Når signaler transmitteres over lange afstande, bliver de påvirket af støj og interferens. Der er flere metoder opfundet til effektiv transmission af signaler over lange afstande uden nogen fejl. Konvertering af analoge signaler til digital form har medført en spilændrende revolution inden for kommunikation. Modulation er det almindelige udtryk, der bruges i kommunikationssystemer. Kommunikationssystemer bruger modulerings- og demodulationsmetoder til effektiv transmission af lavfrekvente signaler. Når modulering bruges sammen med digitale signaler, løste det mange ulemper ved analog kommunikation. Nogle af de digitale signalbehandlingsmetoder, der anvendes i kommunikationssystemer, er Pulskodemodulation , Differentiel pulskodemodulation , Delta-modulering osv ...

Hvad er Delta Modulation?

Delta-modulering har sine rødder i metoden til differentiel pulskodemodulation. Det er også kendt som den forenklede form for differentiering af pulskodemodulation. Deltamodulation er et skema, der tillader anvendelse af en simpel kvantiseringsstrategi til konstruktion af de kodede signaler, som med vilje er oversamplet, for at øge korrelationen mellem tilstødende samplingssignaler, som det ses i Differentialpulskodemodulationsmetoden.

Denne modulation kaldes også en bitter to-niveau-version af Differential pulskodemodulation. Det giver en trappetilnærmelse af over-samplet basisbåndsignal. Her kvantificeres forskellen mellem den nuværende prøve og den foregående tilnærmede prøve i to niveauer, dvs. ± δ.

Hvis den foregående tilnærmelse er under den nuværende prøveværdi, kvantificeres fejlen med + δ. Hvis tilnærmelsen er over den nuværende prøveværdi, kvantificeres fejlen med -δ.

Delta Modulation Theory

Delta-modulering er kendt for sin enkelhed. Grundprincippet for denne teknik kan formaliseres i tre diskrete tidsrelationer som nedenfor -

og (nT_s) = m (nT_s) - m_hvad(for eksempel_s- T_s)
er_hvad(for eksempel_s) = 5 sgn [e (nT_s)]
m_hvad(for eksempel_s) = m_hvad(for eksempel_s- T_s) + e_hvad(for eksempel_s)

hvor m (t) er indgangssignalet og m_hvad(t) er dens tilnærmelse til trappe. I ligningerne ovenfor er T_ser prøveudtagningsperioden, e (nT_ser et fejlsignal, der repræsenterer forskellen mellem den nuværende prøveværdi m (nT_s) af indgangssignalet og den seneste tilnærmelse til det. e_hvad(for eksempel_s) er den kvantificerede version af e (nT_s).

“hvad er ensretterens funktion ”

Der er to typer kvantiseringsfejl, der påvirker dette moduleringssystem. De er hældningsoverbelastningsforvrængning og granulær støj. Hældningsoverbelastningsfejl opstår, når trinstørrelsen er for lille i forhold til den lokale hældningsegenskaber for inputbølgeformen. I modsætning til hældningsoverbelastningsfejl opstår der granulær støj, når trinstørrelsen er for stor.

I denne moduleringsmetode fører en større trinstørrelse til tilpasningen af et bredt dynamisk område, og der kræves en lille trinstørrelse til den nøjagtige repræsentation af signaler med relativt lavt niveau.

For at gå på kompromis mellem forvrængning af hældningsoverbelastning og granulære støjfejl skal der vælges en optimal trinstørrelse, der kan minimere den gennemsnitlige kvadratværdi af kvantiseringsfejlen i en lineær Delta-modulator.

Blokdiagram

Delta-modulation bruger over-sampling-teknikken til at opnå et højt signal / støj-forhold. I deltamodulationssystem er transmitterkredsløbet sammensat af en sommer, quantizer, akkumulator og en indkoder, der er forbundet med hinanden.

Delta-modulering og demodulation

Her indeholder integratorkredsløbet en forsinkelse på Ts. Outputtet fra integratoren er en tilnærmelse til en trappe forsinket af Ts. Denne trappetilnærmelse sammenlignes med det nuværende samplede indgangssignal om sommeren, og forskellen giver fejlsignalet.

Dette fejlsignal gives til kvantisererkredsløbet, som består af en hård begrænser med et input-output-forhold. Her kvantificeres fejlen i to værdier, dvs. ± δ. Derefter kodes output fra kvantiseringsenheden for at producere den ønskede Delta-modulerede bølge.

Ved modtagerkredsløbet udføres demodulation ved hjælp af en integrator og et lavpasfilter. Den modulerede bølge afkodes først ved anvendelse af en dekoder, og derefter rekonstrueres trappetilnærmelsen ved at føre de positive og negative impulser, der produceres ved dekoderen, til integratoren.

Kvantiseringsstøj uden for bånd i højfrekvent trappebølgeform fjernes ved at føre signalet gennem en lavpasfilter hvis båndbredde er lig med den oprindelige signalbåndbredde.

Fordele ved Delta Modulation

Nogle af fordelene ved Delta Modulation i sammenligning med andre digitale moduleringsteknikker er angivet nedenfor -

Det blev fundet, at Delta Modulation ved lavere bithastigheder er bedre end standard PCM. I et Delta-moduleringssystem, der fungerer på stemmesignaler under optimale forhold, øges SNR med 9 dB ved at fordoble bithastigheden.
Forøgelsen af SNR med bithastighed er meget mere dramatisk for pulskodemodulation end for Delta-modulering. Derfor anbefales denne modulering kun under visse specielle omstændigheder, såsom når det er nødvendigt at reducere bithastigheden til under 40 kilobyte pr. Sekund, og begrænset stemmekvalitet er acceptabel.
Denne moduleringsmetode anvendes, hvis ekstrem kredsløbssimplicitet er af overkørende betydning, og den ledsagende anvendelse af en høj bithastighed er acceptabel.
Delta-modulering fungerer med lavere kanalbåndbredde. Dette gør systemet omkostningseffektivt og nemt at implementere. Feedbackmekanismen, der findes i dette moduleringssystem, sikrer hurtig og robust levering af databits.

Ansøgninger

Nogle af anvendelserne af denne modulering er angivet nedenfor -

Stemmetransmissionssystemer såsom telefon- og radiokommunikation foretrækker stærkt denne moduleringsteknik.
Delta Modulation er mest nyttigt i systemer, hvor rettidig datalevering til modtageren er vigtigere end datakvaliteten.
Denne modulering anvendes til EKG-bølgeform til databasereduktion og signalbehandling i realtid.
Til analog-til-PCM-kodning anvendes denne moduleringsmetode.
Delta Modulation anvendes i tv-systemer.

I denne modulering er der en begrænsning på amplituden af indgangssignalet. I Delta Modulation sendes kun fejlen eller forskellen mellem den nuværende prøve og den forrige prøve over kanalen. I et tilfælde hvor der ikke er nogen forskel mellem sampler, forbliver det modulerede signal i den samme tilstand 0 eller 1 som den foregående prøve. Nogle af de afledte former for delta-modulering er kontinuerligt variabel hældning Delta-modulering, Delta-sigma-modulering og Differentialmodulation. Hvilket er superset af Delta Modulation?