非均匀量化的目的

Question

如题所述

Answer 1

非均匀量化的目的是提高在小信号时的信号量噪比。

用一种合理的方法，即在小信号范围内提供较多的量化级，而在大信号范围内提供少数的量化级，这种技术叫做非均匀量化。减小测盈误差的方法一般有两种：提高分辨率，如使用多比特的A/D变换器。增加采样率，使采样信号尽量逼近被测信号。

这两种方法对于数字通讯来说都不适宜，因为它们都需妥增加相当大的传输频带宽度，却只能把噪声功率降低很小。而对于测量系统而言，则有价格和速度等方面的障碍。结论相同，即误差降低有限。

信号幅度的概率分布一般是不均匀的，小信号出现的概率远大于大信号。一般情况下负载电流值都小于额定电流值，而且是正弦波形信号。因此用一种合理的方法，即在小信号范围内提供较多的量化级，而在大信号范围内提供少数的量化级，这种技术叫做做非均匀量化。

当每级发生的概率相同时，非均匀量化系统将更正确地恢复原始信号，使编码信号携带最大信息。在极端情况下，某一级永不出现，那么这一级提供的信息是零。在总量化级保持一定的情况下，非均匀量化系统在较大信号范围内的适应能力优于均匀量化系统。

特点：

为了克服均匀量化的缺点，实际中，往往采用非均匀量化。非均匀量化是一种在输入信号的动态范围内量化间隔不相等的量化。换言之，非均匀量化是根据输入信号的概率密度函数来分布量化电平，以改善量化性能。

非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号坦携取值小的区间，其量化间隔也小；反之，量化间隔就大。它与均匀量化相比灶信此，有两个主要的优点：当输入量化器的信隐迅号具有非均匀分布的概率密度时，非均匀量化器的输出端可以较高的平均信号量化噪声功率比。

非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此，量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。