Adaptívna delená modulácia - bloková schéma a aplikácie

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





V komunikačných systémoch sa používajú modulačné metódy na prenos signálov na veľké vzdialenosti. V modulačnom procese sa vlastnosti vysokofrekvenčného signálu, ako je amplitúda, fáza atď., Menia podľa nízkofrekvenčného signálu základného pásma. S nárastom digitálnej technológie a pokrokom v technikách spracovania signálu sa zvýšil dopyt po digitálnej komunikácii. Pre digitálnu komunikáciu bolo zavedených veľa metód digitálno-analógového a analógovo-digitálneho prevodu vzorkovaných signálov. Pulzná kódová modulácia „Diferenciálna pulzná kódová modulácia, Delta modulácia a Adaptívna Delta modulácia sú populárne metódy používané na spracovanie signálu v digitálnej komunikácii. V tomto článku sa pozrime na metódu Adaptive Delta Modulation.

Čo je to Adaptívna delená modulácia?

Táto modulácia je rafinovaná forma delta modulácie. Táto metóda bola zavedená na riešenie chyby granulárneho šumu a preťaženia svahu spôsobenej počas modulácie Delta.




Táto metóda modulácie je podobná ako modulácia Delta, až na to, že veľkosť kroku je premenlivá podľa vstupného signálu v Adaptive Delta Modulation, zatiaľ čo v delta modulácii je to pevná hodnota.

Bloková schéma

Adaptívny vysielač Delta-modulácia

Adaptívny vysielač Delta-modulácia



Obvod vysielača sa skladá z letného, ​​kvantizátora, oneskoreného obvodu a logického obvodu na riadenie veľkosti kroku. Signál základného pásma X (nTs) sa dáva ako vstup do obvodu. Obvod spätnej väzby prítomný vo vysielači je integrátor. Integrátor vygeneruje aproximáciu schodiska predchádzajúcej vzorky.

Na letnom okruhu sa počíta rozdiel medzi súčasnou vzorkou a aproximáciou schodiska predchádzajúcej vzorky e (nTs). Tento chybový signál je vedený do kvantizátora, kde je generovaná kvantovaná hodnota. Riadiaci blok veľkosti kroku riadi veľkosť kroku nasledujúcej aproximácie na základe vysokej alebo nízkej kvantovanej hodnoty. Kvantovaný signál sa uvádza ako výstup.

Na konci prijímača prebieha demodulácia. Prijímač má dve časti. Prvá časť je kontrola veľkosti kroku. Tu prijatý signál prechádza cez riadiaci blok veľkosti logického kroku, kde sa veľkosť kroku produkuje z každého prichádzajúceho bitu. O veľkosti kroku sa rozhoduje na základe súčasného a predchádzajúceho vstupu. V druhej časti prijímača obvod akumulátora znovu vytvára signál po schodoch. Tento priebeh sa potom aplikuje na a dolnopriepustný filter ktorý vyhladzuje priebeh a znovu vytvára pôvodný signál.


Teória adaptívnej modulácie delty

V Adaptívnej deltovej modulácii nie je veľkosť kroku signálu schodiska pevná a mení sa v závislosti od vstupného signálu. Tu sa najskôr vypočíta rozdiel medzi súčasnou hodnotou vzorky a predchádzajúcou aproximáciou. Táto chyba sa kvantizuje, t. J. Ak je súčasná vzorka menšia ako predchádzajúca aproximácia, kvantovaná hodnota je vysoká alebo iná. Výstup jednobitového kvantizátora je daný do riadiaceho obvodu veľkosti logického kroku, kde sa rozhoduje o veľkosti kroku.

Adaptívna delta-modulácia-priebeh

Adaptívna delta-modulácia-priebeh

V riadiacom obvode veľkosti logického kroku sa o výstupe rozhoduje na základe výstupu kvantizátora. Ak je výstup kvantizátora vysoký, potom sa veľkosť kroku pre ďalšiu vzorku zdvojnásobí. Ak je výstup kvantizátora nízky, veľkosť kroku sa zmenší o jeden krok pre nasledujúcu vzorku.

Výhody

Niektoré z výhod tejto modulačnej metódy sú uvedené nižšie -

  • Adaptívna delta modulácia znižuje chybu sklonu prítomnú v delta modulácii.
  • Počas demodulácie používa dolnopriepustný filter, ktorý odstraňuje kvantovaný šum.
  • Chyba preťaženia strmosti a granulárna chyba prítomná v delta modulácii sa riešia pomocou tejto modulácie. Z tohto dôvodu je pomer signálu k šumu tejto modulácie lepší ako delta modulácia.
  • Za prítomnosti bitových chýb táto modulácia poskytuje silný výkon. To znižuje potrebu obvodov na detekciu a korekciu chýb v rádiovom prevedení.
  • Dynamický rozsah adaptívnej delta modulácie je veľký, pretože variabilná veľkosť kroku pokrýva široký rozsah hodnôt.

Rozdiely medzi moduláciou Delta a adaptívnou moduláciou Delta

Rozdiely medzi adaptívnou delta moduláciou a delta moduláciou sú uvedené nižšie -

  • V Delta modulácii je veľkosť kroku pevná pre celý signál. Zatiaľ čo pri adaptívnej delta modulácii sa veľkosť kroku líši v závislosti od vstupného signálu.
  • Sklon preťaženia a chyby granulovaného šumu, ktoré sú prítomné v delta modulácii, sa v tejto modulácii nevidia.
  • Dynamický rozsah adaptívnej delta modulácie je širší ako delta modulácia.
  • Táto modulácia využíva šírku pásma efektívnejšie ako delta modulácia.

Aplikácie

Niektoré z aplikácií tejto modulačnej metódy sú uvedené nižšie -

  • Táto modulácia sa používa v systéme, ktorý vyžaduje zlepšenú kvalitu bezdrôtového hlasu a rýchlosť prenosu bitov.
  • Tento prenos modulácie sa používa pri prenose televízneho signálu.
  • Táto metóda modulácie sa používa pri kódovaní hlasu.
  • Túto moduláciu NASA tiež používa ako štandard na všetku komunikáciu medzi riadením misie a kozmickými loďami.
  • Rad digitálnych rádiových produktov Motorola SECURENET využíva adaptívnu moduláciu delenia 12 kb / s.
  • Na zabezpečenie zvuku v kvalite detekcie hlasu v nasadených oblastiach používa armáda v digitálnych telefónoch TRI-TAC modulačný systém s rýchlosťou 16 až 32 kbit / s.
  • Sily americkej armády používajú na zachovanie šírky pásma pri taktických spojeniach rýchlosti 16 kb / s.
  • Na zlepšenie kvality hlasu používajú americké vzdušné sily rýchlosti 32 kb / s.
  • V službách Bluetooth na kódovanie hlasových signálov sa táto modulácia používa s rýchlosťou 32 bitov / s.
  • Dekodér HC55516 sa používa v rôznych arkádových hrách, ako je sinistar a smečová televízia a hracie automaty, ako napríklad gorgor alebo raketoplán, na prehrávanie vopred zaznamenaných zvukov.
  • Adaptívna delta modulácia je tiež známa ako delta modulácia s kontinuálne variabilným sklonom.

Táto modulácia kóduje rýchlosťou 1 bit na vzorku. Kodér tu udržiava referenčnú vzorku a veľkosť kroku. Pred rozhodnutím o veľkosti kroku vstupného signálu sa porovnáva s referenčnou vzorkou. Táto metóda modulácie predstavuje kompromis medzi jednoduchosťou, nízkou bitovou rýchlosťou a kvalitou.

Túto modulačnú metódu prvýkrát publikoval Dr. John E. Abate v roku 1968 na NJ Institute of Technology. Použitím tejto modulačnej metódy možno zachovať veľa minútových podrobností signálu. Táto modulačná metóda teda poskytuje okrem rýchleho kódovania aj kvalitný výstup. Táto modulácia je prvým krokom pri premene analógového signálu na digitálny signál. Ďalším krokom je znázornenie tohto digitálneho signálu v matematickej forme, pre ktorú digitálne multiplexovanie techniky. Adaptívna delta modulácia je tiež známa ako?