img135

135

Odstęp sygnał - błąd kwantowania oraz szybkość transaisji nie sę wielkościami zupełnie niezależnymi. Oczywiste Jest, że im większa Jest szybkość transaisji (dokładniejsze kwantowanie), tym większy jest odstęp sygnał - błąd kwantowania. Potwierdzeniem tej relacji jest zwięzek (1.4.11). Nynika stęd, że przetwarzanie analogowo-cyfrowe zawsze możemy polepszyć, stosując większe szybkości transaisji. Taki sposób postępowania nie Jest jednakże zbyt efektywny - w podrozdziale 1.4.5 przekonamy się, że większe szybkości transaisji wymagają szerszego pasma częstotliwości. Należy wobec tego szukać takich metod przetwarzania analogowo-cyfrowego, które przy tej samej szybkości transmisji realizują większy odstęp sygnsł - błąd kwantowania. Problem ten można też postawić odwrotnie - zachowując odstęp sygnał - błąd kwantowania chcemy zmniejszyć szybkość transmisji*. Pożądaną cechą bardziej wyszukanych metod przetwarzania analogowo-cyfrowego byłoby także'powiększenie dopuszczalnej dynamiki przetwarzanego sygnału. Zwracamy uwagę, że bynajmniej nie chodzi tu o różne techniczne sposoby realizacji przetwarzania analogowo-cyfrowego (a jest ich nadzwyczaj dużo), a tylko o jego funkcjonalne odmiany.

Dodatkową wadą przetwarzania analogowo-cyfrowego z kwantowaniem równo-aiernym jest wprost proporcjonalna zależność odstępu sygnał - błąd kwantowania od mocy sygnału, wzór (1.4.10b). Jest to efekt niekorzystny, bowiem zależy nam, by wszystkie przekazywane sygnały - i te o słabszym poziomie, i te o silniejszym - były przetwarzane z tą samą jakością.

Znany jest szereg modyfikacji klasycznego algorytmu przetwarzania analogowo-cyfrowego, pozwalający w mniejszym lub większym stopniu powiększać odstęp sygnał - błąd kwantowania oraz utrzymywać go na poziomie niezależnym od mocy sygnału (rozkładu prawdopodobieństwa jego wartości). Nie zawsze jest to w pełni możliwe, gdyż natura tych żądań jest odmienna.

Zasadnicze modyfikacje klasycznego algorytmu przetwarzania analogowo--cyfrowego polegają-, na zastosowaniu kwantowania nierównomiernego lub wprowadzeniu pętli sprzężenia zwrotnego wokół przetwornika (przetwarzanie analogowo-cyfrowe w układzie różnicowym). Znane są także efektywne metody przetwarzania analogowo-cyfrowego, bazujące na specyficznych właściwościach pewnych sygnałów, np. mowy [36]. Takich sposobów nie będziemy dalej tozważać - nie można ich bowiem stosować dla sygnałów innych klas.

Kwantowanie nierównomierne można zrealizować trzema sposobami: stosując kwantyzator nierównomierny (metoda bezpośrednia), wprowadzając kompresję cyfrową (specjalne kodowanie nieliniowe) bądź kompresję analogową. Specyficzną odmianą kwantowania nierównomiernego jest kwantowanie adaptacyjne

♦Podkreślamy, że to, co nas rzeczywiście interesuje, to odstęp sygnał -- szum aproksymacji liczony w odbiorniku z uwzględnieniem sposobu aproksymacji sygnału pomiędzy chwilami próbkowania oraz filtracji wygładzającej. Operacje te należy wziąć pod uwagę dlatego, że mogą one powiększać odstęp sygnał - błąd kwantowania wyznaczony w nadajniku.