통신 시스템에서 변조 방법은 장거리 신호를 전송하는 데 사용됩니다. 변조 과정에서 진폭, 위상 등과 같은 고주파 신호의 속성은 저주파 기저 대역 신호에 따라 변경됩니다. 디지털 기술의 증가와 신호 처리 기술의 발전으로 디지털 통신에 대한 수요가 증가했습니다. 디지털 통신을 위해 샘플링 된 신호의 디지털-아날로그 및 아날로그-디지털 변환을위한 많은 방법이 도입되었습니다. 펄스 코드 변조 , 차동 펄스 코드 변조, 델타 변조 및 적응 델타 변조는 디지털 통신에서 신호 처리에 널리 사용되는 방법입니다. 이 기사에서는 적응 델타 변조 방법을 살펴 보겠습니다.

적응 델타 변조 란 무엇입니까?

이 변조는 델타 변조의 정제 된 형태입니다. 이 방법은 델타 변조 중에 발생하는 세분화 된 노이즈 및 기울기 과부하 오류를 해결하기 위해 도입되었습니다.

이 변조 방식은 적응 델타 변조에서는 입력 신호에 따라 스텝 크기가 가변적이지만 델타 변조에서는 고정 된 값이라는 점을 제외하면 델타 변조와 유사합니다.

블록 다이어그램

적응 형 델타 변조 송신기

송신기 회로는 여름, 양자화 기, 지연 회로 및 스텝 크기 제어를위한 논리 회로로 구성됩니다. 기저 대역 신호 X (nTs)는 회로에 대한 입력으로 제공됩니다. 송신기에있는 피드백 회로는 적분기입니다. 적분기는 이전 샘플의 계단 근사치를 생성합니다.

“무선 센서 네트워크 적용 ”

여름 회로에서는 현재 샘플과 이전 샘플 e (nTs)의 계단 근사치 간의 차이가 계산됩니다. 이 오류 신호는 양자화 된 값이 생성되는 양자화기로 전달됩니다. 단계 크기 제어 블록은 양자화 된 값이 높거나 낮음을 기준으로 다음 근사치의 단계 크기를 제어합니다. 양자화 된 신호는 출력으로 제공됩니다.

수신기 끝에서 복조가 발생합니다. 수신기는 두 부분으로 구성됩니다. 첫 번째 부분은 단계 크기 제어입니다. 여기서 수신 된 신호는 로직 스텝 크기 제어 블록을 통과하며, 여기서 스텝 크기는 각 수신 비트에서 생성됩니다. 단계 크기는 현재 및 이전 입력을 기반으로 결정됩니다. 수신기의 두 번째 부분에서 누산기 회로는 계단 신호를 재생성합니다. 그런 다음이 파형은 저역 통과 필터 파형을 부드럽게하고 원래 신호를 재생성합니다.

적응 델타 변조 이론

적응 델타 변조에서 계단 신호의 단계 크기는 고정되지 않으며 입력 신호에 따라 변경됩니다. 여기서 먼저 현재 샘플 값과 이전 근사치 간의 차이가 계산됩니다. 이 오류는 양자화됩니다. 즉, 현재 샘플이 이전 근사치보다 작 으면 양자화 된 값이 높거나 그렇지 않으면 낮습니다. 1 비트 양자화 기의 출력은 스텝 크기가 결정되는 논리 스텝 크기 제어 회로에 제공됩니다.

적응 형 델타 변조 파형

논리 스텝 크기 제어 회로에서 출력은 양자화 기 출력을 기반으로 결정됩니다. 양자화 기 출력이 높으면 다음 샘플의 단계 크기가 두 배가됩니다. 양자화 기 출력이 낮 으면 다음 샘플을 위해 단계 크기가 한 단계 줄어 듭니다.

장점

이 변조 방법의 장점 중 일부는 다음과 같습니다.

적응 형 델타 변조는 델타 변조에 존재하는 기울기 오류를 줄입니다.
복조 중에 양자화 된 노이즈를 제거하는 저역 통과 필터를 사용합니다.
델타 변조에 존재하는 슬로프 과부하 오류 및 세분화 오류는이 변조를 사용하여 해결됩니다. 이 때문에이 변조의 신호 대 잡음비가 델타 변조보다 낫습니다.
비트 오류가있는 경우이 변조는 강력한 성능을 제공합니다. 이것은 무선 설계에서 오류 감지 및 수정 회로의 필요성을 줄여줍니다.
가변 단계 크기가 넓은 범위의 값을 포함하므로 적응 형 델타 변조의 동적 범위가 큽니다.

델타 변조와 적응 델타 변조의 차이점

적응 형 델타 변조와 델타 변조의 차이점은 다음과 같습니다.

Delta Modulation에서는 전체 신호에 대해 스텝 크기가 고정됩니다. 적응 형 델타 변조에서 스텝 크기는 입력 신호에 따라 다릅니다.
델타 변조에 존재하는 슬로프 과부하 및 세분화 된 노이즈 오류는이 변조에서 볼 수 없습니다.
적응 형 델타 변조의 동적 범위는 델타 변조보다 넓습니다.
이 변조는 델타 변조보다 더 효과적으로 대역폭을 사용합니다.

응용

이 변조 방법의 일부 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

이 변조는 향상된 무선 음성 품질과 비트 전송 속도가 필요한 시스템에 사용됩니다.
텔레비전 신호 전송에서이 변조 프로세스가 사용됩니다.
이 변조 방법은 음성 코딩에 사용됩니다.
이 변조는 NASA에서 임무 제어와 우주선 간의 모든 통신에 대한 표준으로도 사용됩니다.
Motorola의 SECURENET 디지털 라디오 제품 라인은 12kbits / sec 적응 형 델타 변조를 사용합니다.
배치 된 지역에서 음성 감지 품질의 오디오를 제공하기 위해 군대는 TRI-TAC 디지털 전화에서 16 ~ 32kbit / sec 변조 시스템을 사용합니다.
미군은 16kbit / sec 속도를 사용하여 전술 링크를 통해 대역폭을 보존합니다.
향상된 음성 품질을 위해 미 공군은 32kbits / sec 속도를 사용합니다.
음성 신호를 인코딩하는 Bluetooth 서비스에서이 변조는 32 비트 / 초 속도로 사용됩니다.
HC55516 디코더는 sinistar와 같은 다양한 아케이드 게임 및 gorgor 또는 우주 왕복선과 같은 핀볼 기계와 같은 다양한 아케이드 게임에서 사전 녹음 된 사운드를 재생하는 데 사용됩니다.
적응 형 델타 변조는 연속 가변 기울기 델타 변조라고도합니다.

이 변조는 샘플 당 1 비트로 인코딩됩니다. 여기에서 인코더는 기준 샘플과 스텝 크기를 유지합니다. 입력 신호의 단계 크기를 결정하기 전에 기준 샘플과 비교됩니다. 이 변조 방법은 단순성, 낮은 비트 전송률 및 품질을 절충합니다.

이 변조 방법은 1968 년 NJ Institute of Technology에서 Dr. John E. Abate에 의해 처음 발표되었습니다. 이 변조 방법을 사용하면 신호의 많은 세부 사항을 보존 할 수 있습니다. 따라서이 변조 방법은 빠른 인코딩과 함께 우수한 품질의 출력을 제공합니다. 이 변조는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 첫 번째 단계입니다. 다음 단계는이 디지털 신호를 수학적 형태로 표현하는 것입니다. 멀티플렉싱 기술이 소개됩니다. Adaptive Delta Modulation은?