Kiinteän pisteen digitaalisten signaalien käsittelyjärjestelmiä (DSP) käytetään laajalti sulautettuihin sovelluksiin niiden tehokkuuden ja alhaisen tehonkulutuksen vuoksi. Kvantitalisaatio tuo kuitenkin virheitä, jotka voivat vaikuttaa järjestelmän suorituskykyyn. Kvantitaation laskeminen on välttämätöntä luotettavien DSP-järjestelmien suunnittelussa ja signaalin eheyden varmistamisessa.

Kvantitaation ymmärtäminen kiinteän pistepisteen DSP:ssä

Kvantitaation avulla kartoittaa jatkuva valikoima signaalin arvoja rajallinen joukko tasot. Kiinteiden-pistejärjestelmien, tämä prosessi johtaa pyöristys- tai vääntövirheitä. Nämä virheet ovat luontaisia ja voivat kertyä, vaikuttaen tarkkuus käsitellyn signaalin.

Lasketaan kvantitaation virhe

Kvantitointivirhe on todellisen signaaliarvon ja sen kvantitoidun esitystavan välinen ero. Se voidaan laskea kaavalla:

]e = x - Q(x)

jossa x[ on alkuperäinen signaaliarvo ja [Q(x) on kvantitatiivinen arvo. Suurin mahdollinen virhe, joka tunnetaan kvantitalisaatiovaiheen kokona, määräytyy kiinteän pisteen esitystavan bittimäärän mukaan.

Kvantitaation virheeseen vaikuttavat tekijät

  • Bittisyvyys:[Bittien määrän lisääminen pienentää askelkokoa, pienentäen kvantitalisaatiovirhettä.
  • Signaalialue:[ Suuremmat alueet voivat lisätä mahdollista virhettä, elleivät ne ole oikein mitoitettuja.
  • Signaalijakauma:[ Yhdenmukaisesti jakautuneilla signaaleja on yleensä ennustettavissa olevat virheominaisuudet.

Minimoi kvantitaation virhe

Kvantifiointivirheen minimoimiseksi suunnittelijoiden tulisi valita sopiva bittisyvyys- ja skaalausstrategia. Oikea skaalaus takaa, että signaali käyttää kiinteän pisteen koko dynaamista aluetta, mikä vähentää suhteellista virhettä.