Bài giảng Xử lý số tín hiệu DPS (Digital Signal Processing): Chương 2 - ThS. Đặng Ngọc Hạnh

Chương 2: Lượng tử hóa. Chương này cung cấp cho người học các kiến thức: Quá trình lượng tử hóa tín hiệu, sai số lượng tử, lấy mẫu dư và định dạng nhiễu, bộ chuyển đổi A/D, D/A và các phương pháp biểu diễn tín hiệu lượng tử,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Trang 1

DSP (DIGITAL SIGNAL

PROCESSING)

ThS Đặng Ngọc Hạnh

hanhdn@hcmut.edu.vn

Trang 2

LƯỢNG TỬ HÓA

Trang 3

Quá trình lượng tử hóa:

Trang 4

Trang 5

) (

)

2 2

Q e

Q

≤

−

Trang 6

Giả sử sai số lượng tử e là biến ngẫu nhiên có

phân bố đều trong khoảng [-Q/2;Q/2]

;

1 )

2 /

0 )

( )

(

Q

de e

p e e

E

e

Trang 7

Giá trị trung bình của e:

Giá trị trung bình bình phương của e:

Sai số lượng tử hiệu dụng:

2 /

0)

(.)

(

Q

de e

p e e

E e

2 /

2 2

12

) ( )

(

Q

Q de

e p e e

E e

Trang 8

Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu:

(dB)

6 log

Trang 9

định số bit B nếu sai số lượng tử nhỏ hơn 50µV Tính sai số hiệu dụng, tốc độ bit bps

Trang 10

lượng tử 16 bit Dung lượng ổ cứng để ghi âm

1 phút stereo với chất lượng CD là:

Trang 11

Lấy mẫu dư và định dạng nhiễu (noise shaping)

, )

(

2

s s

s

e ee

f f

f - f

f

Trang 12

Lấy mẫu dư: fs’ = L.fs

e '

2 ' 2

s

e s s

e s

e

f

f f

f

σ σ

B

B = ' − = 0 5 log

∆

Trang 13

Mô hình bộ lượng tử hóa định dạng nhiễu:

Chuỗi ε(n) không còn là nhiễu trắng, mật độ phổ

công suất có dạng của bộ lọc H (f)

Trang 14

Lấy mẫu dư:

p: bậc của bộ định dạng nhiễu, L: tỉ lệ lấy mẫu dư

Trang 16

Bộ chuyển đổi D/A:

Trang 17

Trang 19

Y N

N

Trang 20

Bộ chuyển đổi ADC

+ Thuật toán áp dụng cho mã hóa nhị phân thông thường và

offset (với bộ DAC tương ứng) và lượng tử theo kiểu rút ngắn.

+ Để lượng tử hóa theo pp làm tròn: x được dịch lên Q/2 trước khi đưa vào bộ chuyển đổi.

+ Đối với mã bù 2: bit MSB là bit dấu nên được xét riêng Nếu x ≥

0 thì MSB = 0.

Trang 21

VD: Chuyển đổi giá trị tương tự x=3.5, x=-1.5 theo

dạng nhị phân offset, B=4bit, R=10V

Trang 22

VD: Chuyển đổi giá trị tương tự x=3.5, x=-1.5

theo dạng nhị phân offset, B=4bit, R=10V

Lượng tử hóa theo cách làm tròn

Định dạng
Số trang	23
Dung lượng	419,97 KB