Verschil tussen uniforme en niet-uniforme kwantisering

De belangrijk verschil tussen uniforme en niet-uniforme kwantisering is dat uniforme kwantisering heeft gelijke stapgroottes terwijl, bij niet-uniforme kwantisering, de stapgroottes niet gelijk zijn. Een ander belangrijk verschil tussen uniforme en niet-uniforme kwantisering is dat, in de uniforme kwantisering, een bepaalde hoeveelheid kwantisatiefout kan optreden, maar niet-uniforme kwantisering de kwantisatiefout reduceert.

Communicatiesystemen sturen signalen van de zender naar de ontvanger. Deze signalen zijn analoge signalen. Gewoonlijk kunnen analoge signalen invloed hebben op vervorming en interferentie enz. Daarom worden de analoge signalen omgezet in digitale signalen. Dit proces wordt digitalisering genoemd. Over het algemeen zijn de digitale signalen helder, nauwkeurig en hebben ze minimale vervorming. Kwantisatie is een stap in het digitaliseringsproces.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is kwantisering
3. Wat is uniforme kwantisering
4. Wat is niet-uniforme kwantisering
5. Vergelijking zij aan zij - Uniform versus niet-uniforme kwantisatie in tabelvorm
6. Samenvatting

Wat is kwantisering?

Bij het digitaliseren, is de eerste stap om het signaal met regelmatige tussenpozen te samplen. Als de bemonsteringstijd of de bemonsteringsperiode Ts is, is de bemonsteringsfrequentie (fs) 1 / Ts. Om een ​​signaal exact te reproduceren, moet de samplefrequentie (fs) groter zijn dan tweemaal de maximale frequentie.

De volgende stap is de kwantisering. Het geeft een eindige discrete waarde aan de monsters. Het apparaat dat kwantisering uitvoert, is de quantizer. Het neemt de gesamplede input en genereert de gekwantiseerde output. De kwaliteit van de kwantiseringsuitgang is afhankelijk van het aantal kwantisatieniveaus. Verder wordt de ruimte tussen twee aangrenzende kwantisatieniveaus stapgrootte genoemd. In het onderstaande diagram stellen de streepjeslijnen de kwantisatieniveaus voor.

Figuur 01: Kwantisatie

Er zijn twee soorten kwantisering afhankelijk van de stapgrootte. Ze zijn uniforme kwantisering en niet-uniforme kwantisering. De vergelijking om de stapgrootte (d) te vinden, wordt hieronder gegeven. De Xmax is de maximale waarde van het signaal en Xmin is de minimumwaarde van het signaal. De L is het aantal niveaus dat het signaal verdelen.

Wat is uniforme kwantisering?

Uniforme kwantisering heeft een gelijke afstand tussen de kwantisatieniveaus. Verder zijn er twee soorten uniforme kwantisering. Het zijn mid-tread en mid-rise quantisatie. Beide zijn symmetrisch over de oorsprong. In de mid-thread kwantisatie, de oorsprong ligt in het midden van een loopvlak van de trapachtige grafiek. De kwantisatieniveaus in het midden van de draad zijn oneven in aantal. In de mid-rise quantisatie, de oorsprong ligt in het midden van een stijgend deel van de trapachtige grafiek. De kwantisatieniveaus in de middelste stand zijn zelfs in aantal.

Wat is niet-uniforme kwantisering?

Bij niet-uniforme kwantisering is de stapgrootte ongelijk. Na de kwantisering wordt het verschil tussen een invoerwaarde en de gekwantiseerde waarde de kwantisatiefout genoemd. Zoals hierboven vermeld, is bij uniforme kwantisering de stapgrootte gelijk. Daarom is het mogelijk dat een deel van het signaal niet wordt weergegeven. Dit kan de kwantisatiefout verhogen.

 In het geval van niet-uniforme kwantisering verandert de stapgrootte echter zodat deze een minimale hoeveelheid fouten bevat. Na het voltooien van de kwantisering, is de volgende stap codering. Het definieert elk kwantisatieniveau met een binaire code.

Wat is het verschil tussen uniforme en niet-uniforme kwantisering?

Uniforme kwantisering is het type kwantisatie waarin de kwantisatieniveaus uniform zijn verdeeld, de uniforme kwantisering. Niet-uniforme kwantisering is het type kwantisatie waarbij de kwantisatieniveaus ongelijk zijn, de niet-uniforme kwantisatie.

Bovendien heeft uniforme kwantisering een bepaalde hoeveelheid kwantisatiefout. Maar Non-uniforme kwantisering vermindert kwantisatiefout.

Samenvatting - Uniform versus niet-uniforme kwantisering

Dit artikel besprak het verschil tussen twee soorten kwantisering die uniform en niet-uniform zijn. Het verschil tussen uniforme en niet-uniforme kwantisering is dat uniforme kwantisering een gelijke stapgrootte heeft, terwijl niet-uniforme kwantisering geen gelijke stapgrootte heeft.

Referentie:

1. Trainingspunt. "Digital Communication Quantization." , Tutorials Point, 8 januari 2018. Beschikbaar Hier 

Afbeelding met dank aan:

1.'3-bit resolutie analoge vergelijking 'Door Hyacint - Eigen werk, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia