4.18 Quantização Não-Uniforme
Uma solução alternativa para reduzir o ruído de quantização
consiste em introduzir uma distorção não-linear anterior
ao ADC para alterar o sinal analógico de tal forma que o erro de
quantização torne-se menor nos níveis com maior probabilidade
de ocorrência. Este procedimento reduz o ruído de quantização
sem elevar o número de bits necessários para a representação
da amostra, sendo denomindado quantização não-unforme.
A distorção não-linear é aplicada
na etapa anterior ao grampeamento do sinal, que por sua vez precede o ADC.
A curva de transferência y(x) mais utilizada é denominada
lei m
.GIF)
(4-11)
onde -1< x <1 e m > 0 é o parâmetro
linearidade. O gráfico abaixo e à esquerda mostra a curva
de transferência para m = 0, 10 e 100,
sendo que para m = 0 a curva de transferência
é linear. O grafico à direita mostra a função
densidade de probabilidade (gaussiana) de um sinal analógico com
média nula e potência P = s2
= 1 / 9 que leva a 99,7% de probabilidade de -1< x <1.
-G.GIF)
Como é maior a probabilidade do sinal x ter amplitude baixa, os
valores de x ® 0 devem ser expandidos e
os valores de x ® +1 devem ser comprimidos,
em conformidade com o comportamento da curva de transferência estabelecido
pela lei m.
Na demodulação, para recuperar o sinal analógico
original sem distorção não-linear, após o DAC
é necessário utilizar um circuito não-linear com curva
de transferência inversa x(y). Exemplos simples de circuitos para
obter y(x) e x(y) encontram-se abaixo.
-C.GIF)
Universidade Federal do Paraná
- Departamento de Engenharia Elétrica
- www.eletr.ufpr.br/artuzi