Unterschied zwischen einheitlicher und ungleichmäßiger Quantisierung

Das Hauptunterschied zwischen einheitlicher und ungleichmäßiger Quantisierung ist das Die einheitliche Quantisierung hat gleiche Schrittgrößen, während bei der ungleichmäßigen Quantisierung die Stufengrößen nicht gleich sind. Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen gleichförmiger und ungleichförmiger Quantisierung besteht darin, dass bei der gleichmäßigen Quantisierung ein gewisser Quantisierungsfehler auftreten kann, aber nicht gleichförmige Quantisierung den Quantisierungsfehler verringert.

Kommunikationssysteme senden Signale vom Sender zum Empfänger. Diese Signale sind analoge Signale. Normalerweise können analoge Signale Verzerrungen und Interferenzen beeinflussen. Daher werden die analogen Signale in digitale Signale umgewandelt. Dieser Vorgang wird Digitalisierung genannt. Im Allgemeinen sind die digitalen Signale klar, genau und weisen eine minimale Verzerrung auf. Die Quantisierung ist ein Schritt im Digitalisierungsprozess.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Quantisierung?
3. Was ist einheitliche Quantisierung?
4. Was ist ungleichmäßige Quantisierung?
5. Side-by-Side-Vergleich - einheitliche vs. uneinheitliche Quantisierung in Tabellenform
6. Zusammenfassung

Was ist Quantisierung??

Beim Digitalisieren besteht der erste Schritt darin, das Signal in regelmäßigen Abständen abzutasten. Wenn die Abtastzeit oder die Abtastperiode Ts ist, beträgt die Abtastrate oder Frequenz (fs) 1 / Ts. Damit ein Signal genau reproduziert werden kann, sollte die Abtastrate (fs) größer als das Doppelte der Maximalfrequenz sein.

Der nächste Schritt ist die Quantisierung. Es gibt den Proben einen endlichen diskreten Wert. Das Gerät, das die Quantisierung durchführt, ist der Quantisierer. Es nimmt die abgetastete Eingabe und generiert die quantisierte Ausgabe. Die Qualität der Quantisiererausgabe hängt von der Anzahl der Quantisierungsstufen ab. Außerdem wird der Abstand zwischen zwei benachbarten Quantisierungsebenen als Schrittgröße bezeichnet. Im unteren Diagramm repräsentieren die gestrichelten Linien die Quantisierungsstufen.

Abbildung 01: Quantisierung

Je nach Schrittgröße gibt es zwei Arten der Quantisierung. Sie sind eine gleichmäßige Quantisierung und eine nicht gleichförmige Quantisierung. Die Gleichung zum Ermitteln der Schrittgröße (d) ist unten angegeben. Xmax ist der Maximalwert des Signals und Xmin ist der Minimalwert des Signals. Das L ist die Anzahl der Pegel, die das Signal teilen.

Was ist einheitliche Quantisierung??

Die gleichmäßige Quantisierung hat einen gleichen Abstand zwischen den Quantisierungsstufen. Ferner gibt es zwei Arten der einheitlichen Quantisierung. Sie sind in der Mitte und der mittleren Quantifizierung. Beide sind bezüglich des Ursprungs symmetrisch. In dem Mid-Thread-Quantisierung, Der Ursprung liegt in der Mitte eines Treppenlaufs wie ein Graph. Die Quantisierungsniveaus in der Mitte des Threads sind in ihrer Anzahl ungerade. In dem Mid-Rise-Quantisierung, Der Ursprung liegt in der Mitte eines aufsteigenden Teils der Treppe, wie eine Grafik. Die Quantisierungsniveaus in der Mitte sind gleich groß.

Was ist ungleichmäßige Quantisierung??

Bei der ungleichmäßigen Quantisierung ist die Schrittgröße ungleich. Nach der Quantisierung wird die Differenz zwischen einem Eingabewert und seinem quantisierten Wert als Quantisierungsfehler bezeichnet. Wie oben erwähnt, ist bei der gleichförmigen Quantisierung die Schrittgröße gleich. Daher kann es vorkommen, dass ein Teil des Signals nicht abgedeckt wird. Dies kann den Quantisierungsfehler erhöhen.

 Im Falle einer ungleichmäßigen Quantisierung ändert sich jedoch die Schrittgröße, so dass eine minimale Fehlermenge vorliegt. Nach Abschluss der Quantisierung ist der nächste Schritt die Kodierung. Sie definiert jede Quantisierungsstufe durch einen Binärcode.

Was ist der Unterschied zwischen einheitlicher und ungleichförmiger Quantisierung??

Die gleichmäßige Quantisierung ist die Art der Quantisierung, bei der die Quantisierungsniveaus gleichmßig beabstandet sind, die gleichförmige Quantisierung. Uneinheitliche Quantisierung ist die Art der Quantisierung, bei der die Quantisierungsniveaus ungleich sind, ist die nicht gleichförmige Quantisierung.

Darüber hinaus hat die gleichförmige Quantisierung einen gewissen Quantisierungsfehler. Die ungleichmäßige Quantisierung reduziert jedoch den Quantisierungsfehler.

Zusammenfassung - Uniform vs. Nonuniform Quantization

In diesem Artikel wurde der Unterschied zwischen zwei Arten der Quantisierung beschrieben, die einheitlich und nicht einheitlich sind. Der Unterschied zwischen gleichförmiger und ungleichmäßiger Quantisierung besteht darin, dass gleichförmige Quantisierung die gleiche Schrittgröße hat, während die nicht gleichförmige Quantisierung nicht die gleiche Schrittgröße hat.

Referenz:

1.Tutorials Punkt. "Quantifizierung der digitalen Kommunikation". , Tutorials Punkt, 8. Januar 2018. Hier verfügbar 

Bildhöflichkeit:

Analoger Vergleich der Auflösung von 1.'3-Bit 'Von Hyacinth - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia