Іріктеу және кванттау
Сандық сигналды өңдеуде және оған қатысты өрістерде дискретизация және кванттау екі әдіс, керісінше, аналогты сигналды цифрлық сигналға түрлендіруде дискретизациялауда қолданылатын қадамдар болып табылады. Электроника мен компьютерлердің пайда болуымен барлық дерлік технологиялық функциялар цифрланған, сондықтан оларды компьютерлер немесе басқа сандық жүйелер басқара алады. Бұл екеуі аналогты сандық түрлендірудегі негізгі идеялар.
Іріктеу дегеніміз не?
Сандық сигналды өңдеуде дискретті сигналға үзіліссіз сигналды бөлшектеу процесі. Процестің жалпы қолданылуы дыбыстық сигналды аналогты цифрға түрлендіру болып табылады. Процесс сигналдар тізбегін жасау үшін дыбыс толқынын уақыт осі бойымен аралықтарға бөледі. Нәтижесінде уақыт осіндегі мәндер үздіксіз, сәйкес шамалары бар дискретті мәндерге түрлендіріледі. Таңдалған сигнал импульстік амплитудалық модуляцияланған сигнал ретінде белгілі.
Процесс барысында, анықталған T уақыт аралығы ішінде бүкіл интервалды көрсету үшін жалғыз максималды амплитуда (үлгі) таңдалады. Үздіксіз сигналдың орнына процесс бүкіл уақыт аралығын білдіретін бір амплитудасы бар сигналды дамытады. Дегенмен, амплитуданың шамасы әлі де үздіксіз. Бұл процесті орындайтын жүйе құрамдас бөлігі үлгілеуші ретінде белгілі.
Сигнал қазір x осінде дискретті мәндерге ие болса да, сигнал жартылай үздіксіз және цифрлық түрде дұрыс көрсетілмейді. Толық дискретті сигналға қол жеткізу үшін дискретизацияның екінші қадамы орындалады.
Кванттау дегеніміз не?
Сандық сигналды өңдеуде кванттау – үлкенірек мәндер жиынын кішірек жиынға салыстыру процесі. Ең жақсы мысал - оларды басқаруға болатын ету үшін сандарды дөңгелектеу. Шоколад шарларының бір топтамасының салмағын қарастырайық. Олардың салмағы 4,99 граммнан 5,20 граммға дейін. Шоколад шарларының салмағы 5,00 грамм десек, оларды жеке-жеке айтудың орнына, бұл жақсы көрініс. Мұны істеу үшін шарлардың салмағын жоғары немесе төмен дөңгелектеу керек. Баға белгісі $14,99 болса да, аяқ киімнің $15,00 екенін айтқан кезде де дәл осындай дәлел қолданылады.
Мұны сигналдарға қолданатын болсақ, ішінара дискреттелген сигнал импульс амплитудасының модуляцияланған сигналындағы әрбір уақыт аралығын көрсететін жалғыз үздіксіз мәнге ие. Кванттау процесінде амплитудалық мәндер алдын ала анықталған ең жақын мәнге дейін жоғары немесе төмен дөңгелектенеді. Нәтижесінде шексіз көп мәндері бар сигналдар амплитудасының орнына олар мәндердің әлдеқайда аз жиынтығына тарылады. Бұл сигнал түрі импульстік код модуляцияланған сигнал ретінде белгілі.
Іріктеу мен кванттау арасындағы айырмашылық неде?
• Іріктеу кезінде уақыт осі дискреттеледі, ал кванттауда y осі немесе амплитудасы дискреттеледі.
• Іріктеу процесінде оны көрсету үшін уақыт аралығынан бір амплитудалық мән таңдалады, ал кванттау кезінде мүмкін амплитудалық мәндердің ақырғы жиынын жасау үшін уақыт интервалдарын білдіретін мәндер дөңгелектенеді.
• Сынама алу кванттау процесінің алдында орындалады.
