下才能由其样本来表示。

7 采样分析 采样函数： 采样样本：

8 采样分析 原连续时间信号： 采样函数频谱： 已采样信号的频谱：

9 采样分析 对连续时间信号在时域理想采样，就相当于在频域以采样频率s为周期延拓，幅值减小1/T。要使频谱不混迭，就必须使信号带限，且
上述即为时域采样的约束条件 从而我们得到怎样抽取样本，样本才能唯一地表征原信号的取样条件，下面为上述分析的一个完整总结－－采样定理。

10 采样定理 设 是某一个带限信号，在||> M时，X（j）=0。如果采样频率  s>2  M ，其中 s ＝2/T, 那么 就唯一地由其样本 所确定。 已知这些样本值，我们能用如下办法重建：让采样后的信号通过一个增益为T, 截止频率大于M，而小于（ s  M）的理想滤波器，该滤波器的输出就是 。 2  M称为奈奎斯特率 ；  M称为奈奎斯特频率。

11 量化 模拟信号数字化中的量化： 在实际中，信号的波形都是典型的连续幅度和连续时间，因此模数（A/D）变换用来产生波形的离散表示形式。经过抽样后的样值在幅度上仍然是连续的，幅度量化过程是用来把可能的幅度数目限制到有限个数目。由于幅度量化在很大程度上决定了系统总失真，以及把波形传送到接收端所必需的比特率。

12 量化 量化实质上可以看作是一个映射的过程。将所有取值落在 Ri 范围内的输入信号映射到一点 yi 上。

13 量化 量化过程 － 信号量化值   － 信号实际值 d1 d2 d4 d3 d5 q5 q4 q3 q2 q1 T 2T 3T 4T
量化误差 信号实际值 信号量化值 m(t)  m(6T) mq(6T) q6  － 信号实际值 － 信号量化值 设：m(kT)表示模拟信号抽样值，mq(kT)表示量化后的量化信号值，q1, q2,…,qi, …, q6是量化后信号的6个可能输出电平，d1, d2, …,di, …, d5为量化区间的端点。 该公式是变换的规则。