Модели нормированных сигналов

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 16:24, 14 ноября 2016.


Нормирование сигналов - приведение сигналов к стандартному виду и диапазону изменения. В моделях КПС, преобразующих сигналы разной физической природы, рассматриваются модели нормированных сигналов.

Виды моделей нормированных сигналов

В моделях КПС, преобразующих сигналы разной физической природы, рассматриваются модели нормированных сигналов. Для модельного представления КПС, в которых носителем сигналов является электромагнитное излучение, принято использовать либо модель в виде амплитуды когеренного излучения, либо в виде интенсивности некогерентного излучения.

В первом случае – это , причем - безразмерная величина.
Во втором случае – это ,причем - безразмерная величина.

Для модельного представления КПС, в которых носителем сигналов является акустическое излучение принято использовать либо модель в виде амплитуды давления, либо в виде интесивности акустического излучения.

В первом случае – это , причем - безразмерная величина.
Во втором случае – это ,причем - безразмерная величина.

Процедура оцифровки

Таким образом, далее рассматривается непрерывный безразмерный сигнал ,заданный на области .При переходе к оцифровке происходит следующая операция. Выбирается шаг дискретизации и вместо исходного сигнала получается последовательность Далее, выбирается формат оцифровки . Обычно он бывает кратным 8, хотя это необязательно, предположим что существует такое число , что выполнены неравенства: для всех . . Интервал разбивается на частей. После этого каждое значение заменяеться новой последовательностью , но теперь каждый новый член последовательности принимает значение из интервала ]. При желании вместо указанного представления можно перейти к представленю сигнала целыми числами со знаком.

При дискретизации на практике спектр сигнала часто не известен. Поэтому параметры дискретизации определяют задаваясь, например, критерием максимального значения отличия сигнала от результата его восстановления по дискретному представлению.

Практический выбор: на интервале дискретизации функция не должна существенно меняться.

Особенность квантования: Наиболее часто задача квантования решается при обработке сигналов в цифровом процессоре.

Пример

Пусть для ввода в ЭВМ отсчетов видеосигнала отводится 8 бит, что соответствует 256 уровней квантования. При обработке в ЭВМ - 16 или 32 разряда. Перевод целых и вещественных чисел в байтовый формат и их обработка- типичная задача квантования, для этого необходимо в математическом и программном обеспечении иметь блок, показанный на рисунке 1. Так как - матрица отсчетов значений сигнала, квантование двумерного сигнала можно осуществлять методом, применяемым для сигналов одномерных.

Рис.1 Блок квантования

См. также