二进制和量化编码

本文介绍了二进制和量化编码的概念。从10进制小数转换到二进制,再到浮点数的二进制表示,讨论了二进制在量化编码中的优势与不足。量化编码在数模转换中的应用被详细阐述,通过8位二进制量化举例,展示了如何通过设定量化单位来减少误差并进行编码。最后,给出了量化公式和误差计算方法。

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小数 10 进制转二进制:

如 0.8, 转为 2 进制要:

0.8 × 2 = 1.6 → 1 0.6 × 2 = 1.2 → 1 0.2 × 2 = 0.4 → 0 0.4 × 2 = 0.8 → 0 0.8 × 2 = 1.6 → 1 ⋮ × 2 = ⋮ → ⋮ \begin{aligned} 0.8 \times 2=1.6\to1 \\ 0.6\times2=1.2\to1\\ 0.2\times2=0.4\to0\\ 0.4\times2=0.8\to0\\ 0.8\times 2=1.6\to1\\ \vdots\times 2=\vdots\to\vdots \end{aligned} 0.8×2=1.610.6×2=1.210.2×2=0.400.4×2=0.800.8×2=1.61×2=

所以 0.8 的最终结果就是 0.110011001100…
在这里插入图片描述

步骤就是:
一直乘以 2,将 1 提取出来,然后用小数再乘以 2,直到出现 1 时停止。 像 0.8 这种,得不到 1 的,就只能无限循环。

浮点数二进制表示

要表示浮点数,首先应该将其转化为二进制:
十进制转二进制实例为了用计算机去表示上述的二进制浮点数,还需要将数表示成: a , a ∈ [ ( 1 ) 2 , ( 10 ) 2 ) a,a\in[(1)_2,(10)_2) a,a[(1)2,(10)2) 与 2 的 n n n 次幂相乘的形式,同时将 n n n 转为二进制:

在这里插入图片描述然后,根据下面的格式,将结果“填下”,以 9 位为例:

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