Η βασική διαφορά μεταξύ της ομοιόμορφης και της μη ομοιόμορφης κβαντισμοποίησης είναι ότι η ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση έχει ίσα μεγέθη βημάτων ενώ, σε μη ομοιόμορφη κβαντοποίηση, τα μεγέθη βημάτων δεν είναι ίσα. Μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ ομοιόμορφης και μη ομοιόμορφης κβαντοποίησης είναι ότι, στην ομοιόμορφη κβαντοποίηση, μπορεί να συμβεί κάποια ποσότητα σφάλματος κβαντισμού, αλλά η μη ομοιόμορφη κβαντοποίηση μειώνει το σφάλμα κβαντισμού.

Τα συστήματα επικοινωνίας στέλνουν σήματα από τον πομπό στον δέκτη. Αυτά τα σήματα είναι αναλογικά σήματα. Συνήθως, τα αναλογικά σήματα μπορούν να επηρεάσουν τη στρέβλωση και τις παρεμβολές κλπ. Επομένως, τα αναλογικά σήματα μετατρέπονται σε ψηφιακά σήματα. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ψηφιοποίηση. Γενικά, τα ψηφιακά σήματα είναι σαφή, ακριβή και έχουν ελάχιστη παραμόρφωση. Η ποσοτικοποίηση είναι ένα βήμα στη διαδικασία ψηφιοποίησης.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

1. Επισκόπηση και διαφορά κλειδιού
2. Τι είναι η ποσοτικοποίηση
3. Τι είναι ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση
4. Τι είναι η μη ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση
5. Συγκριτική παράσταση - Ομοιόμορφη έναντι μη ομοιόμορφης ποσοτικοποίησης σε πίνακα
6. Περίληψη

Τι είναι η ποσοτικοποίηση;

Κατά την ψηφιοποίηση, το πρώτο βήμα είναι να δοκιμάσετε το σήμα σε τακτά χρονικά διαστήματα. Εάν ο χρόνος δειγματοληψίας ή η περίοδος δειγματοληψίας είναι Ts τότε ο ρυθμός δειγματοληψίας ή η συχνότητα (fs) είναι 1 / Ts. Για ένα σήμα που αναπαράγει ακριβώς, ο ρυθμός δειγματοληψίας (fs) πρέπει να είναι μεγαλύτερος από το διπλάσιο της μέγιστης συχνότητας.

Το επόμενο βήμα είναι η ποσοτικοποίηση. Δίνει μια πεπερασμένη διακριτή τιμή στα δείγματα. Η συσκευή που εκτελεί κβαντισμό είναι ο κβαντιστής. Παίρνει την είσοδο δειγματοληψίας και παράγει την κβαντισμένη έξοδο. Η ποιότητα της παραγωγής ποσοτικοποιητή εξαρτάται από τον αριθμό των ποσοτήτων κβαντισμού. Επιπλέον, ο χώρος μεταξύ δύο γειτονικών επιπέδων κβαντισμού ονομάζεται μέγεθος βήματος. Στο παρακάτω διάγραμμα, οι γραμμές παύλα αντιπροσωπεύουν τα επίπεδα ποσοτικοποίησης.

Υπάρχουν δύο τύποι κβαντισμού ανάλογα με το μέγεθος του βήματος. Πρόκειται για ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση και μη ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση. Η εξίσωση για να βρείτε το μέγεθος βήματος (d) δίνεται παρακάτω. Το Xmax είναι η μέγιστη τιμή του σήματος και το Xmin είναι η ελάχιστη τιμή του σήματος. Το L είναι ο αριθμός των επιπέδων που διαιρούν το σήμα.

Διαφορά μεταξύ ομοιόμορφης και μη ομοιόμορφης ποσοτικοποίησης σχήμα 2

Τι είναι ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση;

Η ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση έχει μια ίση απόσταση μεταξύ των επιπέδων κβαντισμού. Επιπλέον, υπάρχουν δύο τύποι σε ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση. Πρόκειται για μεσαία πέλματα και μεσαία αύξηση κβαντισμού. Και οι δύο είναι συμμετρικές σχετικά με την προέλευση. Στην κβαντοποίηση μεσαίων κλωστών, η προέλευση βρίσκεται στο μέσο του πέλματος του γραφήματος της σκάλας. Τα επίπεδα κβαντισμοποίησης στο μέσον των κλωστών είναι περίεργα. Στην μεσαία αύξηση της κβαντοποίησης, η προέλευση βρίσκεται στη μέση ενός αυξανόμενου τμήματος της γραφικής κλίμακας σκάλας. Τα επίπεδα κβαντισμοποίησης στο μέσο όρο είναι ακόμη και σε αριθμό.

Τι είναι η μη ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση;

Σε μη ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση, το μέγεθος βήματος είναι άνισο. Μετά την ποσοτικοποίηση, η διαφορά μεταξύ μιας τιμής εισόδου και της κβαντισμένης τιμής της ονομάζεται σφάλμα ποσοτικοποίησης. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, σε ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση, το μέγεθος βήματος είναι ίσο. Επομένως, ενδέχεται να μην καλύπτει κάποιο μέρος του σήματος. Αυτό μπορεί να αυξήσει το σφάλμα κβαντισμού.

Ωστόσο, σε περίπτωση μη ομοιόμορφης κβαντοποίησης, το μέγεθος του βήματος αλλάζει, ώστε να έχει ελάχιστο ποσό σφάλματος. Αφού ολοκληρωθεί η ποσοτικοποίηση, το επόμενο βήμα είναι η κωδικοποίηση. Ορίζει κάθε επίπεδο ποσοτικοποίησης με δυαδικό κώδικα.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ομοιόμορφης και μη ομοιόμορφης ποσοτικοποίησης;

Ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση είναι ο τύπος κβαντισμού στον οποίο τα επίπεδα ποσοτικοποίησης είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα είναι η ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση. Η μη ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση είναι ο τύπος της κβαντοποίησης στην οποία τα επίπεδα ποσοτικοποίησης είναι άνισα είναι η μη ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση.

Επιπλέον, η ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση έχει κάποιο ποσό σφάλματος κβαντισμού. Όμως, η μη ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση μειώνει το σφάλμα ποσοτικοποίησης.

Διαφορά μεταξύ ομοιόμορφης και μη ομοιόμορφης ποσοτικοποίησης σε πίνακα

Περίληψη - Ομοιόμορφη έναντι μη ομοιόμορφης ποσοτικοποίησης

Αυτό το άρθρο συζήτησε τη διαφορά μεταξύ δύο τύπων κβαντισμού που είναι ομοιόμορφες και μη ομοιόμορφες. Η διαφορά μεταξύ της ομοιόμορφης και της μη ομοιόμορφης κβαντοποίησης είναι ότι η ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση έχει ένα ίσο μέγεθος βήματος, ενώ η μη ομοιόμορφη ποσοτικοποίηση δεν έχει ίσο μέγεθος βήματος.

Αναφορά:

1.Το μάθημα. "Quantization Digital Communication", Tutorials Point, 8 Ιανουαρίου 2018. Διατίθεται εδώ

Ευγένεια εικόνας:

1. Αναλογική σύγκριση αναλύσεων 3 bit (bit rate) από το Hyacinth - Own work, (CC BY-SA 3.0) μέσω Wikimedia Commons