更新时间：2024-06-19 10:38
用一种合理的方法，即在小信号范围内提供较多的量化级，而在大信号范围内提供少数的量化级，这种技术叫做非均匀量化。
减小测盈误差的方法一般有两种：提高分辨率，如使用多比特的A/D变换器。增加采样率，使采样信号尽量逼近被测信号。这两种方法对于数字通讯来说都不适宜，因为它们都需妥增加相当大的传输频带宽度，却只能把噪声功率降低很小。而对于测量系统而言，则有价格和速度等方面的障碍。结论相同，即误差降低有限。
信号幅度的概率分布一般是不均匀的，小信号出现的概率远大于大信号。例如，一般情况下负载电流值都小于额定电流值，而且是正弦波形信号。因此用一种合理的方法，即在小信号范围内提供较多的量化级(△u为一个小值)，而在大信号范围内提供少数的量化级(△u为一个大的值)，这种技术叫做做非均匀量化。当每级发生的概率相同时，非均匀量化系统将更正确地恢复原始信号，使编码信号携带最大信息。在极端情况下，某一级永不出现，那么这一级提供的信息是零。在总量化级保持一定的情况下，非均匀量化系统在较大信号范围内的适应能力优于均匀量化系统。非均匀量化对于测量系统而言保持了相对误差的一致性，即小信号小误差，大信号大误差。
有些指示仪表的刻度盘采用首端压缩或末端压缩的方法来提高分辨率，体现出非均匀量化的实用性。
为了克服均匀量化的缺点，实际中，往往采用非均匀量化。
非均匀量化是一种在输入信号的动态范围内量化间隔不相等的量化。换言之，非均匀量化是根据输入信号的概率密度函数来分布量化电平，以改善量化性能。
非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔也小;反之，量化间隔就大。它与均匀量化相比，有两个主要的优点:
当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度时，非均匀量化器的输出端可以较高的平均信号量化噪声功率比;
非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此，量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。
非均匀量化实现的过程如图1。
将消息信号通过一个叫压缩器(Compresor)的非线性网络，它的输入输出如图2。
由于大幅值信号的压缩，使信号幅度的分布改变了，最后对压缩信号进行均匀量化，就产生非均匀量化的信号。先对信号压缩，然后再进行均匀量化叫压扩(Companding)。在接收端安装一个与压缩器转移作用相反的设备，以便恢复合适的信号幅度分布，这个设备叫做扩张器(Expander)。