均匀量化_通信科学术语 - 线报百科mbji.cn

均匀量化

通信科学术语

均匀量化（Uniform quantization）是指把输入信号的取值域等间隔分割的量化称为均匀量化。

概念

均匀量化又称为线性编码，其特点是各量化区间的宽度（即宽阶）相同。设信号的幅值范围为，量化级数为，是编码字长，则量阶为，量化噪声平均功率为

如果被量化编码的模拟信号的平均功率为，是信号的有效值，则量化信噪比为：

代入，并转化为dB表示：

如果输入信号为最大幅度的正弦波，则有：，或：

可见编码字长每增加1bit，SNR将增加6dB。由于是固定的，所以S小时，SNR小；S大时，SNR大。这是均匀量化的特点，也是它的缺点。

均匀量化的好处就是编解码的很容易，但要达到相同的信噪比占用的带宽要大。现代通讯系统中都用非均匀量化。

工作原理

均匀量化器的量化间隔为一常数，即

式中，为信号的动态范围内的量化电平数，。

均匀量化器量化噪声功率为

设，则每个量化电平对应一个n位线性PCM码，量化电平对应的量化级数与线性PCM码的关系为

在收端，PCM译码器输出的量化噪声功率等于量化器的量化噪声功率，称信号功率与量化噪声功率之比为量化信噪比。

正弦信号

设正弦信号幅度为，令，则线性PCM通信系统的量化信噪比为

当时，量化器满载，信号功率最大，噪声功率不变，即满载时具有最大量化信噪比

均匀分布信号

此信号的概率密度函数为，信号功率为。

令，量化信噪比为

当时，量化信噪比最大。

参考资料

最新修订时间：2022-09-24 10:37

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概念

工作原理

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