BA
BA
Ø
Ø
I GIA
I GIA
Û
Û
NG
NG
X
X
ÖÛ
ÖÛ
LY
LY
Ù
Ù
SO
SO
Á
Á
T
T
Í
Í
N HIE
N HIE
Ä
Ä
U

ä
chuye
chuye
å
å
n
n
đ
đ
o
o
å
å
i D/A.
i D/A.
2.4. Bộ chuyển đổi A/D.
CH
CH
Ư
Ư
ƠNG 2 : L
ƠNG 2 : L
Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ï
Ï
NG T
NG T

ư
ơng t
ơng t
ự
ự
sang so
sang so
á
á
.
.
CH
CH
Ư
Ư
ƠNG 2 : L
ƠNG 2 : L
Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ï
Ï
NG T
NG T
Ử
Ử
HOA
HOA
Ù

nT
nT
) bie
) bie
å
å
u diễn bơ
u diễn bơ
û
û
i
i
B
B
bits
bits
mang mo
mang mo
ä
ä
t trong 2
t trong 2
B
B
gia
gia
ù
ù
trò.
trò.

Q
R
2=
BÀI GIẢNG MƠN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU
http://www.khvt.com
(C)2005 Lê Tiến Thường
4
2.1. Quá trình lượng tử hóa
H.2.1.2 Lượng tử hóa tín hiệu
CH
CH
Ư
Ư
ƠNG 2 : L
ƠNG 2 : L
Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ï
Ï
NG T
NG T
Ử
Ử
HOA
HOA
Ù
Ù
BÀI GIẢNG MƠN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU

ù
ù
trò
trò
đ
đ
a
a
ë
ë
c tr
c tr
ư
ư
ng cu
ng cu
û
û
a sai so
a sai so
á
á
trung b
trung b
ì
ì
nh, xe
nh, xe
ù
ù

trò e:
trò e:
CH
CH
Ư
Ư
ƠNG 2 : L
ƠNG 2 : L
Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ï
Ï
NG T
NG T
Ử
Ử
HOA
HOA
Ù
Ù
2
)(
2
R
nTx
R
Q
<≤−

å
å
đư
đư
a
a
đ
đ
e
e
á
á
n mo
n mo
ä
ä
t ly
t ly
ù
ù
gia
gia
û
û
i co
i co
ù
ù
t
t

ư
ư
ơ
ơ
ï
ï
ng t
ng t
ử
ử
e
e
la
la
ø
ø
bie
bie
á
á
n ngẫu
n ngẫu
nhiên co
nhiên co
ù
ù
phân bo
phân bo
á
á

o
o
ä
ä
xa
xa
ù
ù
c sua
c sua
á
á
t:
t:
CH
CH
Ư
Ư
ƠNG 2 : L
ƠNG 2 : L
Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ï
Ï
NG T
NG T
Ử
Ử

−
12
2
Q
ee
rms
==
BÀI GIẢNG MƠN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU
http://www.khvt.com
(C)2005 Lê Tiến Thường
7
2.1. Quá trình lượng tử hóa
Sự chuẩn hóa 1/Q là cần thết để đảm bảo:
T
T
ừ
ừ
đ
đ
o
o
ù
ù
ph
ph
ư
ư
ơng tr
ơng tr
ì

t:
va
va
ø
ø
Ty
Ty
û
û
le
le
ä
ä
t
t
í
í
n hie
n hie
ä
ä
u trên nhiễu SNR (Signal
u trên nhiễu SNR (Signal
-
-
to
to
-
-
noise ratio):

Ï
NG T
NG T
Ử
Ử
HOA
HOA
Ù
Ù
1)(
2/
2/
=
∫
−
Q
Q
deep
∫
−
=
2/
2/
)(][
Q
Q
deeepeE
∫
−
=

) la
) la
ø
ø
nhiễu tra
nhiễu tra
é
é
ng ngh
ng ngh
ó
ó
a la
a la
ø
ø
e
e
(
(
n
n
) co
) co
ù
ù
ha
ha
ø
ø

E
E
[
[
e(n + k)e
e(n + k)e
(
(
n
n
)]
)]
=
=
(2.1.10)
(2.1.10)
vơ
vơ
ù
ù
i mo
i mo
ï
ï
i gia
i gia
ù
ù
trò trễ k. T
trò trễ k. T

ngh
ngh
ó
ó
a la
a la
ø
ø
t
t
ư
ư
ơng quan che
ơng quan che
ù
ù
o ba
o ba
è
è
ng 0:
ng 0:
CH
CH
Ư
Ư
ƠNG 2 : L
ƠNG 2 : L
Ư
Ư

2
22
Q
neE
e
==
σ
)(
2
k
e
δσ
BÀI GIẢNG MƠN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU
http://www.khvt.com
(C)2005 Lê Tiến Thường
9
2.1. Quá trình lượng tử hóa
R
ex
(k)=E[e(n + k) x(n)] = 0 (2.1.11)
với mọi k. Mô hình xác suất này sẽ được minh họa dưới
đây cùng với một ví dụ mô phỏng và kiểm chứng các
phương trình (2.1.9) ÷ (2.1.11), cũng như phân bố đều của
hàm mật độ p(e).
CH
CH
Ư
Ư
ƠNG 2 : L
ƠNG 2 : L

Ư
Ư
ƠNG 2 : L
ƠNG 2 : L
Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ï
Ï
NG T
NG T
Ử
Ử
HOA
HOA
Ù
Ù
BÀI GIẢNG MƠN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU
http://www.khvt.com
(C)2005 Lê Tiến Thường
11
2.2. Lấy mẫu dư và đònh dạng nhiễu
Do đó, công suất trên khoảng tần số đơn vò, hay mật độ
phổ công suất của e(n) là [2]
:
với (2.2.1)
và đại lượng này có tính chu kỳ bên ngoài khoảng tần số
đơn vò, với chu kỳ 1/f
s

Ù
Ù
s
e
ee
f
fS
2
)(
σ
=
22
ss
f
f
f
≤≤−
s
ab
e
s
e
ee
f
ff
f
ffS
−
==Δ
2

Δ
f = f
s
là:
Bộ lượng tử đònh dạng nhiễu tái đònh dạng phổ nhiễu
lượng tử thành dạng tuận lợi hơn. Điều này thực hiện
bằng cách lọc chuỗi nhiễu e(n) với một bộ lọc đònh
dạng nhiễu H
NS
(f). Mô hình nhiễu tương đương cho tiến
trình lượng tử hóa được minh họa trong H.2.2.2.
Phương trình lượng tử hóa tương ứng thay cho phương
trình (2.1.8) là: x
Q
(n)=x(n) +
ε
(n) (2.2.2)
2
2
es
s
e
f
f
σ
σ
=
BÀI GIẢNG MƠN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU
http://www.khvt.com
(C)2005 Lê Tiến Thường

Ù
Ù
BÀI GIẢNG MƠN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU
http://www.khvt.com
(C)2005 Lê Tiến Thường
14
2.2. Lấy mẫu dư và đònh dạng nhiễu
(2.2.3)
Công sua
Công sua
á
á
t nhiễu trong mo
t nhiễu trong mo
ä
ä
t khoa
t khoa
û
û
ng nho
ng nho
û
û
[
[
f
f
a
a

í
í
ch phân
ch phân
S
S
εε
εε
(
(
f
f
) trên khoa
) trên khoa
û
û
ng na
ng na
ø
ø
y:
y:
Công sua
Công sua
á
á
t trong [
t trong [
f
f

c
c
đ
đ
o
o
ä
ä
la
la
á
á
y mẫu
y mẫu
f
f
s
s
va
va
ø
ø
co
co
ù
ù
B
B
bit
bit

ù
ù
i
i
B
B
bit trong
bit trong
mo
mo
ä
ä
t mẫu. So
t mẫu. So
á
á
l
l
ư
ư
ơ
ơ
ï
ï
ng:
ng:
.
.
đư
đư

va
va
ø
ø
th
th
ư
ư
ơ
ơ
ø
ø
ng la
ng la
ø
ø
so
so
á
á
nguyên. Co
nguyên. Co
ù
ù
the
the
å
å
ch
ch

B
B
nh
nh
ư
ư
ng cha
ng cha
á
á
t l
t l
ư
ư
ơ
ơ
ï
ï
ng vẫn
ng vẫn
đư
đư
ơ
ơ
ï
ï
c duy tr
c duy tr
ì
ì

ng nhau ơ
ng nhau ơ
û
û
hai bo
hai bo
ä
ä
l
l
ư
ư
ơ
ơ
ï
ï
ng t
ng t
ử
ử
ho
ho
ù
ù
a,
a,
đ
đ
o
o

2
2
-
-
B
B
, Q
, Q
’
’
=
=
R
R
2
2
-
-
B
B
’
’
CH
CH
Ư
Ư
ƠNG 2 : L
ƠNG 2 : L
Ư
Ư

a
f
f
NS
s
e
f
f
dffH
f
dffS
2
2
)()(
σ
εε
s
s
f
f
L
'
=
BÀI GIẢNG MƠN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU
http://www.khvt.com
(C)2005 Lê Tiến Thường
15
2.2. Lấy mẫu dư và đònh dạng nhiễu
Công suất nhiễu lượng tử: ,
Để duy trì chất lượng trong hai trường hợp, mật độ phổ

to
å
å
ng co
ng co
ä
ä
ng
ng
σ
σ
e
e
2
2
be
be
ù
ù
hơn
hơn
σ
σ
e
e
’
’
2
2
mo

n hơn
B
B
’
’
. Y
. Y
Ù
Ù
ngh
ngh
ó
ó
a cu
a cu
û
û
a ke
a ke
á
á
t qua
t qua
û
û
na
na
ø
ø
y

th
ự
ự
c hie
c hie
ä
ä
n ơ
n ơ
û
û
to
to
á
á
c
c
đ
đ
o
o
ä
ä
f
f
s
s
’
’
cao hơn th

ư
ơ
ơ
ï
ï
ng t
ng t
ử
ử
tra
tra
û
û
i
i
đ
đ
e
e
à
à
u trên khoa
u trên khoa
û
û
ng Nyquist
ng Nyquist
f
f
s

=
σ
12
'
'
2
2
Q
e
=
σ
'
'
22
s
e
s
e
ff
σσ
=
Lf
f
e
s
e
se
22
2
'

Ơ
Ơ
Ï
Ï
NG T
NG T
Ử
Ử
HOA
HOA
Ù
Ù
BBB
e
e
L
Δ2)'(2
2
2
22
'
===
−
σ
σ
BÀI GIẢNG MƠN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU
http://www.khvt.com
(C)2005 Lê Tiến Thường
17
2.2. Lấy mẫu dư và đònh dạng nhiễu

u không co
ù
ù
đ
đ
ònh da
ònh da
ï
ï
ng nhiễu, ke
ng nhiễu, ke
á
á
t qua
t qua
û
û
gia
gia
û
û
m
m
ve
ve
à
à
ph
ph
ư

á
y mo
y mo
ä
ä
t bo
t bo
ä
ä
lo
lo
ï
ï
c
c
đ
đ
ònh da
ònh da
ï
ï
ng nhiễu ba
ng nhiễu ba
ä
ä
c
c
p
p
tiêu bie

s
’
’
co
co
ù
ù
đ
đ
a
a
ù
ù
p
p
ứ
ứ
ng biên
ng biên
đ
đ
o
o
ä
ä
:
:
với
(2.2.8)
(2.2.8)

'
s
s
f
f
NS
s
e
e
dffH
f
σ
σ
p
s
NS
f
f
fH
2
2
'
sin2)(
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝

Δ
B
thu được:
CH
CH
Ư
Ư
ƠNG 2 : L
ƠNG 2 : L
Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ï
Ï
NG T
NG T
Ử
Ử
HOA
HOA
Ù
Ù
p
s
NS
f
f
fH
2

=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=

p
e
p
s
s
p
e
p
s
s
p
e
p
ss
e
e
L
pf
f
pf
f
p
df
f
f
f
π
σ
π
σ

mỗi la
à
à
n tăng ga
n tăng ga
á
á
p
p
đ
đ
ôi
ôi
L
L
th
th
ì
ì
tie
tie
á
á
t kie
t kie
ä
ä
m
m
đư

HOA
Ù
Ù
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
+
Δ
12
2
B2-
1
12
2
p
p
Lp
π
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝

bit co
ù
ù
ta
ta
à
à
m toa
m toa
ø
ø
n thang
n thang
R
R
nh
nh
ư
ư
H.2.3.1. Cho
H.2.3.1. Cho
tr
tr
ư
ư
ơ
ơ
ù
ù
c

…
,
,
b
b
B
B
], bo
], bo
ä
ä
chuye
chuye
å
å
n
n
đ
đ
o
o
å
å
i cho ngõ ra co
i cho ngõ ra co
ù
ù
trò
trò
x

ử
trong ta
trong ta
à
à
m
m
R
R
. Ne
. Ne
á
á
u bo
u bo
ä
ä
chuye
chuye
å
å
n
n
đ
đ
o
o
å
å
i la

á
u la
u la
ø
ø
l
l
ư
ư
ỡng c
ỡng c
ự
ự
c th
c th
ì
ì
thuo
thuo
ä
ä
c ta
c ta
à
à
m [
m [
-
-
R

ï
ng la
ng la
ø
ø
: (a) nhò phân
: (a) nhò phân
đ
đ
ơn
ơn
c
c
ự
ự
c thông th
c thông th
ư
ư
ơ
ơ
ø
ø
ng (unipolar natural binary), (b) nhò phân
ng (unipolar natural binary), (b) nhò phân
offset l
offset l
ư
ư
ỡng c

s complement).
CH
CH
Ư
Ư
ƠNG 2 : L
ƠNG 2 : L
Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ï
Ï
NG T
NG T
Ử
Ử
HOA
HOA
Ù
Ù
BÀI GIẢNG MƠN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU
http://www.khvt.com
(C)2005 Lê Tiến Thường
21
2.3. Bộ chuyển đổi D/A
H.2.3.1 Bo
H.2.3.1 Bo
ä
ä

i nhò phân
i nhò phân
đ
đ
ơn c
ơn c
ự
ự
c da
c da
ï
ï
ng th
ng th
ư
ư
ơ
ơ
ø
ø
ng
ng
đ
đ
ơn gia
ơn gia
û
û
n
n

x
x
Q
Q
=
=
R
R
(
(
b
b
1
1
2
2
-
-
1
1
+
+
b
b
2
2
2
2
-
-

Ơ
Ơ
Ï
Ï
NG T
NG T
Ử
Ử
HOA
HOA
Ù
Ù
BÀI GIẢNG MƠN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU
http://www.khvt.com
(C)2005 Lê Tiến Thường
22
2.3. Bộ chuyển đổi D/A
Gia
Gia
ù
ù
trò lơ
trò lơ
ù
ù
n nha
n nha
á
á
t

à
u la
u la
ø
ø
1,
1,
b
b
= [1, 1,
= [1, 1,
…
…
, 1], khi
, 1], khi
đ
đ
o
o
ù
ù
ngõ ra t
ngõ ra t
ư
ư
ơng t
ơng t
ự
ự
la

+ 2
-
-
B
B
)
)
=
=
R
R
(1
(1
–
–
2
2
-
-
B
B
)
)
=
=
R
R
-
-
Q

2
+
+
…
…
+ 2
+ 2
-
-
B
B
) = 2
) = 2
-
-
1
1
(1 + 2
(1 + 2
-
-
2
2
+ 2
+ 2
-
-
2
2
+

-
B
B
)/(1
)/(1
-
-
2
2
-
-
1
1
) = 1
) = 1
–
–
2
2
-
-
B
B
Ph
Ph
ư
ư
ơng tr
ơng tr
ì

ng l
ư
ư
ơ
ơ
ï
ï
ng t
ng t
ử
ử
Q
Q
nh
nh
ư
ư
sau:
sau:
x
x
Q
Q
=
=
R
R
2
2
-

2
+
+
…
…
+
+
b
b
B
B
-
-
1
1
2
2
1
1
+
+
b
b
B
B
)
)
hoa
hoa
ë

(C)2005 Lê Tiến Thường
23
2.3. Bộ chuyển đổi D/A
trong
trong
đ
đ
o
o
ù
ù
m la
m la
ø
ø
so
so
á
á
nguyên co
nguyên co
ù
ù
bie
bie
å
å
u diễn nhò phân (b
u diễn nhò phân (b
1

B
-
-
1
1
+ b
+ b
2
2
2
2
B
B
-
-
2
2
+
+
…
…
+ b
+ b
B
B
-
-
1
1
2

…
,
,
2B
2B
-
-
1, ngõ ra t
1, ngõ ra t
ư
ư
ơng t
ơng t
ự
ự
xQ cha
xQ cha
ï
ï
y suo
y suo
á
á
t ca
t ca
ù
ù
c m
c m
ứ

ơ
ï
ï
ng t
ng t
ử
ử
ho
ho
ù
ù
a.
a.
Bo
Bo
ä
ä
chuye
chuye
å
å
n
n
đ
đ
o
o
å
å
i nhò phân offset l

ơng tr
ì
ì
nh (2.3.1) xuo
nh (2.3.1) xuo
á
á
ng n
ng n
ử
ử
a thang, R/2, thu
a thang, R/2, thu
đư
đư
ơ
ơ
ï
ï
c:
c:
x
x
Q
Q
= R(b
= R(b
1
1
2

–
0.5)
0.5)
(2.3.3)
(2.3.3)
CH
CH
Ư
Ư
ƠNG 2 : L
ƠNG 2 : L
Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ï
Ï
NG T
NG T
Ử
Ử
HOA
HOA
Ù
Ù
BÀI GIẢNG MƠN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU
http://www.khvt.com
(C)2005 Lê Tiến Thường
24
2.3. Bộ chuyển đổi D/A

í
í
nh ba
nh ba
è
è
ng ca
ng ca
ù
ù
ch dòch gia
ch dòch gia
ù
ù
trò nhò phân thông th
trò nhò phân thông th
ư
ư
ơ
ơ
ø
ø
ng t
ng t
ư
ư
ơng
ơng
ứ
ứ

ơng t
ơng t
ự
ự
x
x
Q
Q
co
co
ù
ù
the
the
å
å
bie
bie
å
å
u diễn theo
u diễn theo
Q
Q
nh
nh
ư
ư
trong
trong

đ
đ
o
o
ù
ù
m
m
’
’
la
la
ø
ø
so
so
á
á
nguyên
nguyên
m
m
dòch
dòch
đ
đ
i n
i n
ử
ử

Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ï
Ï
NG T
NG T
Ử
Ử
HOA
HOA
Ù
Ù
22
0
RR
x
Q
−=−=
Q
RR
QRx
Q
−=−−=
22
)(
'Qmx
Q
=