Analóg digitális átalakítás

Az előadások a következő témára: "Analóg digitális átalakítás"— Előadás másolata:

1 Analóg digitális átalakítás
2. előadás Analóg digitális átalakítás

2 Dig. Jelfeldolgozó rendszer
A/D Digitális jelfeldolgozó architektúra D/A Bemeneti analóg jel Kívánt kimeneti analóg jel Algoritmus (program)

3 Intuitív koncepció

4 A digitalizálás lépései
Mintavételező Kvantáló x(t) t x(k)

5 Alapkérdés Történik-e információveszteség a jelek digitalizálása során ? Mennyire kézebentartható ez az információveszteség ? Kárpótol-e az információveszteségért a digitális jelfeldolgozási algoritmusok (az analógot messze felülmúló) sokrétűsége ?

6 Diszkrét COS jelek tulajdonságai

7

8

9

10

11 Diszkért és folytonos jel frekvenciája közti kapcsolat
0.5 -0.5

12 Kvantálás

13 Hibakarakterisztika E(x)=Q(x)-x

14 Kvantálási hiba (zaj)

15 Digitalizált hang Kvantáló Mintavevő
Analóg hang Digitalizált hang Kvantáló Mintavevő PCM beszéd: mintevétel 8 KHz, egy minta kvantálása 8 bit a beszédjel. digitális savszelessege Kbps CD zene: mintevétel 44.1 KHz, egy minta kvantlasa 16 bit a zene digitális savszelessege Kbps (1 csatornás monoaural)

16 tét olajat a gép kenéséhez”
Alapelv A múlt meghatározza a jövőt !!! Múlt: „Infokom Jövő: munikáció” Múlt: „Kérnék egy pohár sö Jövő: tét olajat a gép kenéséhez”

17 Statisztikai függőség
A múlt csak bizonyos valószínűséggel határozza meg a jövőt Korreláltság Kérnék egy pohár sö rt % Kérnék egy pohár sö tét olajat a gép kenéséhez 1%

18 A korreláció Milyen hasonlóságot mutat a múlt a jövővel múlt jövő
Ha adott -re mindig ugyanaz az akkor nagy a folyamat korreláltsága

19 A nagy korreláltságú folyamatot lehet hatékonyan tömöríteni
Kérnék egy pohár sö rt % Kérnék egy pohár sötét olajat a gép kenéséhez 1% rt 1 bit tét olajat ... 99 bit

20 A tömörítés mint „jóslás” (predikció)
Mintavételi időpontok 00 01 10 11 Kvan-tálási szin-tek A kapott bitsorozat = Ha csak a változást kódoljuk =

21 Konklúzió Csak a változtatást érdemes kódolni.
12 bit helyett 6 bit elegendő

22 Delta modulátor Quantizer Sampler Predictor x(t) xn + - en

23 Pl. Delta Moduláció Elsőrendű predikot, plusz egy bites kvantáló (csak azt jelzi, hogy a jel nő-e, vagy csökken-e az előző mintához képest) Ezekkel a módszerekkel pl. a beszédjelsávszélessége 6,4 Kbps-re, azaz egy tizedére csökkenthető !!!! (Ennek ára a nagy jeldolgozási igény, ami drága DSP-ket tesz szükségessé - hangkártya)

24 Adaptív prediktív kódoló
Prediktor A jósolt érték A múltbeli értékek A hiba Sokkal kevesebb bit is elegendő a kvantálásához Az eredeti jel (sok bit kell a kvantálásához)

25 Probléma Lassan változó jelek a jók (a minták közt nagy a korreláltság) Túlmintavételezés Erőforrásigény = minták száma x bitszám JÓ KOMPROMISSZUM ???