4.16 Ruído de Quantização
Quando um sinal analógico é digitalizado por um circuito
ADC, o valor da amostra é aproximado para um dos 2N valores
digitais, denominados níveis de quantização.
A diferença entre o valor original da amostra e o valor digitalizado
é denominada erro de quantização. Desta forma,
uma vez digitalizado, o sinal original não pode mais ser recuperado
com exatidão. Em termos práticos, na etapa em que o sinal
digitalizado é reconstruído pelo DAC, considera-se que foram
obtidos dois sinais adicionados
-
o sinal original sem erros de quantização
-
um ruído que corresponde ao erro de quantização subtraído
de seu valor médio, denominado ruído de quantização.
A excursão do ruído de quantização está
compreendida no intervalo -D/2 < n(t) <
+D/2, onde D é
o valor máximo do erro de quantização (diferença
entre dois níveis consecutivos).
No gráfico abaixo tem-se o ruído de quantização
do exemplo que ilustrou a modulação PCM (D=1).
.GIF)
O ruído de quantização é desagradável
quando percebido porque está correlacionado com o sinal que contém
a informação, ao contrário do ruído branco
que deixa de ser percebido após um certo tempo de adaptação
do cérebro.
Em termos estatísticos, as amplitudes A(n) dos pulsos do ruído
de quantização apresentam densidade de probabilidade uniforme
pdf(A) = p(A/D) / D
(4-8)
através da qual é possível calcular a média
e a variância.
(4-9)
A potência média vale PN=m2+s2=D2
/ 12.
Universidade Federal do Paraná
- Departamento de Engenharia Elétrica
- www.eletr.ufpr.br/artuzi