Paraugu ņemšana vs kvantizācija
Digitālā signāla apstrādē un ar to saistītajos laukos paraugu ņemšana un kvantēšana ir divas metodes, drīzāk soļi, ko izmanto analogā signāla diskretizācijā, pārveidojot to ciparu signālā. Ar elektronikas un datoru parādīšanos gandrīz visas tehnoloģiskās funkcijas tiek digitalizētas, lai ar tām varētu darboties datori vai citas digitālās sistēmas. Šīs divas ir galvenās idejas, kas ir analogas digitālajai konvertēšanai.
Kas ir paraugu ņemšana?
Digitālā signāla apstrādē paraugu ņemšana ir nepārtraukta signāla sadalīšana atsevišķā signālā. Parasti process tiek izmantots skaņas signāla pārveidošanai ciparu formātā. Process sadala skaņas viļņu intervālos pa laika asi, lai iegūtu signālu secību. Rezultātā vērtības laika asī tiek pārveidotas no nepārtrauktām uz diskrētām vērtībām ar atbilstošu lielumu. Parauga signāls ir pazīstams kā modulēts impulsa impulsa amplitūda.
Procesa laikā noteiktā laika intervālā T tiek izvēlēta viena maksimālā amplitūda (paraugs), kas attēlo visu intervālu. Tātad, tā vietā, lai iegūtu nepārtrauktu signālu, process attīsta signālu ar vienu amplitūdu, kas apzīmē visu laika intervālu. Tomēr amplitūdas lielums joprojām ir nepārtraukts. Sistēmas sastāvdaļa, kas izpilda šo procesu, ir pazīstama kā paraugu ņemšana.
Kaut arī signālam ir diskrētas vērtības x asī, signāls ir daļēji nepārtraukts un to nevar pareizi attēlot digitāli. Lai panāktu pilnīgi diskrētu signālu, tiek veikts otrais diskretizācijas solis.
Kas ir kvantizācija?
Digitālā signāla apstrādē kvantēšana ir process, kurā lielāka vērtību kopa tiek kartēta uz mazāku. Labākais piemērs ir skaitļu noapaļošana, lai tos varētu pārvaldīt. Apsveriet šokolādes bumbiņu partijas svaru. Viņi sver kaut kur no 4,99 gramiem līdz 5,20 gramiem. Tā vietā, lai tos norādītu atsevišķi, tas ir labs attēlojums, ja mēs sakām, ka šokolādes bumbiņas sver 5,00 gramus. Lai to izdarītu, bumbiņu svars ir jānoapaļo uz augšu vai uz leju. Tas pats arguments ir spēkā, sakot, ka kurpes bija USD 15,00, kaut arī cenu zīme bija USD 14,99.
Piemērojot to signāliem, daļēji diskreditētajam signālam jau ir viena nepārtraukta vērtība, kas atspoguļo katru laika intervālu impulsa amplitūdas modulētajā signālā. Kvantizācijas procesā amplitūdas vērtības tiek noapaļotas uz augšu vai uz leju līdz tuvākajai iepriekš noteiktajai vērtībai. Rezultāts ir tāds, ka, nevis signālu amplitūda, kam ir bezgalīgi daudz vērtību, tie tiek sašaurināti līdz daudz mazākam vērtību kopumam. Šis signāla tips ir pazīstams kā impulsa koda modulēts signāls.
Kāda ir atšķirība starp paraugu ņemšanu un kvantizēšanu?
• Paraugā laika ass tiek diskretizēts, savukārt kvantējot - y ass vai amplitūda..
• Paraugu ņemšanas procesā no laika intervāla tiek izvēlēta viena amplitūdas vērtība, lai to attēlotu, savukārt, kvantējot, vērtības, kas apzīmē laika intervālus, tiek noapaļotas, lai izveidotu iespējamo amplitūdas vērtību ierobežotu kopu..
• Paraugu ņemšana tiek veikta pirms kvantēšanas procesa.