In communicatiesystemen worden de modulatiemethoden gebruikt om signalen over grote afstanden te verzenden. Bij het modulatieproces worden de eigenschappen van een hoogfrequent signaal zoals amplitude, fase, enz… veranderd volgens het laagfrequente basisbandsignaal. Met de toename van digitale technologie en vorderingen in signaalverwerkingstechnieken nam de vraag naar digitale communicatie toe. Voor digitale communicatie zijn veel methoden geïntroduceerd voor digitaal-naar-analoog en analoog-naar-digitaal omzetting van gesamplede signalen. Pulse code modulatie Differentiële pulscodemodulatie, deltamodulatie en adaptieve deltamodulatie zijn populaire methoden die worden gebruikt voor signaalverwerking in digitale communicatie. Laten we in dit artikel eens kijken naar de Adaptive Delta Modulation-methode.

Wat is adaptieve deltamodulatie?

Deze modulatie is de verfijnde vorm van deltamodulatie. Deze methode is geïntroduceerd om de granulaire ruis en overbelastingsfout te verhelpen die wordt veroorzaakt tijdens deltamodulatie.

Deze modulatiemethode is vergelijkbaar met deltamodulatie, behalve dat de stapgrootte variabel is volgens het ingangssignaal in adaptieve deltamodulatie, terwijl het een vaste waarde is bij deltamodulatie.

Blokdiagram

Adaptive-Delta-Modulation-Transmitter

Het zendcircuit bestaat uit een zomer-, kwantiserings-, vertragingscircuit en een logisch circuit voor regeling van de stapgrootte. Het basisbandsignaal X (nTs) wordt gegeven als invoer voor het circuit. Het feedbackcircuit in de zender is een integrator. De integrator genereert de trapbenadering van het vorige monster.

Op het zomercircuit wordt het verschil berekend tussen het huidige monster en de trapbenadering van het vorige monster e (nTs). Dit foutsignaal wordt doorgegeven aan de kwantiseerder, waar een gekwantiseerde waarde wordt gegenereerd. Het regelblok voor de stapgrootte bestuurt de stapgrootte van de volgende benadering op basis van of de gekwantiseerde waarde hoog of laag is. Het gekwantiseerde signaal wordt als output gegeven.

Aan het uiteinde van de ontvanger vindt demodulatie plaats. De ontvanger heeft twee delen. Het eerste deel is de stapgroottecontrole. Hier wordt het ontvangen signaal door een regelblok voor de logische stapgrootte geleid, waar de stapgrootte wordt geproduceerd uit elke inkomende bit. De stapgrootte wordt bepaald op basis van huidige en eerdere input. In het tweede deel van de ontvanger reconstrueert het accumulatorcircuit het trappenhuis-signaal. Deze golfvorm wordt vervolgens toegepast op a laagdoorlaatfilter die de golfvorm verzacht en het originele signaal opnieuw creëert.

“eenvoudig schematisch diagram met weerstanden, condensatoren en transistors ”

Adaptieve deltamodulatietheorie

Bij Adaptive Delta Modulation is de stapgrootte van het trappenhuis signaal niet vast en verandert afhankelijk van het ingangssignaal. Hier wordt eerst het verschil tussen de huidige steekproefwaarde en de vorige benadering berekend. Deze fout wordt gekwantiseerd, d.w.z. als de huidige steekproef kleiner is dan de vorige benadering, is de gekwantiseerde waarde hoog of anders laag. De uitvoer van de een-bit kwantisator wordt gegeven aan de logische stapgrootte-stuurschakeling waar de stapgrootte wordt bepaald.

Adaptieve-delta-modulatie-golfvorm

Bij het regelcircuit van de logische stapgrootte wordt de output bepaald op basis van de output van de kwantisator. Als de output van de kwantiseerder hoog is, wordt de stapgrootte verdubbeld voor het volgende monster. Als de output van de kwantiseerder laag is, wordt de stapgrootte met één stap verkleind voor het volgende monster.

Voordelen

Enkele van de voordelen van deze modulatiemethode worden hieronder vermeld:

Adaptieve deltamodulatie vermindert de hellingsfout die aanwezig is in deltamodulatie.
Tijdens demodulatie gebruikt het een laagdoorlaatfilter dat de gekwantiseerde ruis verwijdert.
De hellingsoverbelastingsfout en de granulaire fout die aanwezig zijn in deltamodulatie worden met deze modulatie opgelost. Hierdoor is de signaal-ruisverhouding van deze modulatie beter dan deltamodulatie.
In de aanwezigheid van bitfouten zorgt deze modulatie voor robuuste prestaties. Dit vermindert de behoefte aan foutdetectie- en correctiecircuits bij radio-ontwerp.
Het dynamische bereik van adaptieve deltamodulatie is groot omdat de variabele stapgrootte een groot aantal waarden beslaat.

Verschillen tussen deltamodulatie en adaptieve deltamodulatie

De verschillen tussen adaptieve deltamodulatie en deltamodulatie worden hieronder vermeld:

In deltamodulatie is de stapgrootte vastgesteld voor het hele signaal. Terwijl bij adaptieve deltamodulatie de stapgrootte varieert afhankelijk van het ingangssignaal.
De hellingsoverbelasting en korrelige ruisfouten die aanwezig zijn bij deltamodulatie, worden niet gezien in deze modulatie.
Het dynamische bereik van adaptieve deltamodulatie is groter dan bij deltamodulatie.
Deze modulatie gebruikt de bandbreedte effectiever dan deltamodulatie.

Toepassingen

Enkele van de toepassingen van deze modulatiemethode worden hieronder vermeld:

Deze modulatie wordt gebruikt voor een systeem dat een verbeterde draadloze spraakkwaliteit vereist, evenals een snelle overdracht van bits.
Bij de overdracht van televisiesignalen wordt dit modulatieproces gebruikt.
Deze modulatiemethode wordt gebruikt bij spraakcodering.
Deze modulatie wordt door NASA ook als standaard gebruikt voor alle communicatie tussen missiecontrole en ruimtevaartuigen.
De SECURENET-lijn van digitale radioproducten van Motorola gebruikt 12kbits / sec Adaptive Delta Modulation.
Om audio van stemdetectiekwaliteit te bieden in ingezette gebieden, gebruikt het leger een modulatiesysteem van 16 tot 32 kbit / sec in TRI-TAC digitale telefoons.
Amerikaanse strijdkrachten gebruiken snelheden van 16 kbit / sec om bandbreedte over tactische verbindingen te besparen.
Voor een betere spraakkwaliteit gebruikt US Air Forces snelheden van 32 kbits / sec.
In Bluetooth-services om spraaksignalen te coderen, wordt deze modulatie gebruikt met snelheden van 32 bits / sec.
HC55516-decoder wordt gebruikt in verschillende arcade-spellen zoals sinistar en smash tv en flipperkasten zoals gorgor of spaceshuttle om vooraf opgenomen geluiden af te spelen.
Adaptieve deltamodulatie is ook bekend als continu variabele hellingsdeltamodulatie.

Deze modulatie codeert met 1 bit per sample. Hier houdt de encoder een referentiemonster en een stapgrootte bij. Voordat de stapgrootte van het ingangssignaal wordt bepaald, wordt het vergeleken met het referentiemonster. Bij deze modulatiemethode wordt een compromis gesloten tussen eenvoud, lage bitsnelheid en kwaliteit.

Deze modulatiemethode werd voor het eerst gepubliceerd door Dr. John E. Abate in 1968 aan het NJ Institute of technology. Door deze modulatiemethode te gebruiken, kunnen veel minieme details van het signaal worden bewaard. Deze modulatiemethode biedt dus naast een snelle codering ook uitvoer van goede kwaliteit. Deze modulatie is de eerste stap in de omzetting van het analoge signaal naar een digitaal signaal. De volgende stap is de weergave van dit digitale signaal in wiskundige vorm, waarvoor digitaal multiplexen technieken worden geïntroduceerd. Adaptieve deltamodulatie is ook bekend als?