In Kommunikationssystemen werden die Modulationsverfahren verwendet, um Signale über große Entfernungen zu übertragen. Während des Modulationsprozesses werden die Eigenschaften eines Hochfrequenzsignals wie Amplitude, Phase usw. entsprechend dem Niederfrequenz-Basisbandsignal geändert. Mit der Zunahme der digitalen Technologie und den Fortschritten bei den Signalverarbeitungstechniken stieg die Nachfrage nach digitaler Kommunikation. Für die digitale Kommunikation wurden viele Methoden zur Digital-Analog- und Analog-Digital-Umwandlung von abgetasteten Signalen eingeführt. Pulscodemodulation , Differential Pulscode Modulation, Delta Modulation und Adaptive Delta Modulation sind beliebte Methoden zur Signalverarbeitung in der digitalen Kommunikation. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die Methode der adaptiven Delta-Modulation.

Was ist adaptive Delta-Modulation?

Diese Modulation ist die verfeinerte Form der Delta-Modulation. Diese Methode wurde eingeführt, um das während der Delta-Modulation verursachte körnige Rauschen und den Überlastungsfehler zu lösen.

Diese Modulationsmethode ähnelt der Delta-Modulation, außer dass die Schrittgröße gemäß dem Eingangssignal bei der adaptiven Delta-Modulation variabel ist, während sie bei der Delta-Modulation ein fester Wert ist.

Blockdiagramm

Adaptive-Delta-Modulation-Sender

“Wie funktioniert ein Tiefpassfilter ”

Die Senderschaltung besteht aus einer Sommer-, Quantisierer-, Verzögerungsschaltung und einer Logikschaltung zur Schrittgrößensteuerung. Das Basisbandsignal X (nTs) wird als Eingang in die Schaltung gegeben. Die im Sender vorhandene Rückkopplungsschaltung ist ein Integrator. Der Integrator generiert die Treppenannäherung der vorherigen Stichprobe.

Auf der Sommerschaltung wird die Differenz zwischen der vorliegenden Stichprobe und der Treppenannäherung der vorherigen Stichprobe e (nTs) berechnet. Dieses Fehlersignal wird an den Quantisierer weitergeleitet, wo ein quantisierter Wert erzeugt wird. Der Schrittgrößensteuerblock steuert die Schrittgröße der nächsten Näherung basierend auf entweder dem quantisierten Wert ist hoch oder niedrig. Das quantisierte Signal wird als Ausgang gegeben.

Auf der Empfängerseite findet eine Demodulation statt. Der Empfänger besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil ist die Schrittgrößensteuerung. Hier wird das empfangene Signal durch einen Steuerblock für die logische Schrittgröße geleitet, wobei die Schrittgröße aus jedem eingehenden Bit erzeugt wird. Die Schrittgröße wird basierend auf der aktuellen und vorherigen Eingabe festgelegt. Im zweiten Teil des Empfängers erstellt die Akkumulatorschaltung das Treppensignal neu. Diese Wellenform wird dann auf a angewendet Tiefpassfilter Dadurch wird die Wellenform geglättet und das ursprüngliche Signal wiederhergestellt.

“Technologie mit mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen ”

Adaptive Delta-Modulationstheorie

Bei der adaptiven Delta-Modulation ist die Schrittgröße des Treppensignals nicht festgelegt und ändert sich abhängig vom Eingangssignal. Hier wird zunächst die Differenz zwischen dem aktuellen Stichprobenwert und der vorherigen Näherung berechnet. Dieser Fehler wird quantisiert, d. H. Wenn die vorliegende Probe kleiner als die vorherige Näherung ist, ist der quantisierte Wert hoch oder er ist niedrig. Die Ausgabe des Ein-Bit-Quantisierers wird an die logische Schrittgrößensteuerschaltung gegeben, wo die Schrittgröße bestimmt wird.

Adaptive-Delta-Modulation-Wellenform

Bei der Steuerschaltung für die logische Schrittgröße wird der Ausgang basierend auf dem Quantisiererausgang bestimmt. Wenn die Quantisiererausgabe hoch ist, wird die Schrittgröße für die nächste Probe verdoppelt. Wenn die Quantisiererausgabe niedrig ist, wird die Schrittgröße für die nächste Probe um einen Schritt reduziert.

Vorteile

Einige der Vorteile dieser Modulationsmethode sind nachstehend aufgeführt:

“wie man LED zum Blinken bringt ”

Die adaptive Delta-Modulation verringert den bei der Delta-Modulation vorhandenen Steigungsfehler.
Während der Demodulation wird ein Tiefpassfilter verwendet, das das quantisierte Rauschen entfernt.
Der bei der Delta-Modulation vorhandene Steigungsüberlastungsfehler und der granulare Fehler werden unter Verwendung dieser Modulation gelöst. Aus diesem Grund ist das Signal-Rausch-Verhältnis dieser Modulation besser als die Delta-Modulation.
Bei Bitfehlern bietet diese Modulation eine robuste Leistung. Dies reduziert den Bedarf an Fehlererkennungs- und Korrekturschaltungen im Funkdesign.
Der Dynamikbereich der adaptiven Delta-Modulation ist groß, da die variable Schrittgröße einen großen Wertebereich abdeckt.

Unterschiede zwischen Delta-Modulation und adaptiver Delta-Modulation

Die Unterschiede zwischen adaptiver Delta-Modulation und Delta-Modulation sind nachstehend aufgeführt.

Bei der Delta-Modulation ist die Schrittgröße für das gesamte Signal festgelegt. Während bei der adaptiven Delta-Modulation die Schrittgröße in Abhängigkeit vom Eingangssignal variiert.
Die bei der Delta-Modulation vorhandenen Steigungsüberlastungs- und Granulatrauschfehler werden bei dieser Modulation nicht gesehen.
Der Dynamikbereich der adaptiven Delta-Modulation ist breiter als der der Delta-Modulation.
Diese Modulation nutzt die Bandbreite effektiver als die Delta-Modulation.

Anwendungen

Einige der Anwendungen dieser Modulationsmethode sind nachstehend aufgeführt:

Diese Modulation wird für ein System verwendet, das eine verbesserte drahtlose Sprachqualität sowie eine schnelle Übertragung von Bits erfordert.
Bei der Fernsehsignalübertragung wird dieser Modulationsprozess verwendet.
Diese Modulationsmethode wird bei der Sprachcodierung verwendet.
Diese Modulation wird von der NASA auch als Standard für die gesamte Kommunikation zwischen Missionskontrolle und Raumfahrzeug verwendet.
Die SECURENET-Produktreihe von Motorola für digitale Radioprodukte verwendet eine adaptive Delta-Modulation mit 12 kbit / s.
Für die Bereitstellung von Audio in Spracherkennungsqualität in Einsatzgebieten verwendet das Militär ein Modulationssystem mit 16 bis 32 kbit / s in digitalen TRI-TAC-Telefonen.
US-Streitkräfte verwenden 16-kbit / s-Raten, um Bandbreite über taktische Verbindungen zu sparen.
Für eine verbesserte Sprachqualität verwendet US Air Forces Raten von 32 kbit / s.
Bei Bluetooth-Diensten zum Codieren von Sprachsignalen wird diese Modulation mit einer Geschwindigkeit von 32 Bit / s verwendet.
Der HC55516-Decoder wird in verschiedenen Arcade-Spielen wie Sinistar- und Smash-TV- und Flipperautomaten wie Gorgor oder Space Shuttle verwendet, um aufgezeichnete Sounds abzuspielen.
Die adaptive Delta-Modulation wird auch als Delta-Modulation mit stufenloser Steigung bezeichnet.

Diese Modulation codiert mit 1 Bit pro Abtastung. Hier behält der Encoder ein Referenzmuster und eine Schrittgröße bei. Bevor die Schrittweite des Eingangssignals festgelegt wird, wird es mit der Referenzprobe verglichen. Diese Modulationsmethode kompromittiert zwischen Einfachheit, niedriger Bitrate und Qualität.

Diese Modulationsmethode wurde erstmals 1968 von Dr. John E. Abate am NJ Institute of Technology veröffentlicht. Mit dieser Modulationsmethode können viele winzige Details des Signals erhalten bleiben. Somit liefert dieses Modulationsverfahren zusätzlich zu einer schnellen Codierung eine Ausgabe von guter Qualität. Diese Modulation ist der erste Schritt bei der Umwandlung des analogen Signals in ein digitales Signal. Der nächste Schritt ist die Darstellung dieses digitalen Signals in mathematischer Form, für die digital Multiplexing Techniken werden eingeführt. Adaptive Delta Modulation ist auch bekannt als?