Il rumore di quantizzazione è un aspetto intrinseco dei sistemi di elaborazione digitale dei segnali (DSP) e si traduce nel approssimare i segnali continui con livelli discreti durante la conversione analogico-digitale.

Comprendere il rumore di quantizzazione

Il rumore di quantizzazione è la differenza tra il segnale di ingresso e la sua uscita quantizzata. È generalmente modellato come fonte di rumore additivo con una distribuzione uniforme, assumendo che l'errore di quantizzazione sia indipendente dal segnale di ingresso.

Calcolo del potere di rumore di quantizzazione

La potenza di rumore di quantizzazione può essere calcolata utilizzando la formula:

QNP = Δ2 / 12[

dove Δ[]] è la dimensione del passo di quantizzazione. La dimensione del passo è determinata dalla gamma del segnale di ingresso diviso per il numero di livelli di quantizzazione:

Δ = (V[max - V]min[]]] / L

Qui, V[]max][]] e ]Vmin][]]] sono le tensioni di ingresso massime e minime, in genere L[FLT[[[[[[FLT:]]]]]]]][[[[[[[[[[[[[[[[[FLT:]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

Calcolo di esempio

Supponiamo che il segnale di ingresso si estende da -1V a 1V, e viene utilizzato un ADC a 8 bit.

  • L = 28 = 256 livelli

La dimensione del passo è:

Δ = (1 - (-1)) / 256 = 2 / 256 ≈ 0.0078V[]

Il potere di quantizzazione del rumore è:

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