3-Ma’ruza: signallarni diskretlash, kvantlash va kodlash reja

3-Ma’ruza: SIGNALLARNI DISKRETLASH, KVANTLASH VA KODLASH
Reja:

1. 
   Diskretlash chastotasi.
   
2. 
   Kvantlash asoslari
   
3. 
   Kodlash uchun qo’llaniladigan kodlash usullari.
   

Elektron raqamli qurilma analog axborotni talqin qilishdan oldin signal 0 va 1 ikkilik ketma-ketligiga o‘tkazilishi kerak.

Bu analog raqamli o‘zgartirgich (ARO‘) yordamida amalga oshiriladi.

Analog signalni raqamli signalga aylantirish amallari:

• 
  diskretlash
  
• 
  kvantlash
  
• 
  kodlash
  

Diskretlash-uzluksiz funksiyani diskretga aylantirishdir

3.1-rasim Rasmda eng keng tarqalgan yagona namuna ko‘rsatilgan. Birinchi uzluksiz signal S(t) keltirilgan. So‘ngra teng vaqt oraliqlariga Δt bo‘linadi. Bu intervallar diskret namunalar olish davri deyiladi.
Diskretlash
Signal o‘lchamining sekundiga qilingan o‘lchashlar soni namuna olish tezligi yoki namuna olish chastotasi deyiladi. Ko‘rinib turibdiki, namuna olish qadami qancha yuqori bo‘lsa, namuna olish darajasi shuncha yuqori bo‘ladi (ya’ni, amplituda qiymatlari shuncha ko‘p qayd qilinadi) va shuning uchun biz olgan signalning ifodalanishi shuncha aniq bo‘ladi. Bu mulohazani tasdiqlangan Kotelnikov teoremasi orqali qo‘llab-quvvatlanadi. Bu teoremaga ko‘ra chekli spektrga ega bo‘lgan analog signalni uning amplitudasi qiymatlarining diskret ketma-ketligi bilan aniq tasvirlash mumkin, agar bu qiymatlar spektrning eng yuqori chastotasidan kamida ikki marta katta chastotada amal qilsa. Amalda bu quyidagilarni anglatadi: raqamlashtirilgan signal asl analog signalning (0-20 kGs) inson eshitadigan chastotalarining butun diapazoni haqidagi ma’lumotlarni o‘z ichiga olishi uchun signalni raqamlashtirishda namuna olish tezligining tanlangan qiymati kamida 40 kGs bo‘lishi zarur.





Kvantlash ­-uzluksiz yoki diskret miqdor qiymatlarining qatorini chekli oraliqlarga bo‘lish

Signalning mos yozuvlar qiymatini o‘zgarmas qiymatlar to‘plamidan eng yaqin qiymat bilan almashtirish-kvantlash darajasidir. Boshqacha qilib aytganda, kvantlash-bu ma’lumot qiymatining yaxlitlanishidir.

Kvantlashni diskretlash bilan adashtirmaslik zarur (shu bilan birgalikda kvantlash qadamini diskretlash chastotasi bilan). Diskretlash paytida vaqt bo‘yicha o‘zgaruvchan qiymat (signal) belgilangan chastotada (diskretlash chastotasi) o‘lchanadi, shuning uchun diskretlash signalni vaqt komponenti bilan ajratadi (grafikda — gorizontal). Kvantlash signalni belgilangan qiymatlarga ham keltiradi, ya’ni signad darajasi bo‘yicha (grafikda — vertikal bo‘yicha) bo‘linadi. Diskretlash va kvantlash qo‘llaniladigan signal raqamli deb ataladi.
kodlash –Kvantlangan signal, asl analog signaldan farqli ravishda, faqat sonli qiymatlarni qabul qilishi mumkin. Bu esa uni har bir namuna olish oralig‘i ichida kvantlash darajasining tartib raqamiga teng bo‘lgan son sifatida ifodalash imkonini beradi. O‘z navbatida bu sonni ayrim belgi yoki simvollar birikmasi bilan ifodalash mumkin. Belgilar majmui (simvollar) va ma’lumotlarni belgilar majmui sifatida ifodalovchi qoidalar tizimi kod deb ataladi

Har bir kod so‘zi bitta namuna olish oralig‘ida o‘tkaziladi. Ikkilik kod audio va tasvir signallarini kodlash uchun keng qo‘llaniladi. Agar kvantlangan signal N qiymatni qabul qila olsa, u holda har bir ikkilik binar belgilar soni n >=log₂n. Ikkilik kodda ifodalangan bitta bit yoki so‘zning belgisi bit deyiladi. Odatda kvantlash darajalari soni 2 ning butun sonli kuchiga teng, ya’ni N = 2n.

Kod so‘zlarni parallel yoki ketma-ket shakllarda o‘tkazish mumkin . Paralel shaklda uzatish uchun n aloqa liniyalaridan foydalaning (rasmda ko‘rsatilgan misolda n = 4)

Nazorat savollari:

1. 
   Kvantlash ­-uzluksiz yoki diskret miqdor qiymatlarini to’shunterib bering
   
2. 
   Kod so‘zlarni parallel yoki ketma-ket shakllarda o‘tkazish mumkunmi?
   
3. 
   Kvantlashni nima?
   
4. 
   Kvantlashni nima?