Unterschied zwischen Sampling und Quantisierung

Abtastung vs. Quantisierung

In der digitalen Signalverarbeitung und verwandten Bereichen sind Abtastung und Quantisierung zwei Verfahren, eher Schritte, die bei der Diskretisierung eines analogen Signals bei der Umwandlung in ein digitales Signal verwendet werden. Mit dem Aufkommen von Elektronik und Computern werden fast alle technologischen Funktionen digitalisiert, so dass sie von Computern oder anderen digitalen Systemen verarbeitet werden können. Diese beiden sind Schlüsselideen bei der Analog-Digital-Umwandlung.

Was ist Sampling?

Bei der digitalen Signalverarbeitung ist die Abtastung der Prozess des Aufbrechens eines kontinuierlichen Signals zu einem diskreten Signal. Eine übliche Verwendung des Prozesses ist die Analog-Digital-Umwandlung eines Tonsignals. Der Prozess bricht die Schallwelle in Intervallen entlang der Zeitachse auf, um eine Folge von Signalen zu erzeugen. Infolgedessen werden die Werte in der Zeitachse von kontinuierlichen in diskrete Werte mit entsprechenden Größen umgewandelt. Das abgetastete Signal ist als das pulsamplitudenmodulierte Signal bekannt.

Während des Prozesses wird innerhalb eines definierten Zeitintervalls T eine einzelne maximale Amplitude (eine Probe) ausgewählt, um das gesamte Intervall darzustellen. Der Prozess entwickelt also ein kontinuierliches Signal und erzeugt ein Signal mit einer einzigen Amplitude, die das gesamte Zeitintervall darstellt. Die Größe der Amplitude ist jedoch immer noch kontinuierlich. Die Komponente des Systems, die diesen Prozess ausführt, wird als Sampler bezeichnet.

Obwohl das Signal jetzt diskrete Werte in der x-Achse hat, ist das Signal halb durchgehend und kann nicht korrekt digital dargestellt werden. Um ein vollständig diskretes Signal zu erhalten, wird ein zweiter Diskretisierungsschritt durchgeführt.

Was ist Quantisierung?

Bei der digitalen Signalverarbeitung ist die Quantisierung der Prozess, bei dem ein größerer Satz von Werten auf einen kleineren Satz abgebildet wird. Das beste Beispiel ist, die Zahlen zu runden, um sie überschaubar zu machen. Betrachten Sie das Gewicht einer Partie Schokoladenkugeln. Sie wiegen irgendwo zwischen 4. 99 Gramm und 5. 20 Gramm. Anstatt sie einzeln anzugeben, ist es eine gute Vorstellung, wenn wir sagen, dass die Schokoladenkugeln 5 Gramm wiegen. Dazu muss das Gewicht der Bälle entweder auf- oder abgerundet werden. Dasselbe Argument gilt, wenn man sagt, dass die Schuhe $ 15 waren. 00, obwohl das Preisschild $ 14 war. 99.

Dieses auf Signale bezogene Signal teils diskretisierte Signal hat bereits einen einzigen kontinuierlichen Wert, der jedes Zeitintervall im pulsamplitudenmodulierten Signal darstellt. Im Quantisierungsprozess werden die Amplitudenwerte entweder auf den nächsten vorbestimmten Wert auf- oder abgerundet.Das Ergebnis ist, dass sie anstatt der Amplitude von Signalen, die unendlich viele Werte haben, zu einem viel kleineren Satz von Werten verengt werden. Diese Art von Signal wird als Pulse-Code-moduliertes Signal bezeichnet.

Was ist der Unterschied zwischen Sampling und Quantisierung?

• Bei der Abtastung wird die Zeitachse diskretisiert, während bei der Quantisierung die y-Achse oder die Amplitude diskretisiert wird.

• Beim Abtastvorgang wird ein einzelner Amplitudenwert aus dem Zeitintervall ausgewählt, um ihn darzustellen, während bei der Quantisierung die Werte, die die Zeitintervalle repräsentieren, abgerundet werden, um einen endlichen Satz möglicher Amplitudenwerte zu erzeugen.

• Die Probenahme erfolgt vor dem Quantisierungsprozess.