Sinyaller uzun mesafelerde iletildiğinde, gürültü ve parazitten etkilenirler. Sinyallerin uzun mesafelerde hatasız olarak etkili bir şekilde iletilmesi için icat edilmiş birkaç yöntem vardır. Analog sinyallerin dijital forma dönüştürülmesi, iletişim alanında oyunun kurallarını değiştiren bir devrim yarattı. Modülasyon, iletişim sistemlerinde kullanılan yaygın bir terimdir. İletişim sistemleri, düşük frekanslı sinyallerin etkili iletimi için modülasyon ve Demodülasyon yöntemlerini kullanır. Modülasyon, dijital sinyallerle birlikte kullanıldığında, analog iletişimin birçok dezavantajını çözdü. İletişim sistemlerinde kullanılan dijital sinyal işleme yöntemlerinden bazıları şunlardır: Darbe kodu modülasyonu , Diferansiyel darbe kodu modülasyonu , Delta modülasyonu vb.

Delta Modülasyonu nedir?

Delta modülasyonunun kökleri Diferansiyel darbe kodu modülasyon yöntemine dayanır. Aynı zamanda, Diferansiyel darbe kod modülasyonunun basitleştirilmiş formu olarak da bilinir. Delta modülasyonu, Diferansiyel darbe kod modülasyon yönteminde görüldüğü gibi, sinyalin bitişik örnekleri arasındaki korelasyonu arttırmak için, kasıtlı olarak aşırı örneklenen kodlanmış sinyalleri oluşturmak için basit bir niceleme stratejisinin kullanımına izin veren bir şemadır.

Bu modülasyon aynı zamanda Diferansiyel darbe kod modülasyonunun bir acı iki seviyeli versiyonu olarak da adlandırılır. Aşırı örneklenmiş taban bant sinyalinin merdiven yaklaşımı sağlar. Burada, mevcut örnek ile önceki yaklaşık örnek arasındaki fark, iki seviyeye, yani ± olarak nicelendirilir.

Önceki yaklaşım, mevcut örnek değerinin altındaysa, hata + δ ile nicelendirilir. Yaklaşım mevcut örnek değerinin üstündeyse, hata -δ ile nicelendirilir.

Delta Modülasyon Teorisi

Delta modülasyonu basitliği ile bilinir. Bu tekniğin temel prensibi, aşağıdaki gibi üç ayrı zamanlı ilişkide resmileştirilebilir:

ve (nT_s) = m (nT_s) - m_ne(Örneğin_s- T_s)
dır-dir_ne(Örneğin_s) = δ sgn [e (nT_s)]
m_ne(Örneğin_s) = m_ne(Örneğin_s- T_s) + e_ne(Örneğin_s)

burada m (t) giriş sinyali ve m_ne(t) merdiven yaklaşımıdır. Yukarıdaki denklemlerde, T_sörnekleme dönemi, e (nT_s) mevcut örnek değer m (nT) arasındaki farkı temsil eden bir hata sinyalidir._s) ve buna en son yaklaşım. e_ne(Örneğin_s) e (nT_s).

“anemometrenin amacı nedir ”

Bu Modülasyon sistemini etkileyen iki tür niceleme hatası vardır. Eğim aşırı yük distorsiyonu ve granüler gürültüdür. Giriş dalga formunun yerel eğim özelliklerine göre adım boyutu çok küçük olduğunda eğim aşırı yük hatası oluşur. Eğim aşırı yük hatasının aksine, adım boyutu çok büyük olduğunda granüler gürültü oluşur.

Bu Modülasyon yönteminde, daha büyük bir adım boyutu, geniş bir dinamik aralığın uyumluluğuna yol açar ve nispeten düşük seviyeli sinyallerin doğru gösterimi için küçük adım boyutu gereklidir.

Bu nedenle, eğim aşırı yük distorsiyonu ve granüler gürültü hataları arasında uzlaşmak için, bir doğrusal Delta modülatöründe niceleme hatasının ortalama kare değerini en aza indirebilecek bir optimum adım boyutu seçilmelidir.

Blok Şeması

Delta modülasyonu, yüksek sinyal-gürültü oranı elde etmek için aşırı örnekleme tekniğini kullanır. Delta modülasyon sisteminde, verici devresi birbirine bağlı bir Yaz, Niceleyici, Akümülatör ve bir Kodlayıcıdan oluşur.

Delta Modülasyonu ve Demodülasyonu

Burada, entegratör devresi bir Ts gecikmesi içerir. Entegratörün çıktısı, Ts tarafından geciktirilen bir merdiven yaklaşımıdır. Bu merdiven yaklaşımı, yazın mevcut örneklenmiş giriş sinyali ile karşılaştırılır ve fark, hata sinyalini verir.

Bu hata sinyali, giriş-çıkış ilişkisine sahip bir sert sınırlayıcıdan oluşan niceleyici devresine verilir. Burada, hata iki değere, yani ± olarak nicelendirilir. Daha sonra niceleyicinin çıktısı, istenen Delta modülasyonlu dalgayı üretmek için kodlanır.

Alıcı devresinde, bir entegratör ve bir alçak geçiren filtre kullanılarak demodülasyon yapılır. Modüle edilmiş dalganın ilk olarak bir kod çözücü kullanılarak kodu çözülür ve daha sonra merdiven yaklaşımı, kod çözücüde üretilen pozitif ve negatif darbeleri entegratöre geçirerek yeniden oluşturulur.

Yüksek frekanslı merdiven dalga formundaki bant dışı niceleme gürültüsü, sinyali bir alçak geçiş filtresi bant genişliği orijinal sinyal bant genişliğine eşittir.

Delta Modülasyonunun Avantajları

Delta Modülasyonunun diğer dijital modülasyon tekniklerine kıyasla avantajlarından bazıları aşağıda verilmiştir.

Daha düşük bit hızlarında Delta Modülasyonunun standart PCM'den daha iyi olduğu bulundu. Optimum koşullar altında ses sinyalleri üzerinde çalışan bir Delta modülasyon sisteminde, SNR, bit oranını iki katına çıkararak 9dB artırılır.
Bit hızı ile SNR artışı, Darbe kod modülasyonu için Delta modülasyonundan çok daha dramatiktir. Bu nedenle, bu modülasyon, yalnızca bit oranının saniyede 40 kilobaytın altına düşürülmesinin gerekli olduğu ve sınırlı ses kalitesinin tolere edilebildiği gibi belirli özel durumlarda tavsiye edilir.
Bu modülasyon yöntemi, aşırı devre basitliği aşırı önem taşıyorsa ve buna eşlik eden yüksek bit oranının kullanımı kabul edilebilirse kullanılır.
Delta modülasyonu, daha düşük kanal bant genişliğinde çalışır. Bu, sistemi uygun maliyetli ve uygulamasını basit hale getirir. Bu Modülasyon sisteminde bulunan geri bildirim mekanizması, veri bitlerinin hızlı ve sağlam bir şekilde teslim edilmesini sağlar.

Uygulamalar

Bu modülasyonun bazı uygulamaları aşağıda verilmiştir -

Telefon ve radyo iletişimi gibi ses iletim sistemleri bu Modülasyon tekniğini oldukça tercih etmektedir.
Delta Modülasyonu, alıcıda zamanında veri iletiminin veri kalitesinden daha önemli olduğu sistemlerde en kullanışlıdır.
Bu modülasyon, veri tabanı azaltma ve gerçek zamanlı sinyal işleme için EKG dalga biçimine uygulanır.
Analogdan PCM'ye kodlama için bu Modülasyon yöntemi kullanılır.
Delta Modülasyonu televizyon sistemlerinde uygulanmaktadır.

Bu Modülasyonda, giriş sinyalinin genliğinde bir kısıtlama vardır. Delta Modülasyonunda sadece mevcut numune ile önceki numune arasındaki hata veya fark kanal üzerinden gönderilir. Örnekler arasında fark olmadığı bir durumda, modüle edilmiş sinyal, önceki örneğin aynı 0 veya 1 durumunda kalır. Delta modülasyonunun türetilmiş biçimlerinden bazıları Sürekli Değişken Eğim Delta modülasyonudur, Delta-sigma modülasyonu ve Diferansiyel modülasyon. Delta Modülasyonunun üst kümesi hangisidir?