I kommunikationssystem används moduleringsmetoderna för att sända signaler över långa avstånd. I moduleringsprocessen ändras egenskaperna hos en högfrekvenssignal såsom amplitud, fas, etc ... beroende på lågfrekvent basbandssignal. Med ökningen av digital teknik och framsteg inom signalbehandlingstekniker ökade efterfrågan på digital kommunikation. Många metoder för digital-till-analog och analog-till-digital-omvandling av samplade signaler introducerades för digital kommunikation. Pulskodsmodulering , Differentialpulskodmodulering, Delta-modulering och Adaptiv Delta-modulering är populära metoder som används för signalbehandling i digital kommunikation. I den här artikeln ska vi ta en titt på Adaptive Delta Modulation-metoden.
Vad är adaptiv deltamodulering?
Denna modulering är den raffinerade formen av delta-modulering. Denna metod introducerades för att lösa det granulära bruset och lutningsöverbelastningsfelet som orsakades under Delta-modulering.
Denna moduleringsmetod liknar Delta-modulering förutom att stegstorleken är variabel enligt ingångssignalen i Adaptive Delta Modulation medan det är ett fast värde i delta-modulering.
Blockdiagram
Adaptiv-Delta-modulering-sändare
Sändarkretsen består av en sommar-, kvantiserings-, fördröjningskrets och en logisk krets för stegstorlekskontroll. Basbandssignalen X (nTs) ges som ingång till kretsen. Återkopplingskretsen i sändaren är en integrator. Integratorn genererar trappuppskattningen av föregående prov.
Vid sommarkretsen beräknas skillnaden mellan det aktuella provet och trappuppskattningen av tidigare prov e (nT). Denna felsignal skickas till kvantiseraren, där ett kvantiserat värde genereras. Stegstorlekens kontrollblock kontrollerar stegstorleken för nästa approximation baserat på antingen det kvantiserade värdet är högt eller lågt. Den kvantiserade signalen ges som utgång.
Vid mottagaränden sker demodulering. Mottagaren har två delar. Första delen är stegstorlekskontrollen. Här skickas den mottagna signalen genom ett logiskt stegstorlek-kontrollblock, där stegstorleken produceras från varje inkommande bit. Stegstorlek bestäms baserat på nuvarande och tidigare inmatning. I den andra delen av mottagaren återskapar ackumulatorkretsen trappsignalen. Denna vågform appliceras sedan på a lågpassfilter som jämnar vågformen och återskapar originalsignalen.
Adaptiv Delta Modulation Theory
I Adaptive Delta Modulation är trappstegssignalens stegstorlek inte fixerad och ändras beroende på insignalen. Här beräknas först skillnaden mellan nuvarande provvärde och tidigare approximation. Detta fel kvantiseras, dvs. om det aktuella provet är mindre än den tidigare approximationen är det kvantiserade värdet högt eller annars är det lågt. Utgången från enbit-kvantiseraren ges till den logiska stegstorlek-styrkretsen där stegstorleken bestäms.
Adaptiv-Delta-modulering-vågform
Vid den logiska stegstorlekstyrkretsen bestäms utgången baserat på kvantiseringsutgången. Om kvantiseringsutmatningen är hög fördubblas stegstorleken för nästa prov. Om kvantiseringsutgången är låg minskas stegstorleken med ett steg för nästa prov.
Fördelar
Några av fördelarna med denna moduleringsmetod listas nedan -
- Adaptiv deltamodulering minskar lutningsfel som finns i deltamodulering.
- Under demodulering använder den ett lågpassfilter som tar bort kvantiserat brus.
- Lutningsöverbelastningsfelet och det granulära felet som finns i delta-modulering löses med hjälp av denna modulering. På grund av detta är förhållandet mellan signal och brus för denna modulering bättre än deltamodulering.
- I närvaro av bitfel ger denna modulering robust prestanda. Detta minskar behovet av feldetektering och korrigeringskretsar i radiodesign.
- Det dynamiska området för adaptiv deltamodulering är stort eftersom den variabla stegstorleken täcker ett stort antal värden.
Skillnader mellan Delta Modulation och Adaptive Delta Modulation
Skillnaderna mellan adaptiv deltamodulering och deltamodulering listas nedan -
- I Delta Modulation är stegstorleken fixerad för hela signalen. Medan i adaptiv deltamodulering varierar stegstorleken beroende på insignalen.
- Lutningens överbelastning och granulära brusfel som förekommer i deltamodulering ses inte i denna modulering.
- Det dynamiska intervallet för adaptiv deltamodulering är bredare än deltamodulering.
- Denna modulering använder bandbredd mer effektivt än deltamodulering.
Applikationer
Några av tillämpningarna av denna moduleringsmetod listas nedan -
- Denna modulering används för ett system som kräver förbättrad trådlös röstkvalitet samt hastighetsöverföring av bitar.
- Vid TV-signalöverföring används denna moduleringsprocess.
- Denna moduleringsmetod används vid röstkodning.
- Denna modulering används också som standard av NASA för all kommunikation mellan uppdragskontroll och rymdfarkoster.
- Motorolas SECURENET-serie av digitala radioprodukter använder 12 kbits / sek Adaptive Delta Modulation.
- För att tillhandahålla ljudkvalitetsljud i distribuerade områden använder militären 16 till 32 kbit / sek moduleringssystem i TRI-TAC digitala telefoner.
- Amerikanska arméstyrkor använder 16kbit / sek-priser för att spara bandbredd över taktiska länkar.
- För förbättrad röstkvalitet använder US Air Forces 32 kbits / sek.
- I Bluetooth-tjänster för att koda röstsignaler används denna modulering med 32 bitar / sek.
- HC55516-avkodare används i olika arkadspel som sinistar och smash tv- och flipperspel som gorgor eller rymdfärja, för att spela förinspelade ljud.
- Adaptiv deltamodulering är också känd som kontinuerlig variabel lutadeltamodulering.
Denna modulering kodar med 1 bit per sampel. Här upprätthåller kodaren ett referensprov och en stegstorlek. Innan ingångssignalens stegstorlek bestäms jämförs den med referensprovet. Denna moduleringsmetod kompromissar mellan enkelhet, låg bithastighet och kvalitet.
Denna moduleringsmetod publicerades först av Dr. John E. Abate 1968 vid NJ Institute of technology. Genom att använda denna moduleringsmetod kan många minutdetaljer för signalen bevaras. Således ger denna moduleringsmetod utgång av god kvalitet utöver snabb kodning. Denna modulering är det första steget i omvandlingen av den analoga signalen till en digital signal. Nästa steg är representationen av denna digitala signal i matematisk form, för vilken digital multiplexering tekniker introduceras. Adaptiv deltamodulering är också känd som?
