Когато сигналите се предават на големи разстояния, те се повлияват от шум и смущения. Създадени са няколко метода за ефективно предаване на сигнали на големи разстояния без никаква грешка. Преобразуването на аналогови сигнали в цифрова форма донесе революция, променяща играта в областта на комуникацията. Модулацията е често срещаният термин, използван в комуникационните системи. Комуникационните системи използват модулационни и демодулационни методи за ефективно предаване на нискочестотни сигнали. Когато модулацията се използва заедно с цифрови сигнали, тя решава много недостатъци на аналоговата комуникация. Някои от методите за цифрова обработка на сигнала, използвани в комуникационните системи, са Модулация на импулсен код , Диференциална импулсна кодова модулация , Delta модулация и др ...

Какво е Delta Modulation?

Делта модулацията се корени в метода на диференциална импулсна кодова модулация. Известна е също като опростената форма на диференциална импулсна кодова модулация. Делта модулация е схема, която позволява използването на проста стратегия за квантуване за конструиране на кодираните сигнали, които са свръхсемплирани целенасочено, за да се увеличи корелацията между съседни проби на сигнала, както се вижда в метода за диференциална импулсна кодова модулация.

Тази модулация се нарича още една горчива версия на двустепенна импулсна кодова модулация. Той осигурява стълбищна апроксимация на пресемплиран сигнал от основната лента. Тук разликата между настоящата и предишната приблизителна проба се квантува на две нива, т.е. ± δ.

Ако предишното приближение е под настоящата стойност на извадката, тогава грешката се квантува с + δ. Ако приближението е над настоящата стойност на пробата, тогава грешката се квантува с -δ.

Теория на делта модулация

Делта модулацията е добре известна със своята простота. Основният принцип на тази техника може да бъде формализиран в три отношения с дискретно време, както е показано по-долу -

и (nT_с) = m (nT_с) - m_Какво(напр_с- Т_с)
е_Какво(напр_с) = δ sgn [e (nT_с)]]
м_Какво(напр_с) = m_Какво(напр_с- Т_с) + д_Какво(напр_с)

където m (t) е входният сигнал и m_Какво(t) е нейното приближение на стълбището. В горните уравнения T_се периодът на вземане на проби, e (nT_с) е сигнал за грешка, представляващ разликата между настоящата стойност на извадката m (nT_с) на входния сигнал и последното сближаване с него. д_Какво(напр_с) е квантованата версия на e (nT_с).

“списък на изолаторите и проводниците ”

Има два вида грешки в квантуването, които засягат тази модулационна система. Те са изкривяването при претоварване на наклон и гранулираният шум. Грешка при претоварване на наклон възниква, когато размерът на стъпката е твърде малък спрямо характеристиките на местния наклон на входната форма на вълната. За разлика от грешката при претоварване на наклон, гранулираният шум възниква, когато размерът на стъпката е твърде голям.

При този метод на модулация по-големият размер на стъпката води до приспособяване на широк динамичен диапазон и се изисква малък размер на стъпката за точното представяне на сигнали от относително ниско ниво.

По този начин, за да се направи компромис между изкривяването на претоварване на наклон и гранулираните грешки на шума, трябва да се избере оптимален размер на стъпката, който може да сведе до минимум средната квадратична стойност на квантуващата грешка в линеен Delta модулатор.

Блокова диаграма

Делта модулацията използва техниката на прекамплиране, за да постигне високо съотношение сигнал / шум. В делта модулационната система веригата на предавателя е съставена от Summer, Quantizer, Accumulator и Encoder, свързани помежду си.

Делта-модулация-и-демодулация

Тук интеграторната схема съдържа забавяне на Ts. Изходът на интегратора е приближение на стълбището, забавено от Ts. Това приближение на стълбището се сравнява с настоящия пробен входен сигнал през лятото и разликата дава сигнал за грешка.

Този сигнал за грешка се подава към веригата на квантователя, която се състои от твърд ограничител с отношение вход-изход. Тук грешката се квантува в две стойности, т.е. ± δ. След това изходът на квантователя се кодира, за да произведе желаната вълна с модулация Delta.

В схемата на приемника демодулацията се извършва с помощта на интегратор и нискочестотен филтър. Модулираната вълна първо се декодира с помощта на декодер и след това приближаването на стълбището се реконструира чрез предаване на положителните и отрицателните импулси, произведени в декодера, към интегратора.

Квантуващият шум извън лентата във високочестотната форма на стълбището се отстранява чрез предаване на сигнала през a нискочестотен филтър чиято честотна лента е равна на първоначалната честотна лента на сигнала.

Предимства на Delta Modulation

Някои от предимствата на Delta Modulation в сравнение с други техники за цифрова модулация са дадени по-долу -

Установено е, че при по-ниски битови скорости Delta Modulation е по-добра от стандартната PCM. В система за модулация Delta, работеща с гласови сигнали при оптимални условия, SNR се увеличава с 9dB чрез удвояване на скоростта на предаване.
Увеличението на SNR с битова скорост е много по-драматично за импулсна кодова модулация, отколкото за Delta модулация. Следователно тази модулация се препоръчва само при определени специални обстоятелства, като например когато е необходимо да се намали скоростта на предаване под 40 килобайта в секунда и ограниченото качество на гласа е допустимо.
Този метод на модулация се използва, ако екстремната простота на веригата е от изключителна важност и е приемливо съпътстващото използване на висока скорост на предаване.
Delta модулацията работи с по-ниска честотна лента на канала. Това прави системата рентабилна и лесна за изпълнение. Механизмът за обратна връзка, присъстващ в тази модулационна система, осигурява бързо и стабилно доставяне на битове за данни.

Приложения

Някои от приложенията на тази модулация са дадени по-долу -

Системите за гласово предаване като телефонни и радио комуникации силно предпочитат тази техника на модулация.
Delta Modulation е най-полезна в системи, където навременното предаване на данни в приемника е по-важно от качеството на данните.
Тази модулация се прилага към ЕКГ форма на вълната за намаляване на базата данни и обработка на сигнала в реално време.
За аналогово-PCM кодиране се използва този метод на модулация.
Delta Modulation се прилага в телевизионните системи.

При тази модулация има ограничение на амплитудата на входния сигнал. В Delta Modulation по канала се изпраща само грешката или разликата между настоящата и предишната проба. В случай, че няма разлика между пробите, модулираният сигнал остава в същото 0 или 1 състояние на предишната проба. Някои от получените форми на делта модулация са непрекъснато променлива делта модулация на наклона, Делта-сигма модулация и Диференциална модулация. Коя е супермножината на Delta Modulation?