Разница между сэмплированием и квантованием

Выборка против квантования

В цифровой обработке сигналов и смежных областях выборка и квантование - это два метода, а точнее, этапы, используемые при дискретизации аналогового сигнала при преобразовании его в цифровой сигнал. С появлением электроники и компьютеров почти все технологические функции оцифрованы, поэтому ими могут управлять компьютеры или другие цифровые системы. Эти два ключевых идеи в аналого-цифровом преобразовании.

Что такое выборка?

В цифровой обработке сигналов выборка - это процесс разделения непрерывного сигнала на дискретный сигнал. Обычное использование процесса - аналого-цифровое преобразование звукового сигнала. Процесс разбивает звуковую волну на интервалы вдоль оси времени, чтобы создать последовательность сигналов. В результате значения на оси времени преобразуются из непрерывного в дискретные значения с соответствующими величинами. Выбранный сигнал известен как импульсный амплитудно-модулированный сигнал.

Во время процесса в течение определенного интервала времени T выбирается одна максимальная амплитуда (выборка) для представления всего интервала. Таким образом, имея непрерывный сигнал, процесс развивает сигнал с одной амплитудой, представляющей весь временной интервал. Тем не менее, величина амплитуды непрерывна. Компонент системы, который выполняет этот процесс, известен как сэмплер.

Несмотря на то, что сигнал имеет дискретные значения по оси x, он является полунепрерывным и не может быть правильно представлен в цифровом виде. Для достижения полностью дискретного сигнала выполняется второй этап дискретизации..

Что такое квантование?

В цифровой обработке сигналов квантование - это процесс отображения большего набора значений в меньший набор. Лучший пример - округление чисел, чтобы сделать их управляемыми. Учитывайте вес партии шоколадных шариков. Они весят где-то между 4,99 грамма и 5,20 грамма. Вместо того, чтобы указывать их по отдельности, было бы неплохо представить, что шоколадные шарики весят 5,00 грамма. Для этого вес шаров должен быть округлен в большую или меньшую сторону. Тот же аргумент применим, когда говорят, что обувь стоила 15 долларов, хотя ценник был 14,99 долларов..

Применяя это к сигналам, частично дискретизированный сигнал уже имеет одно непрерывное значение, представляющее каждый интервал времени в амплитудно-модулированном сигнале импульса. В процессе квантования значения амплитуды либо округляются в большую или меньшую сторону до ближайшего предварительно определенного значения. Результатом является то, что вместо амплитуды сигналов, имеющих бесконечно много значений, они сужаются до гораздо меньшего набора значений. Этот тип сигнала известен как импульсный кодовый сигнал.

В чем разница между сэмплированием и квантованием?

• При дискретизации временная ось дискретизируется, а при квантовании дискретизируется ось y или амплитуда..

• В процессе выборки одно значение амплитуды выбирается из временного интервала для его представления, в то время как при квантовании значения, представляющие временные интервалы, округляются, чтобы создать конечный набор возможных значений амплитуды..

• Выборка выполняется до процесса квантования.