تعديل دلتا مع مخطط الكتلة

تعديل دلتا مع مخطط الكتلة

عندما يتم إرسال الإشارات عبر مسافات طويلة ، فإنها تتأثر بالضوضاء والتداخل. هناك عدة طرق تم اختراعها للإرسال الفعال للإشارات عبر مسافات طويلة دون أي خطأ. أدى تحويل الإشارات التناظرية إلى شكل رقمي إلى ثورة في تغيير قواعد اللعبة في مجال الاتصالات. التحوير هو المصطلح الشائع المستخدم في أنظمة الاتصالات. تستخدم أنظمة الاتصالات طرق التشكيل وإزالة التشكيل من أجل الإرسال الفعال لإشارات التردد المنخفض. عند استخدام التعديل مع الإشارات الرقمية ، فإنه يحل العديد من عيوب الاتصال التناظري. بعض طرق معالجة الإشارات الرقمية المستخدمة في أنظمة الاتصالات هي تعديل رمز النبض و تعديل رمز النبض التفاضلي ، تعديل دلتا ، إلخ ...



ما هو تعديل دلتا؟

تعديل دلتا له جذوره في طريقة تعديل رمز النبض التفاضلي. يُعرف أيضًا باسم الشكل المبسط لتعديل شفرة النبض التفاضلي. تعديل دلتا هو مخطط للسماح باستخدام استراتيجية تكمية بسيطة لبناء الإشارات المشفرة التي يتم أخذ عينات منها بشكل مفرط عن قصد ، لزيادة الارتباط بين العينات المجاورة للإشارة ، كما هو موضح في طريقة تعديل شفرة النبض التفاضلي.


ويسمى هذا التعديل أيضًا بإصدار واحد مرير من مستويين لتعديل شفرة النبض التفاضلي. يوفر تقريبًا للسلالم لإشارة النطاق الأساسي التي تم أخذ عينات منها بشكل زائد. هنا ، يتم قياس الفرق بين العينة الحالية والعينة التقريبية السابقة إلى مستويين أي ± δ.





إذا كان التقدير السابق أقل من قيمة العينة الحالية ، فسيتم تقدير الخطأ بمقدار +. إذا كان التقريب أعلى من قيمة العينة الحالية ، فسيتم تقدير الخطأ بمقدار-.

نظرية تعديل دلتا

يُعرف تعديل دلتا ببساطته. يمكن صياغة المبدأ الأساسي لهذه التقنية في ثلاث علاقات زمنية منفصلة على النحو التالي:



  1. و (nTس) = م (ntس) - مماذا او ما(على سبيل المثالس- تس)
  2. يكونماذا او ما(على سبيل المثالس) = δ sgn [e (nTس)]
  3. مماذا او ما(على سبيل المثالس) = مماذا او ما(على سبيل المثالس- تس) + هماذا او ما(على سبيل المثالس)

حيث m (t) هي إشارة الدخل و mماذا او ما(ر) هو الدرج التقريبي. في المعادلات أعلاه ، Tسهي فترة أخذ العينات ، e (nTس) هي إشارة خطأ تمثل الفرق بين قيمة العينة الحالية m (nTس) من إشارة الدخل وآخر تقريب لها. هماذا او ما(على سبيل المثالس) هي النسخة الكمية من e (nTس).


هناك نوعان من أخطاء القياس التي تؤثر على نظام التعديل هذا. هم المنحدر التشويه الزائد والضوضاء الحبيبية. يحدث خطأ الحمل الزائد في المنحدر عندما يكون حجم الخطوة صغيرًا جدًا بالنسبة لخصائص المنحدر المحلي لشكل موجة الإدخال. على عكس خطأ المنحدر الزائد ، تحدث الضوضاء الحبيبية عندما يكون حجم الخطوة كبيرًا جدًا.

في طريقة التعديل هذه ، يؤدي حجم الخطوة الأكبر إلى استيعاب نطاق ديناميكي عريض وحجم خطوة صغير مطلوب للتمثيل الدقيق للإشارات منخفضة المستوى نسبيًا.

وبالتالي ، للتوفيق بين تشوه المنحدر الزائد وأخطاء الضوضاء الحبيبية ، يجب اختيار حجم خطوة مثالي يمكنه تقليل متوسط ​​قيمة التربيع لخطأ التكميم في مُعدِّل دلتا الخطي.

مخطط كتلة

يستخدم تعديل دلتا تقنية أخذ العينات الزائدة لتحقيق نسبة إشارة إلى ضوضاء عالية. في نظام تعديل دلتا ، تتكون دائرة الإرسال من Summer و Quantizer و Accumulator و Encoder المترابطة مع بعضها البعض.

دلتا- التحوير والاستخلاص

دلتا- التحوير والاستخلاص

هنا ، تحتوي دائرة التكامل على تأخير Ts. ناتج وحدة التكامل هو الدرج التقريبي المتأخر بواسطة Ts. تتم مقارنة تقريب الدرج هذا بإشارة الإدخال الحالية التي تم أخذ عينات منها في الصيف ويعطي الاختلاف إشارة الخطأ.

تُعطى إشارة الخطأ هذه لدائرة المُكَمِّي التي تتكون من محدد صلب بعلاقة دخل-خرج. هنا ، يتم تقسيم الخطأ إلى قيمتين ، أي ± δ. ثم يتم ترميز ناتج المُكمِم لإنتاج موجة دلتا المطلوبة.

في دائرة المستقبِل ، تتم عملية الاستخلاص باستخدام عامل تكامل ومرشح تمرير منخفض. يتم فك شفرة الموجة المعدلة أولاً باستخدام مفكك الشفرة ثم يتم إعادة بناء تقريب الدرج عن طريق تمرير النبضات الموجبة والسالبة المنتجة في وحدة فك التشفير إلى وحدة التكامل.

تتم إزالة الضوضاء التكمية خارج النطاق في شكل موجة الدرج عالي التردد عن طريق تمرير الإشارة عبر a مرشح الترددات المنخفضة عرض النطاق الترددي الذي يساوي عرض النطاق الترددي الأصلي للإشارة.

مزايا تعديل دلتا

فيما يلي بعض مزايا تعديل دلتا بالمقارنة مع تقنيات التعديل الرقمي الأخرى:

  • وقد وجد أنه عند معدلات بت منخفضة يكون Delta Modulation أفضل من PCM القياسي. في نظام تعديل دلتا ، الذي يعمل على الإشارات الصوتية في ظل الظروف المثلى ، يتم زيادة SNR بمقدار 9 ديسيبل عن طريق مضاعفة معدل البت.
  • تعد زيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) مع معدل البت أكثر دراماتيكية لتعديل شفرة النبض أكثر من تعديل دلتا. لذلك يوصى بهذا التعديل فقط في ظروف خاصة معينة مثل عندما يكون من الضروري تقليل معدل البتات إلى أقل من 40 كيلو بايت في الثانية وجودة الصوت المحدودة مقبولة.
  • تُستخدم طريقة التشكيل هذه إذا كانت البساطة القصوى للدائرة ذات أهمية كبيرة وكان الاستخدام المصاحب لمعدل بتات مرتفع مقبولاً.
  • يعمل تعديل دلتا مع عرض نطاق قناة منخفض. هذا يجعل النظام فعال التكلفة وسهل التنفيذ. تضمن آلية التغذية الراجعة الموجودة في نظام التعديل هذا التسليم السريع والقوي لبتات البيانات.

التطبيقات

بعض تطبيقات هذا التعديل مذكورة أدناه -

  • تفضل أنظمة الإرسال الصوتي مثل الاتصالات الهاتفية والراديوية تقنية التعديل هذه بشدة.
  • يعد تعديل دلتا أكثر فائدة في الأنظمة التي يكون فيها تسليم البيانات في الوقت المناسب في المستقبل أكثر أهمية من جودة البيانات.
  • يتم تطبيق هذا التعديل على شكل موجة ECG لتقليل قاعدة البيانات ومعالجة الإشارات في الوقت الفعلي.
  • بالنسبة للتشفير التناظري إلى PCM ، يتم استخدام طريقة التعديل هذه.
  • يتم تطبيق Delta Modulation في أنظمة التلفزيون.

في هذا التعديل ، هناك قيود على اتساع إشارة الدخل. في تعديل دلتا ، يتم إرسال الخطأ أو الاختلاف بين العينة الحالية والعينة السابقة فقط عبر القناة. في حالة عدم وجود فرق بين العينات ، تظل الإشارة المشكلة على نفس الحالة 0 أو 1 للعينة السابقة. بعض الأشكال المشتقة من تعديل دلتا هي تعديل دلتا المنحدر المتغير باستمرار ، تعديل دلتا سيغما ، والتعديل التفاضلي. ما هي المجموعة الشاملة لتعديل دلتا؟