Digital Signal Processing Reference
In-Depth Information
%
Graphics
FIG1=figure(
'Name'
,
'dsplab16_3 : Quantization'
,
'NumberTitle'
,
'off'
);
subplot(2,1,1),plot(n,xq,n,xq,
'.'
,n,x,
'LineWidth'
,2),grid
xlabel(
'{\itx} \rightarrow'
), ylabel(
'[{\itx}]_{Q} \rightarrow'
)
subplot(2,1,2),plot(n,xq-x,
'LineWidth'
,2),grid
xlabel(
'{\itx} \rightarrow'
), ylabel(
'\Delta \rightarrow'
)
M16.6
Quantisieren Sie ein Sinussignal mit Amplitude eins mit den beiden Quantisierungs-
kennlinien aus der vorhergehenden Aufgabe für die Wortlänge von vier Bits. Stellen
Sie das Signal vor und nach der Quantisierung sowie den Quantisierungsfehler gra-
fisch dar.
Hinweis:
Modifizieren Sie das Programm
dsplab16_3.m
entsprechend.
M16.7
Messen Sie das Signal-Quantisierungsgeräusch-Verhältnis (SNR) für ein lineares
und ein sinusförmiges Signal in Abhängigkeit von der Wortlänge. Verwenden Sie
die Wortlängen von 2 … 16 Bits. Wiederholen Sie die Messung für das Sprachsignal
speech.wav
. Stellen Sie die Ergebnisse in dB in einem Bild dar. Vergleichen Sie
Ihr Ergebnis mit der Abschätzung durch das Fehlermodell, der 6dB-pro-Bit-Regel.
Hinweis:
Verwenden Sie Programm
dsplab16_4
in Programmbeispiel 16-4.
Programmbeispiel 16-4
Schätzung des SNR für die Quantisierung im Zweierkomplementformat mit
Runden für ein lineares Signal
% Tow's complement quantization of linear signal
% dsplab16_4.m * mw * 02Apr2011
n = 0:.001:1;
L = length(n);
w = 2:16;
%
word length
SNR = zeros(size(w));
x = n;
%
linear signal
for k=1:length(w)
S = sum(x.^2)/L;
%
signal power
xq = quant2c(x,w(k),
'r'
);
%
quantized signal (rounding)
N = sum((xq-x).^2)/L;
%
noise power
SNR(k) = S/N;
%
signal-to-noise ratio
end
%
Graphics
FIG = figure(
'Name'
,
'dsplab16_4: Quantization SNR'
,…
'NumberTitle'
,
'off'
);
plot(w,10*log10(SNR),
'o'
,w,10*log10(SNR),
':'
,w,6*w,
'LineWidth'
,2),grid
xlabel(
'word length {\itw} in bit \rightarrow'
)
ylabel(
'{\itSNR} in dB \rightarrow'
)
M16.8
Untersuchen Sie den Einfluss der Quantisierung auf Audiosignale durch Hörtests.
Wiederholen Sie die Hörtests für das Sprachbeispiel
speech.wav
. Bis zu welcher
Mindestwortlänge ist das Sprachsignal noch verständlich?
Hinweis:
Skalieren Sie den Aussteuerungsbereich des Sprachsignals geeignet.
Probieren Sie auch andere Audiosignale aus.
