本發(fā)明涉及數(shù)字信號處理領(lǐng)域,特別涉及一種降低模數(shù)轉(zhuǎn)換量化誤差的方法。
背景技術(shù):
抖動信號(Dithering)技術(shù)最早應(yīng)用于機(jī)械中,以減少部件間咬死的情況。而后,在電子信息領(lǐng)域人們發(fā)現(xiàn)在數(shù)字圖像顯示中由于低分辨率位數(shù)的視頻脈沖調(diào)制在進(jìn)行視頻顯示時會造成明顯的輪廓效應(yīng),嚴(yán)重降低圖像的顯示效果,Goodall發(fā)現(xiàn)再加入Dithering后,能夠很好的緩解這種輪廓效應(yīng)。之后Dithering技術(shù)各個領(lǐng)域得到了飛速的發(fā)展,如圖像處理緩解輪廓效應(yīng),信號處理減少量化誤差,雷達(dá)掃描的自適應(yīng)補(bǔ)償,光學(xué)顯微鏡提高靈敏度等等。這些都對人們的生活具有很大的意義。
傳統(tǒng)的Dithering技術(shù)是采用服從均勻分布,高斯分布和三角分布的信號作為Dithering信號,雖然在進(jìn)行A/D量化時減小了量化誤差,但是A/D動態(tài)性能不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于:克服現(xiàn)有技術(shù)中采用服從均勻分布,高斯分布和三角分布的信號作為Dithering信號,雖然在進(jìn)行A/D量化時減小了量化誤差,但是A/D動態(tài)性能不足的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供一種降低模數(shù)轉(zhuǎn)換量化誤差的方法,其技術(shù)方案為:對原始信號x(t)進(jìn)行采樣點(diǎn)數(shù)量為N的信號采樣,得到采樣信號x(n),并對采樣信號x(n)進(jìn)行A/D量化,得到信號xq;
將采樣信號x(n)與量化后的信號xq相減,得到量化誤差信號s(n),然后對量化誤差信號s(n)進(jìn)行DFT變換,得到幅度Sk,再進(jìn)行Sk/N,得到離散傅里葉級數(shù)MS;并且對采樣信號x(n)進(jìn)行DFT變換,得到幅度Xk,再進(jìn)行Xk/N,得到離散傅里葉級數(shù)MX;
將離散傅里葉級數(shù)MS與離散傅里葉級數(shù)MX相減并取絕對值,得到誤差信號MDx,再對誤差信號MDx進(jìn)行DFT變換,得到抖動信號Dx;
將采樣信號x(n)與抖動信號Dx相加,再進(jìn)行A/D量化,得到量化結(jié)果Dq。
根據(jù)一種具體的實(shí)施方式,在對原始信號x(t)進(jìn)行信號采樣時,還進(jìn)行防混疊濾波處理。
根據(jù)一種具體的實(shí)施方式,在對原始信號x(t)進(jìn)行信號采樣時,還設(shè)定被采樣信號的頻率f以及采樣頻率fs。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明降低模數(shù)轉(zhuǎn)換量化誤差的方法通過在A/D量化過程中,以反饋控制方式產(chǎn)生抖動信號,同時將產(chǎn)生的抖動信號作用于A/D量化,因此,本發(fā)明不僅能夠減少量化誤差,還提高A/D量化的動態(tài)性能;而且在A/D量化過程中在運(yùn)用DFT變換,能夠時刻觀察頻譜特性。
附圖說明:
圖1是本發(fā)明方法的工作示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例,凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
結(jié)合圖1所示的本發(fā)明方法的工作示意圖;其中,本發(fā)明降低模數(shù)轉(zhuǎn)換量化誤差的方法為:對原始信號x(t)進(jìn)行采樣點(diǎn)數(shù)量為N的信號采樣,得到采樣信號x(n),對采樣信號x(n)進(jìn)行A/D量化,得到信號xq。
將采樣信號x(n)與量化后的信號xq相減,得到量化誤差信號s(n),然后對量化誤差信號s(n)進(jìn)行DFT變換,得到幅度Sk,再進(jìn)行Sk/N,得到離散傅里葉級數(shù)MS。
而且,還對采樣信號x(n)進(jìn)行DFT變換,得到幅度Xk,再進(jìn)行Xk/N,得到離散傅里葉級數(shù)MX。
將離散傅里葉級數(shù)MS與離散傅里葉級數(shù)MX相減,得到誤差信號MDx,再對誤差信號MDx進(jìn)行DFT變換,得到抖動信號Dx。
將采樣信號x(n)與抖動信號Dx相加,再進(jìn)行A/D量化,得到量化結(jié)果Dq。
本發(fā)明通過在A/D量化過程中,以反饋控制方式產(chǎn)生抖動信號,同時將產(chǎn)生的抖動信號作用于A/D量化,不僅能夠減少量化誤差,還提高A/D量化的動態(tài)性能;而且在A/D量化過程中在運(yùn)用DFT變換,能夠時刻觀察頻譜特性。
本發(fā)明中,在對原始信號x(t)進(jìn)行信號采樣時,還進(jìn)行防混疊濾波處理,以濾除高頻干擾,減小數(shù)字處理的運(yùn)算量。而且在對原始信號x(t)進(jìn)行信號采樣時,還設(shè)定被采樣信號的頻率f以及采樣頻率fs,以實(shí)現(xiàn)對特定信號的數(shù)字處理。
上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明,但本發(fā)明并不限制于上述實(shí)施方式,在不脫離本申請的權(quán)利要求的精神和范圍情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出各種修改或改型。