Adaptiv deltamodulation - blokdiagram og applikationer

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





I kommunikationssystemer bruges moduleringsmetoderne til at transmittere signaler over lange afstande. I moduleringsprocessen ændres egenskaberne for et højfrekvent signal såsom amplitude, fase osv ... i overensstemmelse med det lavfrekvente basisbåndsignal. Med stigningen i digital teknologi og fremskridt inden for signalbehandlingsteknikker steg efterspørgslen efter digital kommunikation. Mange metoder til digital-til-analog og analog-til-digital-konvertering af samplede signaler blev introduceret til digital kommunikation. Pulskodemodulation , Differential pulskodemodulation, Delta-modulering og Adaptiv Delta-modulering er populære metoder, der anvendes til signalbehandling i digital kommunikation. Lad os i denne artikel se på Adaptive Delta Modulation-metoden.

Hvad er adaptiv deltamodulation?

Denne modulering er den raffinerede form af delta-modulering. Denne metode blev introduceret for at løse den granulære støj- og hældningsoverbelastningsfejl forårsaget under Delta-modulering.




Denne moduleringsmetode svarer til Delta-modulering bortset fra at trinstørrelsen er variabel i henhold til indgangssignalet i Adaptive Delta Modulation, hvorimod det er en fast værdi i delta-modulering.

Blokdiagram

Adaptiv-Delta-modulering-sender

Adaptiv-Delta-modulering-sender



Senderkredsløbet består af et sommer-, kvantiserings-, forsinkelseskredsløb og et logisk kredsløb til trinstørrelseskontrol. Basebåndsignalet X (nTs) gives som input til kredsløbet. Feedback-kredsløbet i senderen er en integrator. Integratoren genererer trappetilnærmelsen af ​​den forrige prøve.

Ved sommerkredsløbet beregnes forskellen mellem den nuværende prøve og trappetilnærmelse af tidligere prøve e (nTs). Dette fejlsignal sendes til kvantisatoren, hvor der genereres en kvantiseret værdi. Trinblokets kontrolblok styrer trinstørrelsen for den næste tilnærmelse baseret på enten den kvantificerede værdi er høj eller lav. Det kvantiserede signal gives som output.

I modtagersiden finder demodulation sted. Modtageren har to dele. Første del er trinstørrelseskontrol. Her føres det modtagne signal gennem en logisk trinstørrelsesstyringsblok, hvor trinstørrelsen produceres fra hver indgående bit. Trinstørrelse bestemmes ud fra nuværende og tidligere input. I den anden del af modtageren genskaber akkumulatorkredsløbet trappesignalet. Denne bølgeform påføres derefter på a lavpasfilter som udglatter bølgeformen og genskaber det originale signal.


Adaptiv deltamodulationsteori

I adaptiv deltamodulation er trappesignalets trinstørrelse ikke fast og ændres afhængigt af indgangssignalet. Her beregnes først forskellen mellem den nuværende prøveværdi og den tidligere tilnærmelse. Denne fejl kvantificeres, dvs. hvis den nuværende prøve er mindre end den foregående tilnærmelse, er den kvantificerede værdi høj, ellers er den lav. Outputtet fra en-bit-kvantisatoren gives til det logiske trinstørrelseskontrolkredsløb, hvor trinstørrelsen bestemmes.

Adaptiv-Delta-modulering-bølgeform

Adaptiv-Delta-modulering-bølgeform

Ved det logiske trinstørrelseskontrolkredsløb bestemmes output baseret på kvantiseringsoutput. Hvis kvantiseringsoutputtet er højt, fordobles trinstørrelsen til den næste prøve. Hvis kvantiseringsoutputtet er lavt, reduceres trinstørrelsen med et trin til den næste prøve.

Fordele

Nogle af fordelene ved denne moduleringsmetode er anført nedenfor -

  • Adaptiv delta-modulation mindsker hældningsfejl, der er til stede i delta-modulering.
  • Under demodulation bruger den et lavpasfilter, der fjerner den kvantiserede støj.
  • Hældningsoverbelastningsfejlen og den granulære fejl, der findes i delta-modulering, løses ved hjælp af denne modulering. På grund af dette er signal / støjforholdet for denne modulering bedre end deltamodulation.
  • I nærvær af bitfejl giver denne modulering robust ydeevne. Dette reducerer behovet for fejldetektering og korrektionskredsløb i radiodesign.
  • Det dynamiske område for adaptiv deltamodulation er stort, da den variable trinstørrelse dækker et stort udvalg af værdier.

Forskelle mellem Delta Modulation og Adaptive Delta Modulation

Forskellene mellem adaptiv delta-modulering og delta-modulering er angivet nedenfor -

  • I Delta Modulation er trinstørrelsen fastlagt for hele signalet. Mens der i adaptiv deltamodulation varierer trinstørrelsen afhængigt af indgangssignalet.
  • Hældningsoverbelastningen og granulære støjfejl, der er til stede i delta-modulation, ses ikke i denne modulering.
  • Det dynamiske område for adaptiv delta-modulering er bredere end delta-modulering.
  • Denne modulering udnytter båndbredde mere effektivt end deltamodulation.

Ansøgninger

Nogle af anvendelserne af denne moduleringsmetode er anført nedenfor -

  • Denne modulering bruges til et system, der kræver forbedret trådløs stemmekvalitet samt hastighedsoverførsel af bits.
  • I fjernsynssignaltransmission anvendes denne moduleringsproces.
  • Denne moduleringsmetode bruges til stemmekodning.
  • Denne modulering bruges også som en standard af NASA til al kommunikation mellem missionskontrol og rumfartøjer.
  • Motorolas SECURENET-serie af digitale radioprodukter bruger 12 kbits / sek adaptiv deltamodulation.
  • For at levere lydkvalitetslyd til udsendte områder bruger militæret 16 til 32 kbit / sek moduleringssystem i TRI-TAC digitale telefoner.
  • Amerikanske hærstyrker bruger 16 kbit / sek satser for at bevare båndbredde over taktiske forbindelser.
  • For forbedret stemmekvalitet bruger amerikanske luftstyrker 32 kbits / sek.
  • I Bluetooth-tjenester til kodning af stemmesignaler bruges denne modulering med 32 bit / sek.
  • HC55516-dekoder bruges i forskellige arkadespil såsom sinistar og smash tv- og flippermaskiner såsom gorgor eller space shuttle til at afspille forindspillede lyde.
  • Adaptiv delta-modulation er også kendt som delta-modulation med kontinuerlig variabel hældning.

Denne modulering koder med 1 bit pr. Prøve. Her opretholder koderen en referenceeksempel og en trinstørrelse. Inden man bestemmer trinstørrelsen på indgangssignalet, sammenlignes det med referenceprøven. Denne moduleringsmetode går på kompromis mellem enkelhed, lav bithastighed og kvalitet.

Denne moduleringsmetode blev først udgivet af Dr. John E. Abate i 1968 på NJ Institute of technology. Ved at bruge denne moduleringsmetode kan mange detaljer i signalet bevares. Således giver denne moduleringsmetode output i god kvalitet ud over hurtig kodning. Denne modulering er det første trin i konvertering af det analoge signal til et digitalt signal. Det næste trin er repræsentationen af ​​dette digitale signal i matematisk form, for hvilket digitalt multiplexing teknikker introduceres. Adaptiv deltamodulation er også kendt som?