Նմուշառում ընդդեմ քվանտացման
Թվային ազդանշանի մշակման և հարակից ոլորտներում նմուշառումը և քվանտացումը երկու մեթոդ են, ավելի շուտ՝ քայլեր, որոնք օգտագործվում են անալոգային ազդանշանի դիսկրետիզացիայի համար՝ այն թվային ազդանշանի վերածելու համար: Էլեկտրոնիկայի և համակարգիչների գալուստով գրեթե բոլոր տեխնոլոգիական գործառույթները թվայնացված են, որպեսզի դրանք կարողանան կառավարվել համակարգիչներով կամ այլ թվային համակարգերով: Այս երկուսը անալոգային թվային փոխակերպման հիմնական գաղափարներն են:
Ի՞նչ է նմուշառումը:
Թվային ազդանշանի մշակման մեջ նմուշառումը շարունակական ազդանշանը դիսկրետ ազդանշանի բաժանման գործընթացն է: Գործընթացի ընդհանուր օգտագործումը ձայնային ազդանշանի անալոգային թվային փոխակերպումն է:Գործընթացը ձայնային ալիքը բաժանում է ժամանակի առանցքի երկայնքով ընդմիջումների՝ ազդանշանների հաջորդականություն առաջացնելու համար: Արդյունքում ժամանակի առանցքի արժեքները շարունակականից վերածվում են համապատասխան մեծություններով դիսկրետ արժեքների։ Նմուշառված ազդանշանը հայտնի է որպես զարկերակային ամպլիտուդի մոդուլացված ազդանշան:
Գործընթացի ընթացքում, սահմանված T ժամանակային միջակայքում, ընտրվում է մեկ առավելագույն ամպլիտուդ (նմուշ), որը ներկայացնում է ամբողջ ինտերվալը: Այսպիսով, ավելի շուտ, ունենալով շարունակական ազդանշան, գործընթացը զարգացնում է ազդանշան մեկ ամպլիտուդով, որը ներկայացնում է ամբողջ ժամանակային միջակայքը: Այնուամենայնիվ, ամպլիտուդի մեծությունը դեռ շարունակական է։ Համակարգի բաղադրիչը, որն իրականացնում է այս գործընթացը, հայտնի է որպես նմուշառիչ։
Թեև ազդանշանն այժմ ունի x առանցքի դիսկրետ արժեքներ, ազդանշանը կիսով չափ շարունակական է և չի կարող ճիշտ ներկայացվել թվային տեսքով: Լիովին դիսկրետ ազդանշանի հասնելու համար իրականացվում է դիսկրետացման երկրորդ քայլ։
Ի՞նչ է քվանտացումը:
Թվային ազդանշանի մշակման մեջ քվանտացումը արժեքների ավելի մեծ շարք ավելի փոքր հավաքածուի քարտեզագրման գործընթաց է: Լավագույն օրինակը թվերի կլորացումն է՝ դրանք կառավարելի դարձնելու համար: Դիտարկենք շոկոլադե գնդակների խմբաքանակի քաշը: Նրանք կշռում են ինչ-որ տեղ 4,99 գրամից մինչև 5,20 գրամ: Առանձին-առանձին նշելու փոխարեն, լավ պատկերացում է, եթե ասենք, որ շոկոլադե գնդիկները կշռում են 5,00 գրամ: Դա անելու համար գնդակների քաշը պետք է կամ կլորացվի վերև կամ վար: Նույն փաստարկը կիրառվում է, երբ ասում են, որ կոշիկները $15,00 են, թեև գինը 14,99 դոլար է։
Կիրառելով սա ազդանշանների վրա՝ մասամբ դիսկրետացված ազդանշանն արդեն ունի մեկ շարունակական արժեք, որը ներկայացնում է իմպուլսի ամպլիտուդի մոդուլացված ազդանշանի ժամանակի յուրաքանչյուր միջակայքը: Քվանտացման գործընթացում ամպլիտուդի արժեքները կամ կլորացվում են դեպի վեր կամ վար մինչև ամենամոտ կանխորոշված արժեքը: Արդյունքն այն է, որ ավելի շուտ, քան ազդանշանների ամպլիտուդը, որոնք ունեն անսահման շատ արժեքներ, դրանք նեղացվում են արժեքների շատ ավելի փոքր շարքի:Ազդանշանի այս տեսակը հայտնի է որպես Pulse Code Modulated Signal:
Ո՞րն է տարբերությունը նմուշառման և քվանտացման միջև:
• Նմուշառման ժամանակ ժամանակի առանցքը դիսկրետացված է, մինչդեռ քվանտացման դեպքում y առանցքը կամ ամպլիտուդան դիսկրետացված է:
• Նմուշառման գործընթացում ժամանակային միջակայքից ընտրվում է մեկ ամպլիտուդային արժեք՝ այն ներկայացնելու համար, մինչդեռ քվանտացման ժամանակ ժամանակային միջակայքերը ներկայացնող արժեքները կլորացվում են՝ հնարավոր ամպլիտուդային արժեքների վերջավոր հավաքածու ստեղծելու համար:
• Նմուշառումը կատարվում է նախքան քվանտացման գործընթացը:
