2.3量化.pptVIP

四舍五入法舍去法补足法 均匀量化噪声功率的计算 分析量化噪声时，一般不从电压角度分析，而是从从功率角度分析。实际计算噪声时常用均方值。即相当于量化误差的归一化平均功率，也即在1Ω电阻止的平均功率。 均匀量化，噪声功率与量化级差δ 成正比，而与输入信号大小无关。 级差越大，噪声越大。 级分得越多，级差越小，但编码位数n越多，则噪声功率就越小。 均匀量化信噪比 作业 P71 2-7 2-8 2-9 数字通信原理 敬学明 量化 将PAM信号在幅度上离散化，使时间上和幅度上都是离散的 将PAM信号的幅度变化范围划分为若干个小间隔，每一个间隔叫一个量化级。 处理方法 定义 实现 2. 3量化 均匀量化 非均匀量化 按照量化间隔是否均匀分类 量化过程示意图 量化间隔都一样的量化叫做均匀量化。 均匀量化 横坐标座标u(t)表示量化器输入电压，纵座标表示量化器输出电压。 设有8个量化等级，量化值按四舍五入法取值 当u(t)超过4δ时，都量化为3.5δ。 量化误差公式：e(t)=uq(t)-u(t) 均匀量化是指量化级差均匀，即相邻各 量化级之间的间隔（级差）相等，对于本图，级差（间隔）均为1δ。 N：量化级数（等于离散值的数目） U：临界过载电压。 过载电压：幅度大于U（本图为大于4δ）的电压。量化区：|u(t)|≤U的区域 量化区内，都不会超过δ/2 量化误差 量化过载区内，都超过δ/2 。 量化间隔计算 量化级间隔（级差）δ = 设话音信号幅值限定在量化区内，并设量化区为 -U～+U，量化级为N个量化级，并编为n位二进制 码，即： N = 2n ， δ = 2U/N = 2U/2n 则总噪声功率的平均值为： e2 = δ2 = × 4U2 22n 1 12 12 1 = 1 3 U2 22n × （推导过程略） 结论 定义式1: 定义式2（S/N）dB = Ls - LN Ls:信号功率电平LN:噪声功率电平 Um是动态值， 即输入信号幅值 ∵Um在量化区内时，Um≤U， ∴20lg ≤0，即使当Um = U时，20lg 1 = 0，除此之外，此项均为负数。 Um U ①、为保证通信质量，信噪比 代入式可得26≤1.76+6n-40（信号动态范围达到40dB，即： ）， 可以解出：n≥10.7， 即码位取11位时，才能满足要求。 结论 ②、信噪比同码位数n成正比，即编码位数n越多，信噪比越高，通信质量越好。每增加一位码，信噪比可提高6dB（忽略1.76 – 20lg ）。 Um U ③、有用信号幅度Um越小，信噪比越低。均匀量化噪声功率与信号大小无关，而由δ决定。δ决定了，不管信号大小，噪声功率都相同，这必然导致大信号时信噪声比较大，而小信号时信噪比就小。 均匀量化噪比的特点是： 分级越细，即码位越多，信噪比越大； 在相同码位情况下，大信号时信噪比大， 小信号的信噪比小。 总结以上分析可得 小 结 2、码字位数n与量化级数N的关系是N=2 3、在一定的量化区内，级数越多，量化间隔越小, 噪声越小，信噪比越大,但编码位数越多。 1、均匀量化，其量化间隔 n