Квантование сигнала по уровню

АИМ сигнал является дискретным по времени, но непрерывным по уровню, так как амплитуда отсчетов может принимать бесконечное множество значений. Операции квантования по уровню и кодирования, как правило, осуществляются в одном устройстве, называемом аналого-цифровым преобразователем (АЦП) или кодером, однако с целью выявления особенностей указанных операций целесообразно рассматривать их отдельно.

Значение как будет показано ниже, зависит от вида передаваемого сигнала и требований к качеству передачи. Помимо общего числа уровней квантования квантующее устройство характеризуется шагом квантования и напряжением ограничения.

Шагом квантования называется разность между двумя соседними разрешенными уровнями, а определяет максимальное значение амплитуды отсчета, подвергаемого квантованию. Очевидно, что должно быть выбрано таким образом, чтобы вероятность появления отсчета с амплитудой выше была пренебрежимо мала. Очевидно, что Если шаг квантования во всем диапазоне изменений амплитуды сигналов остается постоянным, т.е. то квантование называет- ся равномерным.

На рис. 2.10, а приведена временная диаграмма, поясняющая принцип равномерного квантования униполярных сигналов, а на рис.2.11,

а -амплитудная характеристика квантующего устройства

Квантование осуществляется следующим образом.

Основной недостаток равномерного квантования заключается в следующем. Поскольку мощность шумов квантования не зависит от величины сигнала, защищенность от шумов квантования, определяемая как оказывается небольшой для сигналов с малыми уровнями (слабых сигналов) и возрастает при увеличении уровня сигнала (рис. 2.12). Для того чтобы выполнить требования к защищенности необходимо уменьшить помощью сжатия динамического диапазона сигнала с последующим равномерным квантованием.