Квантизація є фундаментальним процесом обробки цифрових сигналів (DSP), що передбачає копіювання безперервного діапазону значень в кінцевий набір рівнів. Цей процес представляє собою помилки квантизації, яка може викликати спотворення в обробленому сигналі. Розуміння обчислень за впливу квантизації та впровадження стратегій для мінімізації спотворення є важливим для оптимізації DSP-систем.

Помилки квантизації та її розрахунок

Похибка кількісної обробки є відмінністю сигналу введення і кількісного виходу. Вона може бути розрахована як:

e = x - Q(x)

x] є оригінальним значенням сигналу і Q(x)] є кількісним значенням. Для рівномірної кількісної обробки максимальна помилка є половиною розміру кроку квантизації (Δ/2]), що впливає на загальне спотворення.

Стратегії для мінімізації детермінації квантизації

Кілька методів можна зменшити вплив квантизації на якість сигналу:

  • Захищена глибина біта: Використання більш біт збільшує кількість рівнів квантизації, зменшення помилки.
  • Застосування дитерінгу: Додавання невеликої кількості шуму перед квантизаціям дозволяє похибки маски.
  • Узування неоднорідної квантизації: Адаптація рівнів квантизації сигналу для сигналізації мінімізації спотворення для конкретних сигналів.
  • Запровадження шумоу у формуванні:. Розподіл шуму кварцування менш допустимих частотних смуг.

Розрахунок потужності квантизації шуму

Потужність кварцального шуму може бути оцінена за допомогою:

Pq = Δ2] / 12]

Δ] - це квантизація за розміром кроку. Зменшення ] зменшує потужність кварцального шуму, поліпшення щільності сигналу.