Διαφορά μεταξύ δειγματοληψίας και ποσοτικοποίησης σε σύγκριση με

<< Δειγματοληψία έναντι ποσοτικοποίησης

Στην επεξεργασία ψηφιακού σήματος και σε συναφή πεδία, η δειγματοληψία και η ποσοτικοποίηση είναι δύο μέθοδοι, μάλλον βήματα, που χρησιμοποιούνται στην διακριτοποίηση ενός αναλογικού σήματος για τη μετατροπή του σε ένα ψηφιακό σήμα. Με την εμφάνιση των ηλεκτρονικών υπολογιστών και των υπολογιστών, σχεδόν όλες οι τεχνολογικές λειτουργίες ψηφιοποιούνται έτσι ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν από ηλεκτρονικούς υπολογιστές ή άλλα ψηφιακά συστήματα. Αυτές οι δύο είναι βασικές ιδέες στην αναλογική προς ψηφιακή μετατροπή.

Τι είναι η δειγματοληψία;

Στην επεξεργασία ψηφιακού σήματος, η δειγματοληψία είναι η διαδικασία διαίρεσης ενός συνεχούς σήματος σε ένα διακριτό σήμα. Μια κοινή χρήση της διαδικασίας είναι η αναλογική προς ψηφιακή μετατροπή ενός ηχητικού σήματος. Η διαδικασία διασπά το ηχητικό κύμα σε διαστήματα κατά μήκος του άξονα του χρόνου για να παράγει μια ακολουθία σημάτων. Ως αποτέλεσμα, οι τιμές στον χρονικό άξονα μετατρέπονται από συνεχείς σε διακεκριμένες τιμές με αντίστοιχα μεγέθη. Το σήμα δειγματοληψίας είναι γνωστό ως σήμα διαμορφωμένου κατά πλάτος παλμού.

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, εντός ενός καθορισμένου χρονικού διαστήματος T, επιλέγεται ένα μοναδικό μέγιστο εύρος (δείγμα) για να αντιπροσωπεύει ολόκληρο το διάστημα. Επομένως, μάλλον έχοντας ένα συνεχές σήμα, η διαδικασία αναπτύσσει ένα σήμα με ένα απλό εύρος που αντιπροσωπεύει όλο το χρονικό διάστημα. Ωστόσο, το μέγεθος του εύρους εξακολουθεί να είναι συνεχές. Το στοιχείο του συστήματος που εκτελεί αυτή τη διαδικασία είναι γνωστό ως δειγματολήπτης.

Παρόλο που το σήμα έχει διακριτές τιμές στον άξονα x τώρα, το σήμα είναι μισό συνεχές και δεν μπορεί να αναπαρασταθεί σωστά ψηφιακά. Προκειμένου να επιτευχθεί ένα εντελώς διακριτό σήμα, πραγματοποιείται ένα δεύτερο βήμα της διακριτοποίησης.

Τι είναι η ποσοτικοποίηση;

Στην επεξεργασία ψηφιακού σήματος, η ποσοτικοποίηση είναι η διαδικασία χαρτογράφησης ενός μεγαλύτερου συνόλου τιμών σε ένα μικρότερο σετ. Το καλύτερο παράδειγμα είναι η στρογγυλοποίηση των αριθμών για να καταστούν διαχειρίσιμα. Εξετάστε το βάρος μιας παρτίδας από σφαίρες σοκολάτας. Ζυγίζουν κάπου μεταξύ 4,99 γραμμάρια και 5 γραμμάρια. Αντί να τα δηλώνουμε ξεχωριστά, είναι καλή παράσταση αν λέμε ότι οι μπάλες σοκολάτας ζυγίζουν 5.00 γραμμάρια. Για να γίνει αυτό, το βάρος των σφαιρών πρέπει να είναι στρογγυλεμένο προς τα επάνω ή προς τα κάτω. Το ίδιο επιχείρημα ισχύει όταν λέτε ότι τα παπούτσια ήταν $ 15. 00, παρόλο που η τιμή ήταν $ 14. 99.

Εφαρμόζοντας αυτό στα σήματα, το μερικώς διακριτοποιημένο σήμα έχει ήδη μια ενιαία συνεχή τιμή που αντιπροσωπεύει κάθε χρονικό διάστημα στο σήμα διαμορφωμένου πλάτους παλμού. Στη διαδικασία ποσοτικοποίησης, οι τιμές πλάτους στρογγυλοποιούνται προς τα πάνω ή προς τα κάτω στην πλησιέστερη προκαθορισμένη τιμή.Το αποτέλεσμα είναι ότι, αντί του εύρους των σημάτων που έχουν άπειρες τιμές, περιορίζονται σε πολύ μικρότερο σύνολο τιμών. Αυτός ο τύπος σήματος είναι γνωστός ως κωδικοποιημένο σήμα παλμού.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της δειγματοληψίας και της ποσοτικοποίησης;

• Κατά τη δειγματοληψία, ο άξονας του χρόνου είναι διακριτοποιημένος ενώ, κατά την κβαντοποίηση, ο άξονας y ή το πλάτος είναι διακριτοποιημένοι.

• Στη διαδικασία δειγματοληψίας, επιλέγεται μία μοναδική τιμή εύρους από το χρονικό διάστημα για να την αντιπροσωπεύει, ενώ, με ποσοτικοποίηση, οι τιμές που αντιπροσωπεύουν τα χρονικά διαστήματα στρογγυλοποιούνται, για να δημιουργηθεί ένα πεπερασμένο σύνολο πιθανών τιμών πλάτους.

• Η δειγματοληψία γίνεται πριν από τη διαδικασία κβαντισμού.