Тақырып 6. Дискреттеу және кванттау. Котельников теоремасы.
Дәріс жоспары: 1. Сигналдардың дискретизациясы;
2. Дискретизацияланған сигналдардың қалпына келуі;
3. Котельников Теоремасы.
Деңгей бойынша дискретизация (кванттау) деп кванттау шкаласының шешілген мәніне шаманың үздіксіз мәнің жатқызатын операцияны түсінеді. Математикалық көзқарастан кванттау операциясына сәйкес келетін шешу тәртібімен (кванттаудың төменгі шекарасынан жоғарғы шекарасына немесе оның ортасына) үздіксіз шаманың мәнің анықтауға байланысты. Сандық бағаны алу үшін деңгей бойынша кванттаудан кейін кодтау операциясына көшеміз.
6.1 Сурет. Бірқалыпты деңгей бойынша кванттау операциясы Суретте бірқалыпты деңгей бойынша кванттау операциясы көрсетілген, үздіксіз шаманың мәнінің мүмкін диапазоны Х кванттаудың тең интервалдарына n бөлінеді.
Кванттаудың әрбір интервалының ұзындығы кванттау қадамы деп аталады.
Бірінші және екінші жағдайда да абсолютті қателік кванттау қадамына тең, соңғысында – кванттау қадамының жартысына .
Сандық өлшеу аспаптарында кванттау автоматты түрде орындалады. Деңгей бойынша кванттау, экспериментатордың аналоготы аспабының шкаласынан саналатың, сандық регистрация бойынша орындалады.
Уақыт бойынша дискретизация. Уақыт бойынша үздіксіз функциядан дискретті уақыт функциясына өтудің ең қарапайым тәсілі, белгілі дискретті уақыт кезінде функция санауынан алу жолмен орындалады. Нәтижесінде үздіксіз функциясы әп-сәттегі мәндердің жиынтығымен алмастырылады. мәндері бойынша берілген дәлдікпен алдыңғысың қалпына келтіретің жаңа функцияны қалпына келтіруге болады .
Интервал аз болған сайын, функцияның қалпына келуі дәлдірек болады. Котельников теоремасына сәйкес кванттаудың ең тиімді интервалы таңдалады, ол келесідей болады: егер функция жиілігі қию жиілігінен жоғары болмаса , онда ол сол уақытта толығымен өзінің әп-сәттегі мәнімен анықталады, бір-бірінен , сек шамаға қалады.
Дискретизация – үзіліссіз уақытты функцияны дискретті уақытты функцияға айналдыру мәндерінің жиынтығы координаталар деп аталады, олардың мәндері бойынша берілуші функция берілген дәлдікте қалпына келтіріледі.