Ο θόρυβος κβαντισμού είναι μια εγγενής πτυχή των συστημάτων επεξεργασίας ψηφιακού σήματος (DSP). Προκύπτει από την προσέγγιση συνεχών σημάτων με διακριτά επίπεδα κατά τη διάρκεια της αναλογικής προς ψηφιακή μετατροπή.

Κατανόηση του Θόρυβου του Ποσοτικού

Ο θόρυβος ποσοτικοποίησης είναι η διαφορά μεταξύ του σήματος εισόδου και της ποσοτικοποιημένης εξόδου του. Γενικά μοντελοποιείται ως πηγή πρόσθετου θορύβου με ομοιόμορφη κατανομή, υποθέτοντας ότι το σφάλμα ποσοτικοποίησης είναι ανεξάρτητο από το σήμα εισόδου.

Υπολογισμός της ισχύος θορύβου σε ποσοτικό επίπεδο

Η ισχύς θορύβου ποσοτικοποίησης μπορεί να υπολογιστεί με τη χρήση του τύπου:

QNP = Δ2 / 12

όπου Δ είναι το μέγεθος του βήματος ποσοτικοποίησης. Το μέγεθος του βήματος καθορίζεται από το εύρος του σήματος εισόδου διαιρούμενο με τον αριθμό των επιπέδων ποσοτικοποίησης:

Δ = (Vmax - Vmin] / L]

Εδώ, Vmax] και Vmin είναι οι μέγιστες και ελάχιστες τάσεις εισόδου, και L είναι ο αριθμός των επιπέδων ποσοτικοποίησης, που είναι συνήθως μια ισχύς δύο.

Παράδειγμα υπολογισμού

Υποθέστε ότι το σήμα εισόδου κυμαίνεται από -1V έως 1V, και χρησιμοποιείται ένα ADC 8-bit. Ο αριθμός των επιπέδων είναι:

  • L = 28 = 256 επίπεδα

Το μέγεθος του βήματος είναι:

Δ = (1 - (-1)) / 256 = 2 / 256 ⁇ 0.0078V

Η ισχύς θορύβου ποσοτικοποίησης είναι:

QNP ⁇ (0.0078)2 / 12 ⁇ 5.07 × 10-6] V2