A kommunikációs rendszerekben a modulációs módszereket a jelek nagy távolságra történő továbbítására használják. A modulációs folyamat során a nagyfrekvenciás jel tulajdonságai, például amplitúdója, fázisa stb., Megváltoznak az alacsony frekvenciájú alapsávú jel függvényében. A digitális technológia növekedésével és a jelfeldolgozási technikák fejlődésével nőtt a digitális kommunikáció iránti igény. Számos módszert vezettek be a mintavételezett jelek digitális - analóg és analóg - digitális átalakítására a digitális kommunikációhoz. Impulzus kódmoduláció , A differenciális impulzus kód moduláció, a Delta moduláció és az Adaptív Delta moduláció népszerű módszerek a jelfeldolgozáshoz a digitális kommunikációban. Ebben a cikkben vessünk egy pillantást az Adaptív Delta modulációs módszerre.
Mi az adaptív delta moduláció?
Ez a moduláció a delta moduláció finomított formája. Ezt a módszert vezették be a Delta moduláció során okozott szemcsés zaj és meredekség túlterhelési hiba megoldására.
Ez a modulációs módszer hasonló a Delta modulációhoz, azzal a különbséggel, hogy a lépésméret az Adaptív Delta moduláció bemeneti jelétől függően változik, míg a delta modulációban rögzített érték.
Blokk diagramm
Adaptív-Delta-modulációs-adó
Az adó áramkör egy nyári, kvantáló, késleltetési áramkörből és egy logikai áramkörből áll a lépésméret szabályozásához. Az X alapsáv jel (nTs) az áramkör bemeneteként van megadva. Az adóban lévő visszacsatoló áramkör integrátor. Az integrátor előállítja az előző minta lépcsőházi közelítését.
A nyári körforgásnál kiszámítják a jelen minta és az előző e (nTs) minta lépcsős közelítésének különbségét. Ezt a hibajelet továbbítják a kvantálónak, ahol kvantált értéket generálnak. A lépésméret-szabályozó blokk a következő közelítés lépésméretét szabályozza, akár a kvantált, akár magas vagy alacsony érték alapján. A kvantált jelet kimenetként adjuk meg.
A vevő végén demoduláció történik. A vevő két részből áll. Az első rész a lépésméret-szabályozás. Itt a vett jelet egy logikai lépésméret-vezérlő blokkon át vezetik, ahol az egyes bejövő bitekből előállítják a lépésméretet. A lépés méretét a jelenlegi és az előző bevitel alapján határozzák meg. A vevő második részében az akkumulátor áramkör újrateremti a lépcsőjelet. Ezt a hullámformát azután a aluláteresztő szűrő amely kisimítja a hullámformát és újrateremti az eredeti jelet.
Adaptív Delta modulációs elmélet
Az adaptív delta modulációban a lépcsőjel lépésmérete nincs rögzítve, és a bemeneti jeltől függően változik. Itt először kiszámítják a jelenlegi mintaérték és az előző közelítés közötti különbséget. Ezt a hibát kvantáljuk, vagyis ha a jelen minta kisebb, mint az előző közelítés, akkor a kvantált érték magas, vagy pedig alacsony. Az egy bites kvantáló kimenetét a Logic lépésméret vezérlő áramkör kapja, ahol a lépés méretét eldönti.
Adaptív-Delta-modulációs-hullámforma
A logikai lépésméret vezérlő áramkörön a kimenetet a kvantáló kimenete alapján döntik el. Ha a kvantáló kimenete magas, akkor a lépés mérete megduplázódik a következő mintához. Ha a kvantáló kimenete alacsony, a lépés mérete egy lépéssel csökken a következő mintához.
Előnyök
A modulációs módszer néhány előnyét az alábbiakban soroljuk fel:
- Az adaptív delta moduláció csökkenti a delta modulációban jelenlévő meredekséghibát.
- Demoduláció során aluláteresztő szűrőt használ, amely eltávolítja a kvantált zajt.
- A delta modulációban előforduló meredekség túlterhelési hibát és szemcsés hibát ezzel a modulációval oldják meg. Emiatt ennek a modulációnak a jel / zaj aránya jobb, mint a delta moduláció.
- Bithibák jelenlétében ez a moduláció robusztus teljesítményt nyújt. Ez csökkenti a hibadetektálási és javítási áramkörök szükségességét a rádiótervezés során.
- Az adaptív delta moduláció dinamikus tartománya nagy, mivel a változó lépésméret nagy értéktartományt takar.
Különbségek a delta moduláció és az adaptív delta moduláció között
Az adaptív delta moduláció és a delta moduláció közötti különbségeket az alábbiakban soroljuk fel:
- A Delta modulációban a lépés mérete rögzített az egész jelre. Míg az adaptív delta modulációban a lépés mérete a bemeneti jel függvényében változik.
- A delta modulációban előforduló meredekség-túlterhelés és szemcsés zajhibák nem láthatók ebben a modulációban.
- Az adaptív delta moduláció dinamikus tartománya szélesebb, mint a delta moduláció.
- Ez a moduláció hatékonyabban használja ki a sávszélességet, mint a delta moduláció.
Alkalmazások
A modulációs módszer néhány alkalmazását az alábbiakban soroljuk fel:
- Ezt a modulációt olyan rendszerhez használják, amely javított vezeték nélküli hangminőséget, valamint bitek sebességátvitelt igényel.
- A televíziós jelátvitel során ezt a modulációs eljárást alkalmazzák.
- Ezt a modulációs módszert használják a hangkódoláshoz.
- Ezt a modulációt a NASA is szabványként használja a misszióvezérlés és az űrhajók közötti kommunikációhoz.
- A Motorola SECURENET digitális rádiós termékcsaládja 12 kbit / sec adaptív delta modulációt használ.
- A hangfelismerés minőségi hangjának biztosítása érdekében a katonaság 16-32 kbit / sec modulációs rendszert használ a TRI-TAC digitális telefonokban.
- Az amerikai hadsereg 16 kbit / sec sebességet használ a taktikai kapcsolatokon keresztüli sávszélesség megőrzéséhez.
- A hangminőség javítása érdekében az amerikai légierő 32 kbit / sec sebességet használ.
- A hangjelek kódolására szolgáló Bluetooth szolgáltatásokban ezt a modulációt 32 bits / sec sebességgel használják.
- A HC55516 dekódert különféle ügyességi játékokban használják, mint például a sinistar és az összetört tv- és flippergépek, például a gorgor vagy az űrsikló, előre rögzített hangok lejátszására.
- Az adaptív delta modulációt folyamatosan változó meredekségű delta modulációnak is nevezik.
Ez a moduláció mintánként 1 bitet kódol. Itt a kódoló referencia mintát és lépésméretet tart fenn. Mielőtt eldöntené a bemeneti jel lépésméretét, összehasonlítjuk a referencia mintával. Ez a modulációs módszer kompromisszumot jelent az egyszerűség, az alacsony bitráta és a minőség között.
Ezt a modulációs módszert először Dr. John E. Abate tette közzé 1968-ban, az NJ Műszaki Intézetében. Ennek a modulációs módszernek a használatával a jel sok perc részlete megőrizhető. Így ez a modulációs módszer jó minőségű kimenetet nyújt a gyors kódolás mellett. Ez a moduláció az analóg jel digitális jellé alakításának első lépése. A következő lépés ennek a digitális jelnek az ábrázolása matematikai formában, amelyhez digitális multiplexelés technikákat vezetnek be. Az adaptív delta modulációt más néven?
