Diferença entre quantização uniforme e não uniforme

o diferença chave entre quantização uniforme e não uniforme é que a quantização uniforme possui tamanhos de passo iguais, enquanto que, na quantização não uniforme, os tamanhos de passo não são iguais. Outra diferença importante entre a quantização uniforme e não uniforme é que, na quantização uniforme, pode ocorrer alguma quantidade de erro de quantização, mas a quantização não uniforme reduz o erro de quantização.

Os sistemas de comunicação enviam sinais do transmissor para o receptor. Esses sinais são analógicos. Normalmente, os sinais analógicos podem afetar a distorção e interferência, etc. Portanto, os sinais analógicos são convertidos em sinais digitais. Esse processo é chamado de digitalização. Geralmente, os sinais digitais são claros, precisos e com distorção mínima. Quantização é uma etapa do processo de digitalização.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é quantização
3. O que é quantização uniforme
4. O que é quantização não uniforme
5. Comparação Lado a Lado - Quantização Uniforme vs Não Uniforme em Forma Tabular
6. Resumo

O que é quantização?

Ao digitalizar, o primeiro passo é coletar o sinal em intervalos regulares. Se o tempo de amostragem ou o período de amostragem for Ts, a taxa ou frequência de amostragem (fs) será 1 / Ts. Para que um sinal seja reproduzido exatamente, a taxa de amostragem (fs) deve ser maior que o dobro da frequência máxima.

O próximo passo é a quantização. Dá um valor discreto finito para as amostras. O dispositivo que realiza a quantização é o quantizador. Ele pega a entrada amostrada e gera a saída quantizada. A qualidade da saída do quantizador depende do número de níveis de quantização. Além disso, o espaço entre dois níveis adjacentes de quantização é chamado tamanho do passo. No diagrama abaixo, as linhas do traço representam os níveis de quantização.

Figura 01: Quantização

Existem dois tipos de quantização, dependendo do tamanho da etapa. Eles são quantização uniforme e quantificação não uniforme. A equação para encontrar o tamanho do passo (d) é dada abaixo. O Xmax é o valor máximo do sinal e Xmin é o valor mínimo do sinal. LO é o número de níveis que dividem o sinal.

O que é quantização uniforme?

A quantização uniforme tem um espaçamento igual entre os níveis de quantização. Além disso, existem dois tipos de quantização uniforme. Eles são quantização intermediária e intermediária. Ambos são simétricos sobre a origem. No quantização do segmento intermediário, a origem está no meio de um degrau da escada como um gráfico. Os níveis de quantização no segmento intermediário são ímpares em número. No quantização de altura média, a origem está no meio de uma parte ascendente da escada como um gráfico. Os níveis de quantização em meados da ascensão são pares.

O que é quantização não uniforme?

Na quantização não uniforme, o tamanho da etapa é desigual. Após a quantização, a diferença entre um valor de entrada e seu valor quantizado é chamada de erro de quantização. Como mencionado acima, na quantização uniforme, o tamanho da etapa é igual. Portanto, parte do sinal pode não cobrir. Isso pode aumentar o erro de quantização.

 No entanto, no caso de quantização não uniforme, o tamanho da etapa muda para que haja uma quantidade mínima de erros. Após concluir a quantização, o próximo passo é a codificação. Ele define cada nível de quantização por um código binário.

Qual é a diferença entre quantização uniforme e não uniforme?

Quantização uniforme é o tipo de quantização em que os níveis de quantização são uniformemente espaçados é a quantização uniforme. Quantização não uniforme é o tipo de quantização em que os níveis de quantização são desiguais é a Quantização Não Uniforme.

Além disso, a quantização uniforme apresenta uma certa quantidade de erro de quantização. Mas, a quantização não uniforme reduz o erro de quantização.

Resumo - Quantização Uniforme vs Não Uniforme

Este artigo discutiu a diferença entre dois tipos de quantização uniformes e não uniformes. A diferença entre quantização uniforme e não uniforme é que a quantização uniforme tem um tamanho de passo igual enquanto a quantização não uniforme não tem um tamanho de passo igual.

Referência:

Ponto 1.Tutoriais. "Quantização da comunicação digital". , Tutorials Point, 8 de janeiro de 2018. Disponível aqui 

Cortesia da imagem:

1.'comparação analógica de resolução de 3 bits 'Por Hyacinth - Obra própria, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia