Forskjellen mellom prøvetaking og kvantisering

Sampling vs Quantization

I digital signalbehandling og tilhørende felt er sampling og kvantisering to metoder, snarere trinn, brukt i diskretisering av et analogt signal ved å konvertere det til et digitalt signal. Med advent av elektronikk og datamaskiner digitaliseres nesten alle teknologiske funksjoner slik at de kan håndteres av datamaskiner eller andre digitale systemer. Disse to er sentrale ideer i analog til digital konvertering.

Hva er prøvetaking?

Ved digital signalbehandling er prøvetaking prosessen med å bryte opp et kontinuerlig signal til et diskret signal. En vanlig bruk av prosessen er analog til digital konvertering av et lydsignal. Prosessen bryter opp lydbølgen i intervaller langs tidsaksen for å produsere en sekvens av signaler. Som et resultat blir verdiene i tidsaksen omformet fra kontinuerlige til diskrete verdier med tilsvarende størrelser. Det samplede signalet er kjent som Pulse Amplitude Modulated Signal.

Under prosessen, innenfor et definert tidsintervall T, velges en enkelt maksimal amplitude (en prøve) for å representere hele intervallet. Således har et kontinuerlig signal, utvikler prosessen et signal med en enkelt amplitude som representerer hele tidsintervallet. Imidlertid er størrelsen på amplitudeen fortsatt kontinuerlig. Komponenten i systemet som utfører denne prosessen er kjent som sampler.

Selv om signalet har diskrete verdier i x-aksen nå, er signalet halvt kontinuerlig og kan ikke representeres på riktig måte digitalt. For å oppnå et helt diskret signal utføres et andre trinn av diskretisering.

Hva er Quantization?

I digital signalbehandling er kvantisering prosessen med å kartlegge et større sett med verdier til et mindre sett. Det beste eksempelet er å avrunde tallene for å få dem til å håndtere. Vurder vekten av en gruppe sjokoladekuler. De veier et sted mellom 4,99 gram og 5,20 gram. I stedet for å si dem individuelt er det en god fremstilling hvis vi sier at sjokoladekulene veier 5,00 gram. For å gjøre dette må ballens vekt enten avrundes opp eller ned. Det samme argumentet gjelder når man sier at skoene var $ 15,00, selv om prislappen var $ 14,99.

Ved å bruke dette til å signere, har det delvis diskretiserte signalet allerede en enkelt kontinuerlig verdi som representerer hvert tidsintervall i det pulsamplitudmodulerte signalet. I kvantiseringsprosessen blir amplitudeverdiene enten avrundet opp eller ned til nærmeste forhåndsbestemt verdi. Resultatet er at i stedet for amplitude av signaler som har uendelig mange verdier, blir de innsnevret til et mye mindre sett av verdier. Denne typen signal er kjent som Pulse Code Modulated Signal.

Hva er forskjellen mellom prøvetaking og kvantisering?

• I sampling blir tidsaksen diskretisert mens i kvantisering, y-akse eller amplitude diskretiseres.

• I prøvetakingsprosessen er en enkelt amplitudeverdi valgt fra tidsintervallet for å representere det, mens kvantiseringsverdiene av tidsintervallene avrundes, for å opprette et begrenset sett med mulige amplitudeverdier.

• Prøvetaking er gjort før kvantiseringsprosessen.