量化位数

更新时间:2023-02-10 14:44

量化位数是对模拟信号的幅度轴进行数字化,它决定了模拟信号数字化以后的动态范围

基本介绍

量化位数(Digitalizing bit)

常用于表示示波器性能的两个参数是采样频率、和模拟量转换成数字量之后的数据位数(简称量化位数)。采样频率决定了示波器的频率响应范围,在示波器和计算机信号处理中,采样频率有:1GSa/s(1GHz)、2GSa/s(2GHz)、4Gsa/s(4GHz)等。量化位数越多,波形的质量越高。目前示波器的最高采样频率为256GSa/s(256GHz)。对电磁波或电流每次采样后存储、记录振幅所用的位数称为采样位数,16位示波器的采样位数就是16。量化位数决定了示波器的动态范围,量化位数有8位和16位两种。8位从最小值最大值只有256个级别,16位则有65536个大小级别。

采样位数和采样率都是时域中的参数。一段波形的变化曲线,从时域上看,其横轴表示时间t,纵轴表示幅度v(一般是电压)。那么,采样率1GSa/s表示1s采样10亿个点,也就是横轴上每隔10-9s采集一个点;而采到的每个点都用一个数值来表示其幅度(电压)。假设整个电压信号的变化幅度范围是-5V~+5V的话,我们将-5V~+5V分成65536份,那么采到的这些点的数值n(16位),转换成电压,就是(n*10/65536)-5V。因此,采样位数分解的是电压的幅度!当然上面只是一个例子而已。对于某些A/D转换器来说,采集到的点的幅度值可能用补码来表示,那么换算成电压的公式就会不同,但将-5V~+5V这10V的变化范围分成了65536份这一点来说,是一样的。

影响研究

在对GPS 接收机的干扰研究中, 无论进行相关干扰或欺骗干扰, 转发都是一个非常重要的手段。在现代干扰系统的设计中, 为了获得大的延时、灵活的控制和复杂的处理, 一般都采用中频数字化的方法。这就意味着干扰系统需要对变到中频的GPS 信号进行A/D(采样和量化)变换,A/D变换器的一个非常重要的指标是量化位数, 这个指标直接决定了A/D 系统的复杂性和成本。考虑到GPS 到达地面的信号很弱, 设计师在决定量化位数时, 会很自然地考虑到信号的动态问题, 为了保证转发干扰机有足够的动态, 一般至少选用8 位以上的量化位数。

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