Адаптивна делта модулация - блок-схема и приложения

Адаптивна делта модулация - блок-схема и приложения

В комуникационните системи методите на модулация се използват за предаване на сигнали на големи разстояния. В процеса на модулация свойствата на високочестотния сигнал като амплитуда, фаза и т.н. ... се променят според нискочестотния сигнал в основната лента. С увеличаването на цифровите технологии и напредъка в техниките за обработка на сигнала търсенето на цифрова комуникация се увеличи. Бяха въведени много методи за цифрово-аналогово и аналогово-цифрово преобразуване на дискретизирани сигнали за цифрова комуникация. Модулация на импулсен код , Диференциалната импулсна кодова модулация, Delta модулация и Adaptive Delta Modulation са популярни методи, използвани за обработка на сигнала в цифровата комуникация. В тази статия нека разгледаме метода на адаптивната делта модулация.



Какво е адаптивна делта модулация?

Тази модулация е усъвършенстваната форма на делта модулация. Този метод е въведен за решаване на гранулирания шум и грешка от претоварване на наклон, причинени по време на модулация Delta.


Този метод на модулация е подобен на модулацията Delta, с изключение на това, че размерът на стъпката е променлив според входния сигнал в Adaptive Delta Modulation, докато той е фиксирана стойност в модулацията Delta.





Блокова диаграма

Адаптивна-Делта-Модулация-Предавател

Адаптивна-Делта-Модулация-Предавател

Схемата на предавателя се състои от лято, квантор, схема за забавяне и логическа схема за контрол на размера на стъпката. Сигналът на основната лента X (nTs) се дава като вход към веригата. Схемата за обратна връзка, присъстваща в предавателя, е интегратор. Интеграторът генерира приближаване на стълбището на предишната проба.



При лятната верига се изчислява разликата между настоящата проба и приближението на стълбището на предишната проба e (nTs). Този сигнал за грешка се предава на квантователя, където се генерира квантована стойност. Блокът за контрол на размера на стъпката контролира размера на стъпката на следващото приближение въз основа или на квантуваната стойност е висока или ниска. Квантованият сигнал се дава като изход.

В края на приемника се извършва демодулация. Приемникът има две части. Първата част е контролът на размера на стъпката. Тук полученият сигнал се предава през логически блок за управление на размера на стъпката, където размерът на стъпката се генерира от всеки входящ бит. Размерът на стъпката се определя въз основа на настоящия и предишния вход. Във втората част на приемника веригата на акумулатора пресъздава стълбищния сигнал. След това тази форма на вълната се прилага към a нискочестотен филтър което изглажда формата на вълната и пресъздава първоначалния сигнал.


Теория на адаптивната делта модулация

В Adaptive Delta Modulation размерът на стъпката на стълбищния сигнал не е фиксиран и се променя в зависимост от входния сигнал. Тук първо се изчислява разликата между настоящата стойност на пробата и предишното приближение. Тази грешка се квантува, т.е. ако настоящата извадка е по-малка от предишното приближение, квантуваната стойност е висока или в противен случай е ниска. Изходът на еднобитовия квантор се дава на веригата за контрол на размера на логическата стъпка, където се определя размерът на стъпката.

Адаптивна-Делта-Модулация-Форма на вълната

Адаптивна-Делта-Модулация-Форма на вълната

В схемата за контрол на размера на логическата стъпка изходът се решава въз основа на изхода на квантователя. Ако изходът на квантователя е висок, тогава размерът на стъпката се удвоява за следващата проба. Ако изходът на квантователя е нисък, размерът на стъпката се намалява с една стъпка за следващата проба.

Предимства

Някои от предимствата на този метод на модулация са изброени по-долу -

  • Адаптивната делта модулация намалява грешката на наклона, налична в делта модулацията.
  • По време на демодулация той използва нискочестотен филтър, който премахва квантувания шум.
  • Грешката при претоварване на наклона и гранулираната грешка, налични при делта модулация, се решават с помощта на тази модулация. Поради това съотношението сигнал / шум на тази модулация е по-добро от делта модулацията.
  • При наличие на битови грешки тази модулация осигурява стабилна производителност. Това намалява необходимостта от вериги за откриване и коригиране на грешки в радиопроектирането.
  • Динамичният обхват на адаптивната делта модулация е голям, тъй като променливият размер на стъпката обхваща голям диапазон от стойности.

Разлики между делта модулация и адаптивна делта модулация

Разликите между адаптивната делта модулация и делта модулацията са изброени по-долу -

  • В Delta Modulation размерът на стъпката е фиксиран за целия сигнал. Докато при адаптивната делта модулация размерът на стъпката варира в зависимост от входния сигнал.
  • Грешките от претоварване на наклон и гранулиран шум, които присъстват при делта модулация, не се виждат в тази модулация.
  • Динамичният обхват на адаптивната делта модулация е по-широк от делта модулацията.
  • Тази модулация използва честотната лента по-ефективно от делта модулацията.

Приложения

Някои от приложенията на този метод на модулация са изброени по-долу -

  • Тази модулация се използва за система, която изисква подобрено качество на безжичния глас, както и скоростен трансфер на битове.
  • При предаването на телевизионен сигнал се използва този процес на модулация.
  • Този метод на модулация се използва при гласово кодиране.
  • Тази модулация се използва и като стандарт от НАСА за всички комуникации между управлението на мисията и космическите кораби.
  • Линията цифрови радиопродукти на Motorola SECURENET използва 12kbits / sec адаптивна делта модулация.
  • За да осигури звук с качество на гласово разпознаване в разположени зони, военните използват система за модулация от 16 до 32 kbit / sec в цифровите телефони TRI-TAC.
  • Силите на американската армия използват скорост 16kbit / sec, за да запазят честотната лента над тактическите връзки.
  • За подобрено качество на гласа ВВС на САЩ използват скорост 32kbits / sec.
  • В Bluetooth-услугите за кодиране на гласови сигнали тази модулация се използва със скорост 32 бита / сек.
  • Декодерът HC55516 се използва в различни аркадни игри като sinistar и smash tv и пинбол машини като gorgor или space shuttle, за възпроизвеждане на предварително записани звуци.
  • Адаптивната делта модулация е известна също като делта модулация с непрекъснато променлив наклон.

Тази модулация кодира по 1 бит на проба. Тук кодерът поддържа референтна извадка и размер на стъпка. Преди да се реши размерът на стъпката на входния сигнал, той се сравнява с референтната проба. Този метод на модулация прави компромис между простота, ниска битрейт и качество.

Този метод на модулация е публикуван за първи път от д-р Джон Е. Абате през 1968 г. в Технологичния институт в Ню Джърси. Чрез използването на този метод на модулация могат да бъдат запазени много малки подробности за сигнала. По този начин този метод на модулация осигурява добро качество на изхода в допълнение към бързото кодиране. Тази модулация е първата стъпка в преобразуването на аналоговия сигнал в цифров сигнал. Следващата стъпка е представянето на този цифров сигнал в математическа форма, за която цифров мултиплексиране въвеждат се техники. Адаптивната делта модулация е известна още като?