2023學(xué)年完整公開課版非均勻量化

《現(xiàn)代通信技術(shù)》課程主講：楊光通信技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院非均勻量化目錄非均勻量化的目的01非均勻量化的實(shí)現(xiàn)方法02A律13折線壓擴(kuò)特性03有無(wú)壓擴(kuò)特性比較0401非均勻量化的目的為了克服上述均勻量化的缺點(diǎn)，需要量化階距跟隨輸入信號(hào)電平的大小而改變。對(duì)于信號(hào)取值小的區(qū)間，就用小的量化階去近似，對(duì)大的信號(hào)則用大的量化階去近似。這樣就使輸入信號(hào)與量化噪聲之比在小信號(hào)到大信號(hào)的整個(gè)范圍內(nèi)基本一致。對(duì)大信號(hào)進(jìn)行量化所需的量化級(jí)數(shù)比均勻量化時(shí)少的多。

在均勻量化中，量化電平數(shù)Q和量化間隔都是確定的，量化噪聲Nq也是確定的，與信號(hào)電平大小無(wú)關(guān)。當(dāng)信號(hào)小時(shí)，信噪比也小。所以，均勻量化對(duì)于小輸入信號(hào)很不利。02非均勻量化的實(shí)現(xiàn)方法具體實(shí)現(xiàn)方法即把輸入量化器的信號(hào)x先進(jìn)行壓縮處理，再把壓縮的信號(hào)y進(jìn)行均勻量化。接收端采用一個(gè)與壓縮特性相反的擴(kuò)張器來(lái)恢復(fù)x。下圖為壓縮與擴(kuò)張的示意圖。A：小信號(hào)B：大信號(hào)X：輸入Y：輸出02非均勻量化的實(shí)現(xiàn)方法

通常使用的壓縮器大多采用對(duì)數(shù)式壓縮，即y=lnx。廣泛采用的兩種對(duì)數(shù)壓縮律是μ壓縮律和A壓縮律。

我國(guó)大陸、歐洲各國(guó)以及國(guó)際間互連時(shí)采用A律，北美、日本和韓國(guó)等少數(shù)國(guó)家和地區(qū)采用律。其中：x——壓縮器歸一化輸入電壓y——壓縮器歸一化輸出電壓A——壓縮器參數(shù)。1）A律壓擴(kuò)特性02非均勻量化的實(shí)現(xiàn)方法用以上公式得到的A壓縮擴(kuò)特性是連續(xù)的曲線，在電路上實(shí)現(xiàn)這樣的函數(shù)規(guī)律相當(dāng)復(fù)雜，為此，人們利用大量數(shù)字電路形成若干根折線，并用其近似對(duì)數(shù)壓擴(kuò)特性，從而達(dá)到壓擴(kuò)的目的。最常用的為A律13折線壓擴(kuò)特性，這里A=87.6，如圖所示。03A律13折線壓擴(kuò)特性圖113折線04有無(wú)壓擴(kuò)特性比較圖2有無(wú)壓闊的比較曲線均勻量化小信號(hào)大信號(hào)X=1非均勻量化大信號(hào)時(shí)均勻量化優(yōu)于非均勻量化采用均勻量化x能取的范圍采用非均勻量化x能取的范圍量化信噪比(dB)x(dB)若要保證信噪比高于此門限小信號(hào)時(shí)