Равномерное квантование

Квантование называется равномерным в том случае, если шаг квантования в допустимых пределах возможных амплитудных значений сигнала остается постоянным Δ = const (рисунок 29).

Рисунок 29 – Равномерное квантование: а – амплитудная характеристика

квантующего устройства; б – ошибки квантования

На рисунке 29,а приведена амплитудная характеристика квантующего устройства U_вых = f (U_вх) с равномерным шагом квантования. Амплитудная характеристика имеет два характерных участка: зону квантования (U₀ … -U₀) и зону ограничения (U_огр … -U_огр). Для первого участка характерно само квантование входных сигналов, и их величина U_вх определяется пределом:

-U₀ ≤ U_вх ≤ U₀.

Для второго участка максимальное число уровней (шагов) квантования при равномерном квантовании выражается:

М_кв = + 1.

При равномерном квантовании относительная ошибка квантования зависит от величины отсчета входного сигнала. Как показано на рисунке 29,б, для первого отсчета максимальная ошибка квантования составляет , а для второго – . Поэтому недостатком равномерного квантования является то, что относительное значение ошибки квантования велико для слабых сигналов и уменьшается с увеличением уровня сигнала. Для выбора числа уровней равномерного квантования необходимо знать, как изменяется средняя мощность абонентских сигналов на входе системы передачи.

Средняя мощность телефонного сигнала является случайной величиной и измеряется с течением времени как для одного абонента, так и при смене абонентов из-за разной длины (протяженности) абонентских линий.

При определении числа уровней квантования нужно ориентироваться на допустимую ошибку квантования для наиболее удаленных абонентов, телефонные сигналы которых имеют наименьшую среднюю мощность. Обычно считают, что для выполнения принятой нормы по отношению сигнал-шум квантования для 99,7 % всех абонентов необходимое число уровней при равномерном квантовании должно быть М_кв = 512 … 2048, что требует девяти-десяти разрядов кодовой группы.

Таким образом, разброс средних мощностей абонентских сигналов приводит к существенному увеличению числа уровней равномерного квантования, что существенно усложняет аппаратуру и приводит к значительному увеличению скорости цифрового потока группового цифрового сигнала.

Указанные недостатки равномерного квантования могут быть устранены:

- обеспечением автоматической регулировки уровней средней мощности абонентских сигналов в каждом из каналов с целью сведения к минимуму их разброса, что существенно усложнит аппаратуру;

- неравномерным квантованием.

Дата добавления: 2014-09-10; просмотров: 785; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!