Differenza tra campionamento e quantizzazione

Campionamento vs Quantizzazione

Nell'elaborazione del segnale digitale e nei campi correlati, il campionamento e la quantizzazione sono due metodi, piuttosto passi, usati nella discretizzazione di un segnale analogico per convertirlo in un segnale digitale. Con l'avvento dell'elettronica e dei computer, quasi tutte le funzioni tecnologiche sono digitalizzate in modo che possano essere gestite da computer o altri sistemi digitali. Questi due sono idee chiave nella conversione da analogico a digitale.

Cos'è il campionamento?

Nell'elaborazione del segnale digitale, il campionamento è il processo di scomposizione di un segnale continuo verso un segnale discreto. Un uso comune del processo è la conversione da analogico a digitale di un segnale sonoro. Il processo suddivide l'onda sonora in intervalli lungo l'asse del tempo per produrre una sequenza di segnali. Di conseguenza, i valori nell'asse temporale vengono convertiti da valori continui a valori discreti con ampiezze corrispondenti. Il segnale campionato è noto come segnale modulato di ampiezza dell'impulso.

Durante il processo, entro un intervallo di tempo T definito, viene selezionata una singola ampiezza massima (un campione) per rappresentare l'intero intervallo. Quindi, piuttosto che avere un segnale continuo, il processo sviluppa un segnale con un'unica ampiezza che rappresenta l'intero intervallo di tempo. Tuttavia, la grandezza dell'ampiezza è continua. Il componente del sistema che esegue questo processo è noto come campionatore.

Anche se il segnale ha ora valori discreti nell'asse x, il segnale è semicontinuo e non può essere rappresentato correttamente in modo digitale. Per ottenere un segnale completamente discreto, viene eseguita una seconda fase di discretizzazione.

Cos'è la quantizzazione?

Nell'elaborazione del segnale digitale, la quantizzazione è il processo di mappatura di un insieme più ampio di valori su un set più piccolo. L'esempio migliore è arrotondare i numeri per renderli gestibili. Considera il peso di una partita di palline di cioccolato. Pesano da 4,99 grammi a 5,20 grammi. Piuttosto che dichiararli individualmente è una buona rappresentazione se diciamo che le palline di cioccolato pesano 5,00 grammi. Per fare ciò, il peso delle palle deve essere arrotondato per eccesso o per difetto. Lo stesso argomento si applica quando si dice che le scarpe erano $ 15,00, anche se il prezzo era di $ 14,99.

Applicando questo ai segnali, il segnale parzialmente discretizzato ha già un singolo valore continuo che rappresenta ciascun intervallo di tempo nel segnale modulato di ampiezza dell'impulso. Nel processo di quantizzazione, i valori di ampiezza sono arrotondati per eccesso o per difetto al valore predeterminato più vicino. Il risultato è che, piuttosto che l'ampiezza dei segnali che hanno infiniti valori, vengono ridotti a un insieme di valori molto più piccolo. Questo tipo di segnale è noto come segnale modulato codice a impulsi.

Qual è la differenza tra campionamento e quantizzazione?

• Nel campionamento, l'asse temporale viene discretizzato mentre, in quantizzazione, l'asse y o l'ampiezza viene discretizzata.

• Nel processo di campionamento, viene selezionato un singolo valore di ampiezza dall'intervallo di tempo per rappresentarlo mentre, in quantizzazione, i valori che rappresentano gli intervalli di tempo sono arrotondati, per creare un insieme finito di possibili valori di ampiezza.

• Il campionamento viene eseguito prima del processo di quantizzazione.