Квантование

Амплитуды или уровни отсчетов дискретизированного или АИМ-2 сигнала (в том числе и группового АИМ-2 сигнала) образуют бесчисленное множество его различных реализаций. Первым шагом к уменьшению этого множества является ограничение амплитуды напряжения входных сигналов значением U _огр, вероятность превышения которого не более р < 0,001. Однако в реальном канале передачи (тракте, линии связи) в результате воздействия помех и различного вида искажений можно передать лишь конечное множество различных уровней (градаций) отсчетов. На приемной стороне всегда возникает неопределенность при обработке близких по уровню сигналов. При этом уровень отсчета даже при высокой разрешающей способности приемных устройств может быть известен с точностью до помехи, т.е. возникает ситуация, характеризующаяся неопределенностью. Следовательно, нет необходимости передавать точные значения отсчетов АИМ-2 сигнала, их можно округлять с определенной точностью. В результате такого округления бесконечное множество амплитуд отсчетов заменяется счетным множеством, содержащим определенный набор разрешенных значений уровней отсчетов - дискретов. Эти разрешенные значения отсчетов называются уровнями квантования. Замена непрерывной шкалы уровней отсчетов дискретной шкалой называется квантованием по уровню. Квантование позволяет применять цифровые методы обработки отсчетов, в том числе их кодирование и регенерацию.

Диапазон непрерывных отсчетов лежит в пределах от - U _огр до + U _огр для двухполярных сигналов и в пределах от 0 до U _огр для однополярных сигналов. В процессе квантования весь диапазон изменений отсчетов делится на отрезки (в общем случае неравные), называемые шагами квантования δ _i,. При попадании отсчета АИМ-2 сигнала в пределы того или иного шага квантования производится его округление до ближайшего разрешенного уровня. Если с(nТ_Д) значение отсчета в момент времени nТ _д, а С_кв(nТ_д) значение квантованного отсчета в момент времени n Т_Д, то разность

(1.25)

называется ошибкой квантования или шумом квантования.

Если шаг квантования во всем диапазоне изменений амплитуд отсчетов от - U _огр до + U _огр (или от 0 до U _огр) остается величиной постоянной

, то такое квантование называется равномерным. Если шаг квантования меняется для различных диапазонов изменений значений отсчетов, то такое квантование называется неравномерным.

Дата добавления: 2015-08-26