신호가 장거리로 전송되면 잡음과 간섭의 영향을받습니다. 오류없이 장거리 신호를 효과적으로 전송하기 위해 고안된 몇 가지 방법이 있습니다. 아날로그 신호를 디지털 형식으로 변환하는 것은 통신 분야에서 판도를 바꾸는 혁명을 가져 왔습니다. 변조는 통신 시스템에서 사용되는 일반적인 용어입니다. 통신 시스템은 저주파 신호의 효과적인 전송을 위해 변조 및 복조 방법을 사용합니다. 변조를 디지털 신호와 함께 사용하면 아날로그 통신의 많은 단점이 해결되었습니다. 통신 시스템에서 사용되는 일부 디지털 신호 처리 방법은 다음과 같습니다. 펄스 코드 변조 , 차동 펄스 코드 변조 , 델타 변조 등…
델타 변조 란 무엇입니까?
델타 변조는 차동 펄스 코드 변조 방식에 뿌리를두고 있습니다. 차동 펄스 코드 변조의 단순화 된 형태라고도합니다. 델타 변조는 차동 펄스 코드 변조 방법에서 볼 수 있듯이 신호의 인접한 샘플 간의 상관 관계를 높이기 위해 의도적으로 오버 샘플링되는 인코딩 된 신호를 구성하는 간단한 양자화 전략을 사용할 수 있도록하는 방식입니다.
이 변조는 차동 펄스 코드 변조의 1 비트 2 레벨 버전이라고도합니다. 오버 샘플링 된베이스 밴드 신호의 계단 근사치를 제공합니다. 여기에서 현재 샘플과 이전 근사 샘플 간의 차이는 ± δ라는 두 가지 수준으로 양자화됩니다.
이전 근사값이 현재 샘플 값보다 작 으면 오류는 + δ로 양자화됩니다. 근사가 현재 샘플 값보다 크면 오류는 -δ로 양자화됩니다.
델타 변조 이론
델타 변조는 단순성으로 잘 알려져 있습니다. 이 기술의 기본 원리는 다음과 같이 세 가지 이산 시간 관계로 공식화 될 수 있습니다.
- 및 (nT에스) = m (nT에스) - 미디엄뭐(예 :에스– T에스)
- 이다뭐(예 :에스) = δ sgn [e (nT에스)]
- 미디엄뭐(예 :에스) = m뭐(예 :에스– T에스) + e뭐(예 :에스)
여기서 m (t)는 입력 신호이고 m뭐(t)는 계단 근사치입니다. 위의 방정식에서 T에스샘플링 기간, e (nT에스)는 현재 샘플 값 m (nT) 간의 차이를 나타내는 오류 신호입니다.에스) 입력 신호 및 최신 근사치. 이자형뭐(예 :에스)는 e (nT에스).
이 변조 시스템에 영향을 미치는 두 가지 유형의 양자화 오류가 있습니다. 슬로프 과부하 왜곡과 세분화 된 노이즈입니다. 입력 파형의 로컬 기울기 특성에 비해 스텝 크기가 너무 작을 때 기울기 과부하 오류가 발생합니다. 슬로프 과부하 오류와 달리 스텝 크기가 너무 크면 세분화 된 노이즈가 발생합니다.
이 변조 방법에서 스텝 크기가 클수록 넓은 동적 범위를 수용 할 수 있으며 상대적으로 낮은 레벨의 신호를 정확하게 표현하려면 스텝 크기가 작아야합니다.
따라서 기울기 과부하 왜곡과 세분화 된 노이즈 오류 사이에서 절충하려면 선형 델타 변조기에서 양자화 오류의 평균 제곱 값을 최소화 할 수있는 최적의 단계 크기를 선택해야합니다.
블록 다이어그램
델타 변조는 오버 샘플링 기술을 사용하여 높은 신호 대 잡음비를 달성합니다. 델타 변조 시스템에서 송신기 회로는 서로 상호 연결된 Summer, Quantizer, Accumulator 및 Encoder로 구성됩니다.
델타 변조 및 복조
여기서 적분기 회로는 Ts의 지연을 포함합니다. 적분기의 출력은 Ts에 의해 지연된 계단 근사치입니다. 이 계단 근사치는 여름에 현재 샘플링 된 입력 신호와 비교되며 그 차이는 오류 신호를 제공합니다.
이 오류 신호는 입력-출력 관계가있는 하드 리미터로 구성된 양자화 회로에 제공됩니다. 여기서 오차는 ± δ의 두 가지 값으로 양자화됩니다. 그런 다음 양자화 기의 출력이 코딩되어 원하는 델타 변조 파를 생성합니다.
수신기 회로에서 적분기와 저역 통과 필터를 사용하여 복조가 수행됩니다. 변조 된 파동은 먼저 디코더를 사용하여 디코딩 된 다음 디코더에서 생성 된 양 및 음의 펄스를 적분기에 전달하여 계단 근사치를 재구성합니다.
고주파 계단 파형의 대역 외 양자화 잡음은 신호를 저역 통과 필터 대역폭은 원래 신호 대역폭과 같습니다.
델타 변조의 장점
다른 디지털 변조 기술과 비교하여 델타 변조의 장점 중 일부는 다음과 같습니다.
- 낮은 비트 전송률에서 Delta Modulation이 표준 PCM보다 낫다는 것이 밝혀졌습니다. 최적의 조건에서 음성 신호로 작동하는 델타 변조 시스템에서 SNR은 비트 전송률을 두 배로 높여 9dB까지 증가합니다.
- 비트 레이트에 따른 SNR의 증가는 델타 변조보다 펄스 코드 변조에서 훨씬 더 극적입니다. 따라서이 변조는 비트 전송률을 초당 40KB 미만으로 줄여야하고 제한된 음성 품질을 허용 할 수있는 특정 특수 상황에서만 권장됩니다.
- 이 변조 방법은 극도의 회로 단순성이 가장 중요하고 높은 비트 전송률을 함께 사용할 수있는 경우에 사용됩니다.
- 델타 변조는 낮은 채널 대역폭에서 작동합니다. 이것은 시스템을 비용 효율적이고 구현하기 쉽게 만듭니다. 이 변조 시스템에있는 피드백 메커니즘은 데이터 비트의 빠르고 강력한 전달을 보장합니다.
응용
이 변조의 일부 응용 프로그램은 다음과 같습니다.
- 전화 및 무선 통신과 같은 음성 전송 시스템은이 변조 기술을 매우 선호합니다.
- 델타 변조는 수신기에서의 적시 데이터 전달이 데이터 품질보다 더 중요한 시스템에서 가장 유용합니다.
- 이 변조는 데이터베이스 축소 및 실시간 신호 처리를 위해 ECG 파형에 적용됩니다.
- 아날로그 -PCM 인코딩의 경우이 변조 방법이 사용됩니다.
- 델타 변조는 텔레비전 시스템에 적용됩니다.
이 변조에서는 입력 신호의 진폭에 제한이 있습니다. 델타 변조에서는 현재 샘플과 이전 샘플 간의 오류 또는 차이 만 채널을 통해 전송됩니다. 샘플간에 차이가없는 경우 변조 된 신호는 이전 샘플과 동일한 0 또는 1 상태로 유지됩니다. 파생 된 형태의 델타 변조 중 일부는 연속 가변 슬로프 델타 변조입니다. 델타-시그마 변조 및 차동 변조. 델타 변조의 상위 집합은 무엇입니까?
