Kvantitaation on olennainen prosessi digitaalisen signaalin käsittelyssä (DSP), johon kuuluu kartoitus jatkuva valikoima arvoja finite tasot. Tämä prosessi tuo kvantitaation virhe, joka voi aiheuttaa vääristymiä käsitellyn signaalin. Ymmärtäminen laskelmia kvantitalisaation vaikutuksia ja täytäntöönpanostrategioita minimoida vääristymät ovat välttämättömiä optimoida DSP järjestelmiä.

Kvantitaation virhe ja sen laskenta

Kvanttisaatiovirhe on tulosignaalin ja kvantitoidun ulostulon välinen ero. Se voidaan laskea seuraavasti:

]e = x - Q(x)

jossa x on alkuperäinen signaaliarvo ja Q(x) on kvantitatiivinen arvo. Yhtenäisen kvantitaation osalta suurin virhe on puolet kvantitaation askelmasta (Δ/2), joka vaikuttaa yleiseen vääristymään.

Strategiat, joilla minimoidaan kvantitaation vääristyminen

Useat tekniikat voivat vähentää kvantitaation vaikutuksia signaalin laatuun:

  • Bittisyvyyden lisääminen:[ Käyttämällä enemmän bittiä lisää kvantitointitasoja, vähentäen virheitä.
  • Hakeminen dithering:[ Lisäämällä pieni määrä melua ennen kvantitaation auttaa peittämään kvantitalisaatiovirheet.
  • Käyttämällä epäyhtenäistä kvantitaation:[] Mukauttaminen signaalin ominaisuuksiin minimoi tiettyjen signaalien vääristymän.
  • Täydentävä melun muotoilu:[ jakaen kvantitalisaatiomelua vähemmän havaittavalle taajuusalueelle.

Kvantitaation melutehon laskelmat

Kvantitalisaatiomelun teho voidaan arvioida käyttämällä

]P[q = Δ2 / 12

jossa Δ[ on kvantitaation askelkoko. Vähentäminen Δ vähentää kvantalisaation melutehoa ja parantaa signaalin uskollisuutta.