9.4抽样信号的量化 量化是将取值连续的抽样变成取值离散的抽样 6T 2 量化电平 量化区间端点 16
16 9.4 抽样信号的量化 量化是将取值连续的抽样变成取值离散的抽样 q1 q2 q3 q4 q5 q6 q7 m1 m2 m3 m4 m5 m6 2T s 4T s 6T s 量化区间端点 量化电平
量化信号m,与m(原信号)的近似程度用信 号，量化噪声功率比衡量 E[m2(kT)] E[m(kT)-m (kT)] 17
17 量化信号 与m(原信号)的近似程度用信 号,量化噪声功率比衡量 m q 2 2 [ ( ) ( )] [ ( )] s q s k s q q E m k T m k T E m k T N S − =
9.4.1均匀量化 把输入信号的取值域按等距离分割的量化 ·在均匀量化中，每个量化区间的量化电平 取在各区间的中点. 输入信号的最小值a,最大值b,量化电平数M 量化间隔（量化台阶）△v=(b-a)/M 量化器输出 m,=q当m,<m≤m 第个量化区间的终点m,=a+讼v 第个量化区间的量化电平 m+m 9,= i=1,2,.M 18
18 9.4.1 均匀量化 把输入信号的取值域按等距离分割的量化 • 在均匀量化中,每个量化区间的量化电平 取在各区间的中点. 输入信号的最小值a,最大值b,量化电平数M 量化间隔 (量化台阶) 量化器输出 第i个量化区间的终点 第i个量化区间的量化电平 v = (b − a)/ M m q = qi 当mi−1 m mi m a i v i = + i M m m q i i i 1,2, 2 1 = + = −
量化噪声功率 N,=E[I(m-m,)2]=(x-m,)2f(x)d (x-a)f(x)dx 均匀量化时，量化噪声的均方根值固定不变， 当(t)较小时，则信号量化噪声功率比就很小 ·满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为 动态范围. ●于 均量化时的信号动态范围将受到较大限制 19
19 量化噪声功率 • 均匀量化时,量化噪声的均方根值固定不变, 当m(t)较小时,则信号量化噪声功率比就很小. • 满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为 动态范围. • 均匀量化时的信号动态范围将受到较大限制 = − = − b N q E[(m m q ) ] a (x m q ) f (x)dx 2 2 = − = − M i m m i i i x q f x dx 1 2 1 ( ) ( )
9.4.2非均匀量化 根据信号的不同区间来确定量化间隔，对 信号取值小的区间，量化间隔△V也小，反 之，量化间隔就大，因此，量化噪声功率 的均方根值基本上与信号抽样值成比例， 改善了小信号时量化信噪比。 。实现方法：抽样值先压缩，再均匀量化 y=f(x)f一非线性变换 接收端 x=f1 (y) 采用扩张器恢复X 20
20 9.4.2 非均匀量化 • 根据信号的不同区间来确定量化间隔，对 信号取值小的区间，量化间隔Δv也小，反 之，量化间隔就大，因此，量化噪声功率 的均方根值基本上与信号抽样值成比例， 改善了小信号时量化信噪比。 • 实现方法：抽样值先压缩，再均匀量化 y=f（x） f — 非线性变换 接收端 x=f-1（y） 采用扩张器恢复x