공학/디지털논리회로

표본화,양자화,부호화

뤠이튼 2021. 4. 16. 21:11

이번 포스팅에서는 Analog를 Digital로 바꿔보겠습니다

A->D를 하기 위해서는 표본화, 양자화 부호화를 거치게 됩니다

 

 

이번변환의 희생양  sin*10의파형

 

 

표본화

 

시간축을 따라 이산 값으로 변환하는 과정 소위 샘플링이라 합니다 샤논(shannon)의 표본화 정리에 따르면 신호 주파수의 2배 이상의 빈도로 샘플링하면 샘플링된 데이터로부터 본래의 데이터를 재연할 수 있다 합니다 표본화 정리는 나중에 따로 정리하는 걸로 하고 위 sin*10의 파형을 2π/50간격으로 표본화해보겠습니다

 

 

 

2π/50간격으로 표본화

 

양자화

 

진폭 축을 따라 이산 값으로 변환하는 과정을 양자화라 합니다  즉 아날로그 신호의 진폭을 양자화 레벨의 숫자로 나누어 간격에서 뽑아낸 표본 값을 미리 정해진 값에서 가장 가까운 값으로 변환합니다 이과정에서 불가피하게 양자화 잡음이 생기는데 예를 들어 4.7의 신호를 양자화하면 5가 돼서 0.3의 오차가 발생합니다 이것 또한 양자화 분해능을 늘리면 되지만 이러면 데이터의 크기가 늘어나게 됩니다

양자화전
양자화후 파란색 원SIN파와 각지점의 차이가 양자화노이즈

 

부호화

 

표본화와 양자화가 끝난 값을 2진 디지털 부호로 바꾸는 과정입니다 부호화하는 시스템에 따라 nbit로 부호화합니다

 

 

 

 

부호화 이미지 출처:디지털논리회로

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