Giáo trình Audio - Video bài 2 - Lượng tử hóa

1 Bài 2 : Lượng tử hóa Bài 2 : Lượng tử hóa Nội dung: 1.Quá trình lượng tử 2.Lấy mẫu dư (Oversampling) 3.Chuyển đổi D/A 4.Chuyển đổi A/D 5.Cộng nhiễu (Dither) 6.Bài tập Tài liệu tham khảo: 1. Chapter 2 [1] 2 Quá trình lượng tử Quá trình lượng tử Chuyển đổi tương tự sang số: Số bit biểu diễn trên mẫu là B, Tầm toàn thang là R thì Khoảng lượng tử Q được tính: 3 Quá trình lượng tử Quá trình lượng tử Lượng tử hóa tín hiệu: Bộ ADC lưỡng cực: Bộ ADC đơn cực: 4 Quá trình lượng tử Quá trình lượng tử Sai số lượng tử: Giá trị trung bình: Giá trị trung bình bình phương: Giá trị hiệu dụng: Giá trị sai số: Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu: 5 Ví dụ Ví dụ Cho tốc độ lấy mẫu fs = 44 KHz, tầm toàn thang R = 10 V, sai số hiệu dụng nhỏ 50 μV. Tìm số bit / mẫu, tốc độ bit. Giải: Cho tốc độ lấy mẫu fs = 8 KHz, tầm toàn thang R = 10 V, lượng tử hóa 8 bits. Tìm sai số hiệu dụng, tốc độ bit. Giải: Bfs = 8 x 8.000 = 64.000 bps Bfs = 16 x 44.000 = 704.000 bps 6 Lấy mẫu dư Lấy mẫu dư Lấy mẫu dư (Oversampling): Tỷ lệ quá mẫu: Sai lệch bit: 7 Ví dụ Ví dụ Lấy mẫu gấp hai lần: 8 Chuyển đổi D/A Chuyển đổi D/A Xét bộ DAC, tầm toàn thang R, ngõ vào B bits: Nhị phân đơn cực thông thường (unipolar natural binary) Nhị phân offset lưỡng cực (bipolar offset binary) Lưỡng cực lấy bù 2 (two’s complement) 9 Chuyển đổi D/A Chuyển đổi D/A Nhị phân đơn cực thông thường (unipolar natural binary): Nhị phân offset lưỡng cực (bipolar offset binary): 10 Chuyển đổi D/A Chuyển đổi D/A Bảng mã B = 4 bits, R = 10 V: [...]... 3cos(0,08πn), n = 0, 1, …,9, lượng tử hóa 4 bits, tầm toàn thang 10 V: Cộng nhiễu (Dither) Bộ ADC sử dụng cộng dither: 19 Bài tập 20 1 Bộ ADC 3 bits xấp xỉ liên tiếp, dạng lưỡng cực bù 2, pp làm tròn, tầm toàn thang R = 16V Xác định giá trị lượng tử và biểu diễn 3 bits của các giá trị vào x = 2. 9; 3.1; 3.7; 4; -2 .9; -3 .1; -3 .7; -4 2 Chọn bộ ADC thỏa yêu cầu: Tầm toàn thang R = 10V, sai số lượng tử hiệu dụng erms . 1 Bài 2 : Lượng tử hóa Bài 2 : Lượng tử hóa Nội dung: 1.Quá trình lượng tử 2. Lấy mẫu dư (Oversampling) 3.Chuyển đổi D/A 4.Chuyển đổi A/D 5.Cộng nhiễu (Dither) 6 .Bài tập Tài liệu. Chapter 2 [1] 2 Quá trình lượng tử Quá trình lượng tử Chuyển đổi tương tự sang số: Số bit biểu diễn trên mẫu là B, Tầm toàn thang là R thì Khoảng lượng tử Q được tính: 3 Quá trình lượng tử Quá trình. tính: 3 Quá trình lượng tử Quá trình lượng tử Lượng tử hóa tín hiệu: Bộ ADC lưỡng cực: Bộ ADC đơn cực: 4 Quá trình lượng tử Quá trình lượng tử Sai số lượng tử: Giá trị trung bình: Giá trị trung