Kvantálási zaj

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A digitális jelfeldolgozásban a kvantálási zaj egy analóg jel diszkrét értékekre kvantálásakor keletkező hiba egy modellje, amely a hiba spektrumát fehérzajként kezeli.

Zölddel az eredeti analóg jelet ábrázoltuk, sárgával a digitalizált változatot, míg pirossal a hiba, ami a kettő különbsége látható. Ez az eredeti jelbe került zajként jelenik meg.

A modell[szerkesztés]

A zajmodell lineáris kvantálóra vonatkozik. A modell három feltételezést tesz a kvantálási hibára:

  1. A hiba korrelálatlan a kvantált jellel.
  2. A kvantálási hiba egyenletes eloszlású a intervallumon, ahol Q a kvantáló egy lépésének nagysága.
  3. Spektruma végtelen széles, és teljesítmény-sűrűség függvénye konstans, azaz a zaj fehér.

Ezek a feltételezések jó közelítéssel teljesülnek, de például periodikus jelek koherens mintavételezésekor sérül a korrelálatlanság, ezért a kvantálási hiba spektrumában is megjelennek a jel harmonikusai.

Ideális kvantáló zaja[szerkesztés]

Az ideális kvantáló zajának teljesítménye, mivel a hiba egyenletes eloszlású egy Q széles intervallumon,

N bites kvantáló szinuszos kivezérlése esetén a hasznos jel amplitúdója , teljesítménye . Vagyis ideális kvantáló jel-zaj viszonya: