Функции > Обработка сигналов > Сигналы и системы > Пример. Квантование сигнала
  
Пример. Квантование сигнала
Используйте функцию quantize для квантования аналогового сигнала. Квантование осуществляется путем представления сигнала в виде некоторого числа равноудаленных дискретных уровней.
Квантование гиперболического сигнала
1. Задайте число уровней квантования.
Нажать для копирования этого выражения
2. Задайте диапазон и уравнение, представляющее гиперболический сигнал.
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
3. Рассчитайте высоту каждого уровня квантования.
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
4. Квантуйте сигнал.
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
Уровни квантования необязательно должны иметь одинаковую длительность по времени. Исходный сигнал необязательно должен пересекаться с квантованным сигналом в своей средней точке.
В большинстве аппаратных реализаций методов обработки цифровых сигналов обработка начинается с микросхемы аналого-цифрового преобразователя, в которой осуществляется квантование аналогового сигнала. Если частота входного сигнала существенно меньше обратного значения интервала квантования, квантование обеспечивает хорошую аппроксимацию исходного аналогового сигнала при использовании указанного выше метода выбора уровней квантования. В противном случае потребуется использовать методы обработки сигнала для восстановления структуры сигнала.
Фильтрация и восстановление квантованного сигнала
1. Используйте синусоидальный сигнал, квантованный на 8 уровней.
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
2. Квантуйте сигнал.
Нажать для копирования этого выражения
3. Постройте графики исходного и квантованного сигналов.
Нажать для копирования этого выражения
4. Используйте фильтр нижних частот с импульсной характеристикой конечной длительности с 15 коэффициентами с использованием окна Хенинга (окно задается третьим аргументом в функции ниже) и подберите подходящую частоту среза.
Нажать для копирования этого выражения
Для частоты среза задано значение 0.12, а для окна тайпера - 4.
5. Отфильтруйте квантованный сигнал с помощью функции response.
Нажать для копирования этого выражения
6. Постройте график фильтрованного восстановленного сигнала s и исходного сигнала a.
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
Квантования массива
Квантуйте на 5 уровней гауссово пятно, сохраненное в двумерном массиве, и отобразите два массива в виде полутоновых лоскутных графиков для демонстрации эффектов квантования.
1. Задайте число уровней квантования.
Нажать для копирования этого выражения
2. Задайте диапазоны j и k.
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
3. Задайте уравнение для гауссова пятна X.
Нажать для копирования этого выражения
4. Для упрощения построения графика X следует преобразовать элементы в целые числа в диапазоне от 0 до 255 (путем масштабирования и округления в меньшую сторону), а затем масштабировать матрицу для получения большего изображения.
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
(zzx.gif)
5. Квантуйте X по 4 уровням.
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
Нажать для копирования этого выражения
(zzy.gif)