När signaler sänds över långa avstånd påverkas de av brus och störningar. Det finns flera metoder som uppfunnits för effektiv överföring av signaler över långa sträckor utan något fel. Omvandlingen av analoga signaler till digital form har lett till en spelförändrad revolution inom kommunikationsområdet. Modulation är den vanliga termen som används i kommunikationssystem. Kommunikationssystem använder modulerings- och demodulationsmetoder för effektiv överföring av lågfrekventa signaler. När modulering används tillsammans med digitala signaler löste det många nackdelar med analog kommunikation. Några av de digitala signalbehandlingsmetoderna som används i kommunikationssystem är Pulskodsmodulering , Differentiell pulskodsmodulering , Delta-modulering, etc ...

Vad är Delta Modulation?

Delta-modulering har sina rötter i metoden för differentiell pulskodmodulering. Det är också känt som den förenklade formen av differentiell pulskodmodulering. Delta-modulering är ett schema för att tillåta användningen av en enkel kvantiseringsstrategi för att konstruera de kodade signalerna som avsiktligt översamplas för att öka korrelationen mellan intilliggande samplingssignaler, såsom framgår av metoden för differentiell pulskodmodulering.

Denna modulering kallas också en bitter tvånivåversion av Differential pulskodmodulering. Det ger en trappuppskattning av över-samplad basbandssignal. Här kvantiseras skillnaden mellan det aktuella provet och föregående ungefärliga prov i två nivåer, dvs ± δ.

Om den tidigare approximationen ligger under det aktuella samplingsvärdet kvantifieras felet med + δ. Om approximationen ligger över det aktuella provvärdet kvantiseras felet med -δ.

Delta Modulation Theory

Delta-modulering är känd för sin enkelhet. Grundprincipen för denna teknik kan formaliseras i tre diskreta tidsrelationer enligt nedan-

och (nT_s) = m (nT_s) - m_Vad(t.ex_s- T_s)
är_Vad(t.ex_s) = 5 sgn [e (nT_s)]
m_Vad(t.ex_s) = m_Vad(t.ex_s- T_s) + e_Vad(t.ex_s)

där m (t) är insignalen och m_Vad(t) är dess trappuppskattning. I ekvationerna ovan, T_sär provtagningsperioden, e (nT_sär en felsignal som representerar skillnaden mellan det aktuella samplingsvärdet m (nT_s) av insignalen och den senaste approximationen till den. e_Vad(t.ex_s) är den kvantiserade versionen av e (nT_s).

“vilken av följande beskriver bäst "paketväxling" mot "kretsomkoppling"? ”

Det finns två typer av kvantiseringsfel som påverkar detta moduleringssystem. De är lutningsöverbelastningsförvrängning och granulärt ljud. Lutningsöverbelastningsfel uppstår när stegstorleken är för liten i förhållande till den lokala lutningskaraktäristiken för ingångsvågformen. I motsats till fel i lutningsöverbelastning uppstår granulärt brus när stegstorleken är för stor.

I denna moduleringsmetod leder en större stegstorlek till anpassning av ett brett dynamiskt omfång och liten stegstorlek krävs för en korrekt representation av relativt låga signaler.

För att kompromissa mellan lutningsöverbelastningsförvrängning och granulära brusfel bör en optimal stegstorlek väljas som kan minimera medelkvadratvärdet för kvantiseringsfelet i en linjär Delta-modulator.

Blockdiagram

Delta-modulering använder över-samplingstekniken för att uppnå högt signal-brus-förhållande. I deltamoduleringssystem består sändarkretsen av en sommar, kvantifierare, ackumulator och en kodare som är sammankopplade med varandra.

Delta-modulering-och-demodulation

Här innehåller integratorkretsen en fördröjning på Ts. Utgången från integratorn är en trappuppskattning fördröjd av Ts. Denna trappuppskattning jämförs med den nuvarande samplade insignalen på sommaren och skillnaden ger felsignalen.

Denna felsignal ges till kvantiserarkretsen som består av en hård begränsare med ett ingång-utgångsförhållande. Här kvantifieras felet till två värden, dvs. ± δ. Därefter kodas utmatningen från kvantiseraren för att producera den önskade Delta-modulerade vågen.

Vid mottagarkretsen görs demodulering med hjälp av en integrator och ett lågpassfilter. Den modulerade vågen avkodas först med användning av en avkodare och därefter rekonstrueras trappuppskattningen genom att leda de positiva och negativa pulser som produceras vid avkodaren till integratorn.

Kvantiseringsbruset utanför bandet i högfrekventa trapphusvågformen avlägsnas genom att leda signalen genom en lågpassfilter vars bandbredd är lika med den ursprungliga signalbandbredden.

Fördelar med Delta Modulation

Några av fördelarna med Delta Modulation jämfört med andra digitala moduleringstekniker ges nedan-

Det visade sig att Delta Modulation vid lägre bithastigheter är bättre än standard PCM. I ett Delta-moduleringssystem, som fungerar på röstsignaler under optimala förhållanden, ökar SNR med 9 dB genom att fördubbla bithastigheten.
Ökningen av SNR med bithastighet är mycket mer dramatisk för pulskodsmodulering än för Delta-modulering. Därför rekommenderas denna modulering endast under vissa speciella omständigheter, såsom när det är nödvändigt att minska bithastigheten till under 40 kilobyte per sekund och begränsad röstkvalitet är acceptabel.
Denna moduleringsmetod används om extrem kretsenhet är av överdriven betydelse och den åtföljande användningen av en hög bithastighet är acceptabel.
Delta-modulering fungerar med lägre kanalbredd. Detta gör systemet kostnadseffektivt och enkelt att implementera. Feedbackmekanismen som finns i detta moduleringssystem säkerställer snabb och robust leverans av databitar.

Applikationer

Några av tillämpningarna av denna modulering ges nedan -

Röstöverföringssystem som telefon- och radiokommunikation föredrar starkt denna moduleringsteknik.
Delta Modulation är mest användbart i system där snabb leverans av data till mottagaren är viktigare än datakvaliteten.
Denna modulering tillämpas på EKG-vågform för databasereduktion och signalbehandling i realtid.
För analog-till-PCM-kodning används denna moduleringsmetod.
Delta Modulation tillämpas i TV-system.

I denna modulering finns det en begränsning av insignalens amplitud. I Delta Modulation skickas endast felet eller skillnaden mellan det aktuella samplet och det tidigare samplet över kanalen. I ett fall där det inte finns någon skillnad mellan samplingar, förblir den modulerade signalen vid samma 0 eller 1 tillstånd som det tidigare samplet. Några av de härledda formerna av delta-modulering är Continuously Variable Slope Delta-modulering, Delta-sigma-modulering och differentiell modulering. Vilket är övermängden för Delta Modulation?