有两个突出的优点。首先,当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度时,非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比;其次,非均匀量化时,量化噪声功率的均方根基本上与信号抽样值成比例。因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同,即改善了小信号时的信号量噪比。Р常见的非均匀量化有A律和μ率等,它们的区别在于量化曲线不同。Рμ压缩律:Р所谓μ压缩律就是压缩器的压缩特性具有如下关系的压缩律:Р式中y为归一化的压缩器输出电压,x为归一化的压缩器输入电压,μ为压扩参数,表示压缩的程度。Р由于上式表示的是一个近似对数关系,因此这种特性也称为近似对数压扩律,其压缩特性曲线如下图所示。由图可知,当μ=0时,压缩特性是通过原点的一条直线,故没有压缩效果;当μ值增大时,压缩作用明显,对改善小信号的性能也有利。一般当μ=100时,压缩器的效果就比较理想了。另外,需指出,μ律压缩特性曲线是以原点奇对称的,图中只画出了正向部分。Р图3.3 μ压缩律特性РA压缩律:Р所谓A压缩律也就是压缩器具有如下特性的压缩律:Р其中,A为压缩系数;y为归一化的压缩器输出电压;x为归一化的压缩器输入电压。图画出了A为某一取值的归一化压缩特性。A律压缩特性是以原点奇对称的,为了简便,图中只给出了正半轴部分。Р图3.4 A压缩律特性Р上图中,x和y都在-1和+1之间,取量化级数为N(在y方向上从-1到+1被均匀划分为N个量化级),则量化间隔为Р当N很大时,在每一量化级中压缩特性曲线可看作是直线,因此有Р式中,xi为第i个量化级间隔的中间值。Р因此Р(3.1)Р为了使量化信噪比不随信号x变化,也就是说在小信号时的量化信噪比不因x的减小而变小,即应使各量化级间隔与x成线性关系,即Р则式3.1可写成Р(3.2)Р即Р其中k为比例常数。Р当量化级数很大时,可以将它看成连续曲线,因而式(3.2)成为线性微分方程Р解此微分方程
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