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量化分析的基本原理解析

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:对幅度进行离散化处理的过程称为量化,实现量化的器件称为量化器。图5-3-1所示为量化的基本原理。图5-3-1量化的基本原理图 5-3-1 中,m表示模拟信号的抽样值,mq表示量化后的量化值,不难看出,量化过程就是一个近似表示的过程,即无限个数取值的模拟信号用有限个数取值的离散信号近似表示。由于量化误差一旦形成后,在接收端无法消除,这个量化误差会像噪声一样影响通信质量,所以又称量化噪声。

量化分析的基本原理解析

模拟信号经过抽样后得到PAM信号,由于PAM信号的幅度仍然是连续的,即它的幅度有无穷多种取值,我们知道有限 n 位二进制的编码最多能表示2n电平,那么幅度连续的样值信号无法用有限位数字编码信号来表示,这样就必须对样值信号的幅度进行离散化处理,使其幅度的取值为有限多种状态。对幅度进行离散化处理的过程称为量化,实现量化的器件称为量化器。

在量化过程中,每个量化器都有一个量化范围(-V~V),若输入的模拟信号的幅度超过此范围就称为过载。在量化范围内划分成 M 个区间(称为量化区间),每个量化区间用一个电平(称为量化电平)表示(共有 M 个量化电平,M 称为量化电平数),量化区间的间隔称为量化间隔。图5-3-1所示为量化的基本原理。

图5-3-1 量化的基本原理(www.xing528.com)

图 5-3-1 中,m(nTs)表示模拟信号的抽样值,mq(nTs)表示量化后的量化值,不难看出,量化过程就是一个近似表示的过程,即无限个数取值的模拟信号用有限个数取值的离散信号近似表示。这一近似过程一定会产生误差——量化误差[即量化前后m(nTs)与mq(nTs)之差]。由于量化误差一旦形成后,在接收端无法消除,这个量化误差会像噪声一样影响通信质量,所以又称量化噪声。

在图 5-3-1 中,量化区间是等间隔划分的,称为均匀量化;量化区间也可以不均匀划分,称为非均匀量化。下面分别讨论这两种量化方法。

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