W systemach komunikacyjnych metody modulacji służą do przesyłania sygnałów na duże odległości. W procesie modulacji właściwości sygnału o wysokiej częstotliwości, takie jak amplituda, faza itp., Są zmieniane zgodnie z sygnałem pasma podstawowego o niskiej częstotliwości. Wraz ze wzrostem technologii cyfrowej i postępem w technikach przetwarzania sygnałów wzrosło zapotrzebowanie na komunikację cyfrową. Do komunikacji cyfrowej wprowadzono wiele metod konwersji cyfrowo-analogowej i analogowo-cyfrowej próbkowanych sygnałów. Modulacja kodu impulsowego , Różnicowa modulacja kodu impulsowego, modulacja delta i adaptacyjna modulacja delta to popularne metody wykorzystywane do przetwarzania sygnałów w komunikacji cyfrowej. W tym artykule przyjrzyjmy się metodzie Adaptive Delta Modulation.
Co to jest adaptacyjna modulacja delta?
Ta modulacja jest udoskonaloną formą modulacji delta. Ta metoda została wprowadzona w celu rozwiązania problemu ziarnistego szumu i błędu przeciążenia zbocza powodowanego podczas modulacji Delta.
Ta metoda modulacji jest podobna do modulacji delta, z tym wyjątkiem, że wielkość kroku jest zmienna w zależności od sygnału wejściowego w adaptacyjnej modulacji delta, podczas gdy jest to stała wartość w modulacji delta.
Schemat blokowy
Nadajnik Adaptive-Delta-Modulation
Obwód nadajnika składa się z obwodu letniego, kwantyzatora, obwodu opóźnienia i obwodu logicznego do sterowania wielkością kroku. Sygnał X (nTs) pasma podstawowego jest podawany jako wejście do obwodu. Obwód sprzężenia zwrotnego obecny w nadajniku jest integratorem. Integrator generuje przybliżenie klatki schodowej poprzedniej próbki.
Na obwodzie letnim obliczana jest różnica między obecną próbką a przybliżeniem klatki schodowej poprzedniej próbki e (nTs). Ten sygnał błędu jest przekazywany do kwantyzatora, gdzie generowana jest skwantowana wartość. Blok sterujący wielkością kroku steruje wielkością kroku następnego przybliżenia w oparciu o skwantowaną wartość, która jest wysoka lub niska. Kwantowany sygnał jest podawany jako wyjście.
Na końcu odbiornika następuje demodulacja. Odbiornik składa się z dwóch części. Pierwsza część to kontrola wielkości kroku. Tutaj odebrany sygnał jest przepuszczany przez logiczny blok sterujący wielkością kroku, w którym wielkość kroku jest wytwarzana z każdego przychodzącego bitu. Wielkość kroku jest określana na podstawie obecnych i wcześniejszych danych wejściowych. W drugiej części odbiornika obwód akumulatora odtwarza sygnał ze schodów. Ten przebieg jest następnie stosowany do pliku Filtr dolnoprzepustowy który wygładza przebieg i odtwarza oryginalny sygnał.
Adaptacyjna teoria modulacji delta
W adaptacyjnej modulacji delta wielkość kroku sygnału klatki schodowej nie jest stała i zmienia się w zależności od sygnału wejściowego. Tutaj najpierw obliczana jest różnica między aktualną wartością próbki a poprzednim przybliżeniem. Ten błąd jest kwantowany, tj. Jeśli obecna próbka jest mniejsza niż poprzednie przybliżenie, skwantyzowana wartość jest wysoka lub jest niska. Sygnał wyjściowy jednobitowego kwantyzatora jest podawany do obwodu sterującego wielkością kroku logiki, w którym ustalany jest rozmiar kroku.
Adaptacyjna-Delta-Modulacja-Waveform
W logicznym obwodzie sterującym wielkością kroku moc wyjściowa jest określana na podstawie sygnału wyjściowego kwantyzatora. Jeśli wyjście kwantyzatora jest wysokie, wielkość kroku jest podwajana dla następnej próbki. Jeśli wyjście kwantyzatora jest niskie, rozmiar kroku jest zmniejszany o jeden krok dla następnej próbki.
Zalety
Niektóre zalety tej metody modulacji są wymienione poniżej:
- Adaptacyjna modulacja delta zmniejsza błąd nachylenia występujący w modulacji delta.
- Podczas demodulacji wykorzystuje filtr dolnoprzepustowy, który usuwa skwantyzowany szum.
- Błąd przeciążenia nachylenia i błąd granularny występujący w modulacji delta są rozwiązywane za pomocą tej modulacji. Z tego powodu stosunek sygnału do szumu tej modulacji jest lepszy niż modulacji delta.
- W przypadku błędów bitowych modulacja ta zapewnia solidną wydajność. Zmniejsza to potrzebę stosowania obwodów wykrywania i korekcji błędów w konstrukcji radiowej.
- Zakres dynamiczny adaptacyjnej modulacji delta jest duży, ponieważ zmienny rozmiar kroku obejmuje duży zakres wartości.
Różnice między modulacją delta a adaptacyjną modulacją delta
Różnice między adaptacyjną modulacją delta i modulacją delta są wymienione poniżej:
- W modulacji delta wielkość kroku jest ustalona dla całego sygnału. Podczas gdy w adaptacyjnej modulacji delta, wielkość kroku zmienia się w zależności od sygnału wejściowego.
- Przeciążenie zbocza i błędy ziarnistego szumu, które są obecne w modulacji delta, nie są widoczne w tej modulacji.
- Zakres dynamiczny adaptacyjnej modulacji delta jest szerszy niż modulacji delta.
- Ta modulacja wykorzystuje przepustowość bardziej efektywnie niż modulacja delta.
Aplikacje
Niektóre zastosowania tej metody modulacji są wymienione poniżej:
- Ta modulacja jest używana w systemie, który wymaga lepszej jakości bezprzewodowego głosu, a także szybkości przesyłania bitów.
- W transmisji sygnału telewizyjnego wykorzystuje się ten proces modulacji.
- Ta metoda modulacji jest używana w kodowaniu głosu.
- Ta modulacja jest również używana jako standard przez NASA do wszelkiej komunikacji między kontrolą misji a statkiem kosmicznym.
- Linia cyfrowych produktów radiowych SECURENET firmy Motorola wykorzystuje adaptacyjną modulację delta 12 kb / s.
- Aby zapewnić dźwięk o jakości wykrywania głosu na rozmieszczonych obszarach, wojsko stosuje system modulacji 16 do 32 kbit / s w telefonach cyfrowych TRI-TAC.
- Siły zbrojne USA używają szybkości 16 kbit / s, aby oszczędzać przepustowość łączy taktycznych.
- Aby poprawić jakość głosu, Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych używają szybkości 32 kb / s.
- W usługach Bluetooth do kodowania sygnałów głosowych modulacja ta jest używana z szybkością 32 bity / s.
- Dekoder HC55516 jest używany w różnych grach zręcznościowych, takich jak sinistar i smash tv oraz automatach do pinballa, takich jak gorgor lub prom kosmiczny, do odtwarzania nagranych dźwięków.
- Adaptacyjna modulacja delta jest również znana jako płynna modulacja delta nachylenia.
Ta modulacja koduje 1 bit na próbkę. Tutaj koder zachowuje próbkę odniesienia i rozmiar kroku. Przed podjęciem decyzji o wielkości kroku sygnału wejściowego porównuje się go z próbką odniesienia. Ta metoda modulacji stanowi kompromis między prostotą, niską przepływnością i jakością.
Ta metoda modulacji została po raz pierwszy opublikowana przez dr Johna E. Abate w 1968 roku w NJ Institute of technology. Dzięki tej metodzie modulacji można zachować wiele drobnych szczegółów sygnału. Tak więc ta metoda modulacji zapewnia dobrą jakość wyjścia oprócz szybkiego kodowania. Ta modulacja jest pierwszym krokiem w konwersji sygnału analogowego na sygnał cyfrowy. Następnym krokiem jest przedstawienie tego sygnału cyfrowego w postaci matematycznej, dla której cyfrowe multipleksowanie techniki. Adaptacyjna modulacja delta jest również znana jako?
