Uyarlanabilir Delta Modülasyonu - Blok Şeması ve Uygulamalar

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





İletişim sistemlerinde, modülasyon yöntemleri uzun mesafelerde sinyalleri iletmek için kullanılır. Modülasyon işleminde, yüksek frekanslı bir sinyalin genlik, faz vb. Özellikleri, düşük frekanslı baz bant sinyaline göre değiştirilir. Dijital teknolojideki artış ve sinyal işleme tekniklerindeki gelişmelerle birlikte dijital iletişime olan talep artmıştır. Örneklenmiş sinyallerin Sayısaldan analoga ve Analogdan dijitale dönüştürülmesine yönelik birçok yöntem, sayısal iletişim için tanıtılmıştır. Darbe kodu modülasyonu Diferansiyel darbe kod modülasyonu, Delta modülasyonu ve Uyarlanabilir Delta Modülasyonu, dijital iletişimde sinyal işleme için kullanılan popüler yöntemlerdir. Bu yazıda Uyarlanabilir Delta Modülasyon yöntemine bir göz atalım.

Uyarlanabilir Delta Modülasyonu nedir?

Bu Modülasyon, delta modülasyonunun rafine edilmiş şeklidir. Bu yöntem, Delta modülasyonu sırasında meydana gelen granüler gürültü ve eğim aşırı yük hatasını çözmek için tanıtıldı.




Bu Modülasyon yöntemi, Delta modülasyonuna benzer, ancak adım boyutu, Adaptif Delta Modülasyonundaki giriş sinyaline göre değişken iken, delta modülasyonunda sabit bir değerdir.

Blok Şeması

Uyarlanabilir-Delta-Modülasyon-Verici

Uyarlanabilir-Delta-Modülasyon-Verici



Verici devresi bir yaz, niceleyici, Gecikme devresi ve adım boyutu kontrolü için bir mantık devresinden oluşur. Temel bant sinyali X (nTs) devreye girdi olarak verilir. Vericide bulunan geri besleme devresi bir Entegratördür. Entegratör, önceki örneğin merdiven yaklaşımını oluşturur.

Yaz devresinde, mevcut örnek ile önceki örnek e (nTs) 'nin merdiven yaklaşımı arasındaki fark hesaplanır. Bu hata sinyali, nicelleştirilmiş bir değerin üretildiği niceleyiciye iletilir. Adım boyutu kontrol bloğu, nicelleştirilmiş değerin yüksek veya düşük olmasına bağlı olarak bir sonraki yaklaşımın adım boyutunu kontrol eder. Nicelleştirilmiş sinyal, çıktı olarak verilir.

Alıcının ucunda Demodülasyon gerçekleşir. Alıcının iki bölümü vardır. İlk bölüm adım boyutu kontrolüdür. Burada alınan sinyal, her gelen bitten adım boyutunun üretildiği bir mantık adım boyutu kontrol bloğundan geçirilir. Adım boyutuna şimdiki ve önceki girdiye göre karar verilir. Alıcının ikinci bölümünde, akümülatör devresi merdiven sinyalini yeniden oluşturur. Bu dalga formu daha sonra bir alçak geçiş filtresi dalga formunu düzeltir ve orijinal sinyali yeniden oluşturur.


Uyarlanabilir Delta Modülasyon Teorisi

Uyarlanabilir Delta Modülasyonunda, merdiven sinyalinin adım boyutu sabit değildir ve giriş sinyaline bağlı olarak değişir. Burada önce mevcut örnek değer ile önceki yaklaşım arasındaki fark hesaplanır. Bu hata nicelendirilir, yani mevcut örnek önceki yaklaşımdan daha küçükse, nicelenmiş değer yüksek veya düşüktür. Bir bitlik niceleyicinin çıkışı, adım boyutunun kararlaştırıldığı Mantık adım boyutu kontrol devresine verilir.

Uyarlanabilir-Delta-Modülasyon-Dalga Biçimi

Uyarlanabilir-Delta-Modülasyon-Dalga Biçimi

Mantık adımı boyutu kontrol devresinde, çıktıya niceleyici çıktısına göre karar verilir. Quantizer çıkışı yüksekse, sonraki örnek için adım boyutu iki katına çıkar. Quantizer çıkışı düşükse, adım boyutu bir sonraki örnek için bir adım azaltılır.

Avantajları

Bu modülasyon yönteminin avantajlarından bazıları aşağıda listelenmiştir:

  • Uyarlanabilir delta modülasyonu, delta modülasyonunda bulunan eğim hatasını azaltır.
  • Demodülasyon sırasında, nicelenmiş gürültüyü ortadan kaldıran düşük geçişli bir filtre kullanır.
  • Delta modülasyonunda mevcut olan eğim aşırı yük hatası ve granüler hata bu modülasyon kullanılarak çözülür. Bu nedenle, bu modülasyonun sinyal-gürültü oranı delta modülasyonundan daha iyidir.
  • Bit hatalarının varlığında bu modülasyon güçlü performans sağlar. Bu, radyo tasarımında hata algılama ve düzeltme devrelerine olan ihtiyacı azaltır.
  • Uyarlanabilir delta modülasyonunun dinamik aralığı, değişken adım boyutu geniş bir değer aralığını kapsadığından geniştir.

Delta Modülasyonu ve Uyarlanabilir Delta Modülasyonu arasındaki farklar

Uyarlanabilir delta modülasyonu ve delta modülasyonu arasındaki farklar aşağıda listelenmiştir:

  • Delta Modülasyonunda, tüm sinyal için adım boyutu sabittir. Uyarlanabilir delta modülasyonunda ise, adım boyutu giriş sinyaline bağlı olarak değişir.
  • Delta modülasyonunda mevcut olan eğim aşırı yükü ve granüler gürültü hataları bu modülasyonda görülmez.
  • Uyarlanabilir delta modülasyonunun dinamik aralığı, delta modülasyonundan daha geniştir.
  • Bu modülasyon, bant genişliğini delta modülasyonundan daha etkili bir şekilde kullanır.

Uygulamalar

Bu modülasyon yönteminin bazı uygulamaları aşağıda listelenmiştir.

  • Bu modülasyon, gelişmiş kablosuz ses kalitesinin yanı sıra bitlerin hızlı aktarımını gerektiren bir sistem için kullanılır.
  • Televizyon sinyal iletiminde bu modülasyon işlemi kullanılır.
  • Bu modülasyon yöntemi ses kodlamasında kullanılır.
  • Bu modülasyon, görev kontrolü ve uzay aracı arasındaki tüm iletişimler için NASA tarafından bir standart olarak da kullanılır.
  • Motorola’nın SECURENET dijital radyo ürünleri serisi, 12kbit / sn Adaptif Delta Modülasyonu kullanır.
  • Askeri, konuşlandırılmış alanlarda ses algılama kalitesinde ses sağlamak için TRI-TAC dijital telefonlarda 16 ila 32 kbit / sn modülasyon sistemi kullanır.
  • ABD ordusu, taktik bağlantılar üzerinden bant genişliğini korumak için 16kbit / sn hızları kullanıyor.
  • Gelişmiş ses kalitesi için ABD Hava Kuvvetleri 32kbit / sn hızları kullanır.
  • Bluetooth hizmetlerinde ses sinyallerini kodlamak için bu modülasyon 32 bit / sn hızlarda kullanılır.
  • HC55516 kod çözücü, önceden kaydedilmiş sesleri çalmak için sinistar ve smash tv gibi çeşitli atari oyunlarında ve gorgor veya uzay mekiği gibi langırt makinelerinde kullanılır.
  • Uyarlanabilir delta modülasyonu, sürekli değişken eğim delta modülasyonu olarak da bilinir.

Bu modülasyon, örnek başına 1 bit olarak kodlar. Burada kodlayıcı, bir referans numunesini ve bir adım boyutunu korur. Giriş sinyalinin adım boyutuna karar vermeden önce, referans örnekle karşılaştırılır. Bu modülasyon yöntemi basitlik, düşük bit hızı ve kalite arasında uzlaşma sağlar.

Bu modülasyon yöntemi ilk olarak 1968'de NJ Institute of Technology'de Dr. John E. Abate tarafından yayınlandı. Bu modülasyon yöntemini kullanarak, sinyalin birçok dakika detayı korunabilir. Bu nedenle, bu modülasyon yöntemi hızlı kodlamaya ek olarak kaliteli çıktı sağlar. Bu modülasyon, analog sinyalin dijital sinyale dönüştürülmesindeki ilk adımdır. Bir sonraki adım, bu dijital sinyalin matematiksel formda temsilidir; çoğullama teknikler tanıtılır. Uyarlanabilir Delta Modülasyonu,?