Page 14 - 6858

ПРАКТИЧНА РОБОТА 2
МОДЕЛЮВАННЯ КВАНТУВАННЯ В MATLAB І SIMULINK
Мета роботи: Освоєння прийомів квантування дискретних сигналів в середовищах Matlab і
Simulink
Робоче завдання

1. Змоделювати в середовищі Matlab гармонійний сигнал s (t )  A cos( 2 tf 0   ). Параметри сигналу
приведені в таблиці 1. Частота дискретизації F s  1000 Гц. Тривалість T гармонійного сигналу вибрати
так, щоб на ній уклалися два періоди.
2. Змоделювати в середовищах Matlab і Simulink процедуру лінійного і нелінійного квантування
гармонійного сигналу.
Параметри квантування codebook і partition задайте самостійно для двох ситуацій:
- лінійне квантування з кількістю рівнів L (значення L приведене в табл.1);
- нелінійне квантування здійснити з прийнятою в Європі характеристикою пристрою стиснення (значення
параметра A приведене в табл.1), прийнявши y max=x max (кількість рівнів квантування L залишити колишньою).
Таблиця 2.1
Вар. 1 2 3 4 5 6 7 8
Парам.
A 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7

f Гц 40 50 60 70 60 50 40 50
0
 радий 0  0 0  0  0

L 5 6 7 6 5 6 7 6
А 5 10 15 20 25 30 35 40

У звіті представити:
- переліки команд Matlab (лістинги програм), за допомогою яких відбувається процедура квантування;
- суміщені (для моделювання в Matlab) графіки початкового і квантованого сигналів;
- блок-схему моделювання в середовищі Simulink;
- графіки результатів квантування в середовищі Simulink.

3. Зробити загальні виводи по роботі, порівнявши між собою моделювання в середовищі Matlab і
моделювання в середовищі Simulink
Контрольні питання:
4. Чим відрізняються вихідні результати моделювання квантування в середовищах Matlab і Simulink?

5. У чому перевага нелінійного квантування перед лінійним?
6. Яка схема нелінійного спотворення переважно – американська або європейська?

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
1. Квантування і його моделювання в середовищах Matlab-Simulink
Квантування - це процес переходу від континуального безлічі значень сигналу до дискретної множини,
об'єм якої рівний кількості рівнів квантування.

Рівномірне (лінійне) квантування. Розглянемо рис.1, на якому зображені L рівнів квантування аналогового
сигналу з повним діапазоном напруги, рівним V  V  ( V )  2V вольт. Квантовані імпульси можуть мати
PP P P P
позитивні і негативні значення. Крок між рівнями квантування, званий інтервалом квантування, складає q вольт.
Якщо рівні квантування рівномірно розподілені по всьому діапазону, пристрій квантування іменується
рівномірним, або лінійним. Кожне дискретне значення аналогового сигналу апроксимується квантованим
імпульсом: апроксимація дає помилку, q, що не перевищує!2 у позитивному напрямі або -q/2 у негативному.
Таким чином, погіршення сигналу унаслідок квантування обмежене половиною квантового інтервалу ±q/2 вольт.

14